Tag: instalacja on-grid

Rodzaje instalacji fotowoltaicznych a podłączenie magazynów energii

Rodzaje instalacji

Rozróżniamy trzy rodzaje instalacji fotowoltaicznych. Typ instalacji zależy do sposobu połączenia instalacji z system elektroenergetycznym, dzielimy je następująco:

  • instalacje on-grid – są to standardowe instalacje fotowoltaiczne, które składają się z modułów fotowoltaicznych i inwertera (falownika), są połączone z siecią elektroenergetyczną. Nadwyżki energii wyprodukowanej przez instalację są w całości wprowadzane do sieci zakładu energetycznego. W razie awarii sieci nie można korzystać z energii z fotowoltaiki. W tym przypadku magazyn energii można zainstalować w dowolnej chwili, jednak należy pamiętać, że będzie się to wiązało z wymianą inwertera.
  • instalacje off-grid – to instalacje niepołączone z siecią elektroenergetyczną. Składają się schematycznie z modułów fotowoltaicznych wraz z regulatorem ładowania/inwerterem oraz magazynem energii. Są to niewielkie systemy, które służą do zasilania np. domków letniskowych;
  • instalacje hybrydowe – to instalacje połączone z siecią i posiadające magazyn energii. W tym przypadku w każdej chwili można korzystać z energii elektrycznej w domu, nie występują przerwy w dostawie energii.

Aby należycie dobrać magazyn energii do fotowoltaiki, w pierwszej kolejności należy zastanowić się jaką funkcję powinien spełniać? Ponieważ magazyn energii może służyć jako zasilanie awaryjne (brak przerw w dostawie prądu) z możliwością zwiększenie autokonsumpcji lub jedynie do zwiększenia autokonsumpcji (zapewnia zużycie całej wyprodukowanej energii na potrzeby własne). Następnie należy określić, ile energii w kWh zużywamy i produkujemy rocznie. Być może w najbliższym czasie zużycie wzrośnie poprzez podłączenie klimatyzacji lub pompy ciepła? A być może znacznie spadnie, gdy dzieci wyprowadzą się z domu? Po rozpoznaniu potrzeb, przechodzimy do zaprojektowania systemu magazynowania energii. Uwzględniając projekt, zapotrzebowanie na energię elektryczną i roczną produkcję energii, możemy odpowiednio wskazać, który magazyn energii będzie najlepszym rozwiązaniem.

Wiodący producenci magazynów energii w Polsce

Na rynku europejskim istnieje wiele rozwiązań pozwalających na podłączenie magazynu energii. W Polsce magazyny energii cieszą się coraz większą popularnością, ponieważ energię wyprodukowaną przez instalacje fotowoltaiczne należy w pełni wykorzystać, a dzięki samodzielnemu magazynowaniu energii jest to możliwe. Warto także wspomnieć, że w świetle rosnącej produkcji z paneli fotowoltaicznych, zakłady energetyczne mogą mieć problem z odbiorem nadwyżek. Dlatego też warto już teraz pomyśleć o zainstalowaniu systemu magazynowania energii. Na rynku magazynów energii możemy zobaczyć firmy takie jak Fronius, Victron Energy, BMZ , Sonnen oraz BYD. Bardzo ciekawym rozwiązaniem jest inwerter Fronius Symo GEN24 Plus. Inwerter występuje w wersji jednofazowej i trójfazowej. W wersji podstawowej posiada funkcję PV Point, czyli zasilanie jednego gniazda elektrycznego w naszym domu w trakcie awarii sieci. Do inwertera można dołączyć również akumulatory, co pozwoli na uzyskanie pełnego zasilania awaryjnego.

Drugim wartym uwagi rozwiązaniem są systemy magazynowania energii oparte na produktach holenderskiego producenta Victron Energy, który od ponad 45 lat dostarcza kompleksowe rozwiązania dla bateryjnych systemów zasilania. Inwertery Victron wraz z akumulatorami od czołowego producenta BMZ można podłączyć do istniejącej instalacji fotowoltaicznej, zapewniając bezprzerwowe zasilanie odbiorników podłączonych do systemu. BMZ to akumulatory ze zintegrowaną koncepcją bezpieczeństwa, są wysoce wydajne i elastyczne do zastosowań prywatnych i komercyjnych. Grupa BMZ to wiodący na świecie dostawca inteligentnych systemów zasilania i magazynowania energii opartych o technologię litowo-jonową.

Kolejne rozwiązanie, któremu warto się przyjrzeć to magazyny energii od niemieckiej firmy Sonnen. Łączą one bardzo bezpieczne i trwałe ogniwa litowo-fosforanowe z najnowszym oprogramowaniem, takim jak inteligentny menedżer energii, który optymalizuje zużycie własne, oblicza prognozy pogody i gwarantuje przewidywalne ładowanie. Oprócz wyjątkowo długiej żywotności systemu przechowywania baterii, oferuje także maksymalną niezależność i największą możliwą elastyczność. Dzięki modułowej budowie i ultrakompaktowej obudowie system magazynowania PV od Sonnen idealnie dopasowuje się do gospodarstwa domowego.

Akumulatory litowo-jonowe

Najlepszymi i rekomendowanymi magazynami energii do fotowoltaiki są akumulatory litowo-jonowe od wcześniej wspomnianych firm BMZ lub Sonnen. Ich sprawność sięga nawet 99%, a liczba cykli to 5000–6000 tys. przy rozładowywaniu do 80% pojemności. Zakładając codzienne rozładowywanie i ładowanie, akumulator ten będzie nam służyć przez ok. 15 lat.

