Jak działają domowe magazyny energii i czy warto je mieć?

Myślisz o inwestycji w fotowoltaikę, ale zastanawiasz się, czy prąd dostarczony przez ten system na pewno wystarczy do zasilenia domu? Jeżeli instalacja uwzględni domowy magazyn energii, możesz znacząco zredukować zużycie prądu – nawet o 80-90%. Zobacz więc, czym jest takie urządzenie i jaki magazyn energii do domu jednorodzinnego wybrać.

Domowy bank energii – co to jest?

Domowy bank energii czy magazyn energii to urządzenie, które pozwala gromadzić nadwyżki prądu wyprodukowanego przez fotowoltaikę – tak, aby można je było pobrać, kiedy ilość energii oddawanej przez system PV nie jest wystarczająca. To powód, dla którego ten komponent jest bardzo często porównywany do powerbanków. Jeżeli korzystasz z takiego urządzenia, żeby doładować telefon – już wiesz, jak działa domowy magazyn energii.

Zasada funkcjonowania przydomowego magazynu energii jest analogiczna. Ten „akumulator” wyposażony zazwyczaj w ogniwa litowo-jonowe – jest ładowany energią z fotowoltaiki, a następnie oddaje ją, kiedy zajdzie taka potrzeba. Cały proces jest sterowany automatycznie – tak, aby zarządzanie energią w budynku zapewniło maksimum oszczędności.

Dlaczego domowe magazyny energii są potrzebne w instalacjach PV?

Sama koncepcja czy zasada działania przydomowego magazynu energii są dość oczywiste. Możesz jednak zadawać sobie pytanie, po co tak naprawdę jest potrzebny ten komponent? Wynika to z faktu, iż mało kto zastanawia się nad tym, jak wygląda przepływ energii przez instalację fotowoltaiczną.

Weźmy pod lupę klasyczny system PV starszej generacji, czyli instalację on-grid. Taki system składa się z paneli fotowoltaicznych, z których prąd stały trafia do inwertera i tam są mu nadawane takie same parametry, jakie ma energia płynąca do gniazdek z sieci. Ale czy wiesz, że prąd wytworzony przez fotowoltaikę musi być natychmiast zużyty? Jeżeli tak się nie stanie – może on przepaść.

Dawniej tę sytuację rozwiązywano w prosty sposób: nadwyżka energii, która powstawała np. w bardzo słoneczne dni, była przesyłana licznikiem dwukierunkowym do sieci. Zgodnie z obowiązującym wówczas systemem net-meteringu, prosument otrzymywał 0,7 lub 0,8 kWh za każdą przesłaną kilowatogodzinę. Było to więc opłacalne rozwiązanie.

Sęk jednak w tym, że taki schemat odbioru prądu stwarzał problemy – w „godzinach szczytu” intensywność, z jaką nadprogramowe kWh były wysyłane do sieci z fotowoltaiki, powodowała niewydolność systemu. Infrastruktura energoelektryczna w Polsce nie jest dostosowana do takiej sytuacji. W efekcie dochodziło do przepięć, awarii, a także do „odłączania” fotowoltaiki. Tracili na tym zarówno prosumenci, jak i dostawcy energii.

Dlatego obecnie system rozliczeń prądu z PV jest inny i ma on zachęcić do zwiększenia autokonsumpcji. Chodzi zatem o wykorzystanie maksymalnie dużej ilości kWh na posesji – bez wysyłania jej do sieci. Jest to korzystniejsze finansowo i bezpieczniejsze dla infrastruktury.

Stąd właśnie tak istotnym elementem systemów PV stały się magazyny energii. To one są obecnie przestrzenią bezpiecznej akumulacji niewykorzystywanego na bieżąco prądu. Korzystanie z nich pozwala je odzyskać bez narażania się na dodatkowe koszty.

To jednak nie wszystko. Obecność magazynów energii, zwłaszcza w instalacjach hybrydowych (tj. takich, które potrafią się przełączyć na tryb działania bez „współpracy” z siecią) pozwala korzystać z darmowych kilowatogodzin nawet przy przerwach w dostawie prądu. Jak zatem widzisz, ten komponent to obecnie nieodzowny element wydajnej i oszczędnej fotowoltaiki.

Jak działa przydomowy magazyn energii w praktyce?

