Od słońca do gniazdka – jak współpracują fotowoltaika i magazyn energii?

Energia słoneczna jest dostępna niemal każdego dnia, również wtedy, gdy niebo jest częściowo zachmurzone. Instalacja fotowoltaiczna pozwala przekształcić promieniowanie słoneczne w energię elektryczną, którą można wykorzystać w domu, przedsiębiorstwie lub budynku użyteczności publicznej. Coraz częściej instalacji fotowoltaicznej towarzyszy magazyn energii. Oba urządzenia pełnią jednak inne funkcje.

Jak powstaje energia z fotowoltaiki?

Podstawowym elementem instalacji są moduły fotowoltaiczne. Padające na nie światło słoneczne wywołuje przepływ prądu stałego. Następnie falownik, nazywany również inwerterem, przekształca go w prąd przemienny, z którego korzystają urządzenia elektryczne.

Wyprodukowana energia jest w pierwszej kolejności zużywana na miejscu. Może zasilać oświetlenie, sprzęt gospodarstwa domowego, urządzenia biurowe, systemy wentylacyjne, pompy, chłodnie lub aparaturę techniczną. Jeśli instalacja produkuje więcej energii, niż w danej chwili potrzebuje budynek, nadwyżka może zostać przekazana do sieci albo skierowana do magazynu energii.

Magazyn energii nie produkuje prądu

Magazyn energii działa podobnie jak duży akumulator. Nie jest dodatkowym źródłem energii, lecz urządzeniem pozwalającym zachować część wcześniej wyprodukowanego prądu.

Energia zgromadzona w godzinach największej produkcji może zostać wykorzystana wieczorem, w nocy albo w okresach większego zapotrzebowania. Dzięki temu można zwiększyć wykorzystanie energii wytworzonej we własnej instalacji.

Pracą całego układu może sterować system zarządzania energią. Analizuje on produkcję, bieżące zużycie, poziom naładowania magazynu oraz pobór energii z sieci. Na tej podstawie decyduje, kiedy ładować magazyn, kiedy wykorzystywać zgromadzoną energię i kiedy pobierać prąd z sieci.

Jak wygląda typowy dzień pracy instalacji?

Rano produkcja energii stopniowo rośnie. W pierwszej kolejności prąd z paneli zasila urządzenia działające w budynku. W godzinach południowych produkcja jest zazwyczaj najwyższa. Jeśli powstaje nadwyżka, może ona naładować magazyn energii.

Po zachodzie słońca instalacja fotowoltaiczna przestaje produkować energię. Wtedy budynek może korzystać z energii zgromadzonej wcześniej. Po rozładowaniu magazynu brakująca energia jest pobierana z sieci.

Czy magazyn zapewnia prąd podczas awarii?

Nie każdy magazyn energii automatycznie zasila budynek w przypadku zaniku napięcia w sieci. Do pracy awaryjnej potrzebne są odpowiednie rozwiązania techniczne, w tym możliwość pracy wyspowej, wydzielone obwody oraz właściwie skonfigurowany falownik.

Zakres zasilania awaryjnego powinien zostać określony już na etapie projektowania. W jednym obiekcie priorytetem może być oświetlenie i ogrzewanie, a w innym urządzenia medyczne, systemy bezpieczeństwa lub infrastruktura informatyczna.

Dobór instalacji powinien wynikać z rzeczywistego zużycia

Większa instalacja lub większy magazyn nie zawsze oznaczają lepszy efekt ekonomiczny. Podstawą prawidłowego doboru jest analiza zużycia energii: ile prądu zużywa budynek, o jakich porach występuje największy pobór oraz jakie urządzenia muszą działać bez przerwy.

W ramach projektu realizowanego w SP ZOZ w Myszkowie istniejąca instalacja fotowoltaiczna zostanie rozbudowana o dwa magazyny energii o łącznej pojemności co najmniej 440 kWh. System zostanie wyposażony w inteligentne zarządzanie energią oraz monitoring jej produkcji.

Fotowoltaika i magazyn energii mogą tworzyć uzupełniający się system. Panele produkują energię, magazyn pozwala przesunąć jej wykorzystanie w czasie, a system zarządzania pomaga dopasować pracę urządzeń do rzeczywistych potrzeb obiektu.

Zanim wybierzesz instalację – sprawdź 5 rzeczy

1. Rzeczywiste zużycie energii
   Przeanalizuj rachunki z co najmniej ostatnich 12 miesięcy. Ważna jest nie tylko suma zużytej energii, lecz także pory dnia, w których pobór jest największy.
2. Warunki montażu paneli
   Sprawdź dostępną powierzchnię, kierunek ustawienia, kąt nachylenia oraz możliwe zacienienie przez drzewa, kominy lub sąsiednie budynki.
3. Sposób użytkowania budynku
   Inaczej dobiera się instalację dla domu, w którym mieszkańcy przebywają głównie wieczorem, a inaczej dla firmy lub instytucji zużywającej energię przede wszystkim w ciągu dnia.
4. Zadanie magazynu energii
   Określ, czy magazyn ma przede wszystkim zwiększać autokonsumpcję, ograniczać pobór energii w godzinach szczytu, czy też zasilać wybrane urządzenia podczas awarii.
5. Możliwość monitorowania systemu
   Dostęp do danych o produkcji, zużyciu i poziomie naładowania magazynu pozwala kontrolować pracę instalacji i szybciej wykrywać nieprawidłowości.

Zapamiętaj

Dobrze dobrana instalacja nie musi być największa. Powinna być dopasowana do potrzeb użytkowników, charakteru budynku i rzeczywistego profilu zużycia energii.