Parametrami akumulatorów są sprawność, gęstość energii i liczba cykli. Sprawność akumulatora to stosunek energii oddanej przez akumulator do energii do niego wprowadzonej. Gęstość energii oznacza, ile Wh przypada na 1 kg akumulatora. Liczba cykli ładowania i rozładowywania to nic innego jak żywotność akumulatora.

Podsumowując, magazyny energii to przyszłość energetyczna, która zaczyna się już dziś. Coraz częściej stanowi podstawową część instalacji fotowoltaicznej. Nie można nie wspomnieć o magazynowaniu energii w kontekście samochodów elektrycznych, których liczba w Polskich gospodarstwach domowych i firmach wzrasta rok rocznie. Magazyn energii jest rozwiązaniem stosowanym w infrastrukturze stacji ładowania. Jest najlepszym rozwiązaniem, gdy w okolicy nie ma wystarczającej mocy przyłączeniowej. W odpowiednim doborze systemu magazynowania energii pomoże nam doradca energetyczny. Na co warto zwrócić uwagę przy wyborze firmy, która pomoże w inwestycji przeczytacie w kolejnym artykule.

Instalacja fotowoltaiczna hybrydowa

Instalacje fotowoltaiczne hybrydowe

Czym jest instalacja hybrydowa? To instalacja z magazynami energii przyłączona do sieci elektrycznej, która łączy w sobie zalety obu rozwiązań – off-grid i on-grid. Instalacja hybrydowa umożliwia zwiększenie wykorzystania wyprodukowanej energii dzięki akumulatorom. Dodatkowo uniezależnia prosumenta od ewentualnych awarii sieci energetycznej i przerw w dostawie energii. Możemy zatem ograniczyć oddawanie energii do sieci oraz jej pobór, ponieważ instalacja hybrydowa może pracować w trybie sieciowym i wyspowym.

Jak działa hybrydowa instalacja fotowoltaiczna?

Schemat działania instalacji hybrydowej prezentuje się następująco:

Magazyny Hybryda
Schemat działania instalacji hybrydowej

System instalacji fotowoltaicznej hybrydowej działa bardzo podobnie do on-grid, jednak w tym przypadku występuje element dodatkowy – magazyn energii. Rozwiązanie to pozwala na zwiększenie autokonsumpcji, ponieważ system hybrydowy w pierwszej kolejności dostarcza energię do sprzętów elektrycznych w domu, a następnie wyprodukowane i nie zużyte nadwyżki przekazuje do akumulatora. Dopiero w momencie, gdy akumulator jest w pełni naładowany, oddaje pozostałe nadwyżki do sieci publicznej. W sytuacji, gdy mamy bardzo duże zużycie prądu, a instalacja fotowoltaiczna nie produkuje energii (pochmurny dzień lub noc), to jest ona pobierana z baterii, a po jego rozładowaniu – z sieci.

Należy pamiętać, że połączenie on-grid z magazynem, choć nazywane jest hybrydowym, to nie posiada najważniejszej funkcji instalacji hybrydowej, czyli zasilania gwarantowanego (zwanego także awaryjnym). Do instalacji fotowoltaicznej on-grid, magazyn energii można zainstalować od razu lub dołożyć w późniejszym czasie. Instalacja hybrydowa to połączenie on- i off-grid.

Instalacja fotowoltaiczna on-grid

W poprzednim artykule opisaliśmy, czym jest i jak działa instalacja fotowoltaiczna off-grid. W tej części postaramy się wyjaśnić pojęcie instalacji on-grid.

Instalacja fotowoltaiczna on-grid.

Czym jest instalacja fotowoltaiczna on-grid? To instalacja podłączona do zewnętrznej sieci energetycznej. Jeśli produkujemy więcej energii, niż zużywamy na bieżąco, to nadwyżki wyprodukowanej przez instalację energii są odprowadzane do zakładu energetycznego. W razie awarii sieci publicznej, nie będzie możliwości produkcji własnej energii. Sieć magazynuje naszą energię za opłatą prowizyjną, nazywaną także opustem, w wysokości:

  • 20% energii dla instalacji fotowoltaicznych o wielkości do 10 kWp;
  • 30% energii dla instalacji fotowoltaicznych o wielkości powyżej 10 kWp;

Zakład energetyczny rozlicza opusty raz na pół roku lub raz na rok. W instalacji on-grid bardzo ważnym elementem jest licznik dwukierunkowy – mierzy on ile prądu odprowadziliśmy do sieci publicznej i ile energii z niej pobraliśmy. W każdym momencie możemy zainstalować magazyn energii, co będzie się wiązało z wymianą inwertera na hybrydowy lub dołożeniem inwerterów wyspowych.

Czym różni się inwerter hybrydowy od inwertera wyspowego?

Inwerter hybrydowy – jest to urządzenie inteligentne, łączy w sobie cechy on- i off-gridu, przekształca energię z instalacji fotowoltaicznej w prąd przemienny oraz odwrotnie i działa jako ładowarka akumulatorów;

Inwerter wyspowy – przekształca energię z instalacji w prąd przemienny, falownik ten nie przekazuje wytworzonej przez instalację fotowoltaiczną energii do sieci, ma jednak możliwość jej magazynowania po podłączeniu do akumulatora.

Schemat działania on-grid

Schemat działania instalacji on-grid.
Schemat działania instalacji on-grid

Uproszczony schemat działania instalacji on-grid, gdzie:

  1. Instalacja fotowoltaiczna produkuje energię.
  2. Energia przekazywana jest do falownika, który prąd stały konwertuje na prąd przemienny.
  3. Licznik dwukierunkowy liczy, ile energii oddajemy do sieci, a ile pobieramy.
  4. Nadwyżka wyprodukowanej energii trafia do zakładu energetycznego, który magazynuje ją dla nas w zamian za prowizję, w tak zwanym systemie opustów.