Przydomowe magazyny energii zmieniają sposób funkcjonowania instalacji fotowoltaicznej. W praktyce system z tym komponentem działa następująco:

• panele fotowoltaiczne produkują prąd stały, który jest przesyłany do inwertera i zamieniany w prąd zmienny;
• jeżeli pojawia się nadwyżka energii, tj. domowe instalacje nie są w stanie na bieżąco zużyć liczby dostarczanych kWh, nadprogramowy prąd trafia w pierwszej kolejności do magazynu energii – jest to regulowane przez urządzenie, które nazywa się BMS, przeznaczone do zarządzania energią;
• gdy prąd trafia do akumulatorów litowo-jonowych, pobudza on jony litu do przemieszczania się przez elektrolit do katody, z uwolnieniem elektronów, przez co dochodzi do ładowania magazynu energii;
• ponieważ proces przemieszczania się jonów litu jest odwracalny, proces rozładowania magazynu energii jest odwrotny do opisanego powyżej – następuje on w momencie, gdy ilość energii do zasilania domowych instalacji jest niewystarczająca;
• prąd z magazynu energii jest wykorzystywany jako źródło prądu w pierwszej kolejności po fotowoltaice – dopiero, gdy całkowicie się rozładuje, pobiera się kWh z sieci.

Ten mechanizm sprawia, że pobór energii od dostawcy zewnętrznego jest zredukowany do minimum, także gdy fotowoltaika nie działa z uwagi na zbyt mały dostęp do światła słonecznego. A to przekłada się na wyraźne obniżenie kosztów energii elektrycznej w długofalowej perspektywie.

Ile działają magazyny energii do domu jednorodzinnego?

Jak pokazuje powyższy opis, korzystanie z magazynów energii do fotowoltaiki może być bardzo opłacalnym rozwiązaniem. Nasuwa się jednak pytanie o to, jak długo będzie działać takie urządzenie. To istotne, zwłaszcza że np. żywotność paneli fotowoltaicznych ocenia się na ok. 25-30 lat, a nawet więcej.

Eksperci zapewniają, że stosowane obecnie w bankach energii ogniwa Li-ion wystarczają na ok. 6000 pełnych cykli ładowania i rozładowania. Po przeliczeniu, dla standardowego gospodarstwa domowego, może to oznaczać 15-16 lat pracy. A co stanie się później? Można oczekiwać procesu podobnego do tego zachodzącego w telefonie komórkowym – pojemność baterii zacznie spadać, nadal jednak będzie ona działać. Przez co nawet po przekroczeniu liczby 6000 cykli może ona służyć jeszcze przez kilka lat.

Oczywiście stanie się tak przy prawidłowym użytkowaniu. W tym kontekście ważne będą np.:

• warunki pracy magazynu – tj. np. miejsce jego ulokowania, brak ekspozycji na wilgoć czy intensywne zmiany temperatur;
• sposób użytkowania – a zatem to, czy system będzie nastawiony na rozładowywanie ogniw „do zera” – jest to związane m.in. z prawidłową konfiguracją modelu zarządzania energii w BMS.

Jeżeli jednak wybierze się model dobrej jakości i będzie się przestrzegało zaleceń producenta – można się cieszyć niezawodnym systemem gromadzenia energii z fotowoltaiki przez lata.

Magazyn energii – czy warto go kupić?

Na pytanie o to, czy magazyn energii będzie dobrym rozwiązaniem dla Twojego domu, musisz odpowiedzieć samodzielnie. Weź jednak pod uwagę, że:

• jest to rozwiązanie, które może być odpowiedzią na ryzyko braku prądu w domu – nawet jeżeli dojdzie do awarii sieci, najczęściej będziesz w stanie zasilać urządzenia przez jakiś czas (uzależniony m.in. od pojemności banku energii oraz potrzeb energetycznych budynku);
• na magazyn energii możesz dostać dofinansowanie z programu Mój Prąd; w 6. edycji wynosi ono nawet do 16 000 zł (do 50% kosztów kwalifikowanych), a kwotę tę można też uzyskać, rozbudowując istniejącą instalację;
• to dobry sposób na uniezależnienie się od ciągłych podwyżek cen prądu – pozwala oprzeć korzystanie z energii na jej darmowych, odnawialnych źródłach, nawet w 80-90%.

Zastanawiasz się, który model domowego banku energii wybrać? Skontaktuj się z naszymi ekspertami, a pomożemy Ci podjąć świadomą i opłacalną decyzję!

Przeczytaj również

• Gwarancja na panele PV – na co zwrócić uwagę przed zakupem?
• Jak działają domowe magazyny energii i czy warto je mieć?
• Fotowoltaika na działce – wymagania prawne i opłacalność
• Zamrożenie cen prądu 2025 – co oznacza dla odbiorców?
• Recykling paneli fotowoltaicznych – jak wygląda i kto za to odpowiada?
• Nowe zasady świadectw energetycznych od 2025 – co się zmieniło?
• 6 powodów, dla których warto inwestować w domowy magazyn energii
• Hybrydowa fotowoltaika – czym jest i kiedy warto w nią zainwestować?
• Montaż paneli fotowoltaicznych samodzielnie – czy to się opłaca?
• Skuteczne sposoby na zmniejszenie rachunków za energię w firmie