Magazyn energii do fotowoltaiki: jaka pojemność, falownik hybrydowy i czy to się opłaca

Do 2022 roku właściciele fotowoltaiki w Polsce rozliczali się w systemie opustów: nadwyżki z lata wracały zimą, a sieć działała jak darmowy magazyn. Nowe instalacje rozliczają się w net-billingu, w którym energię oddaną do sieci sprzedaje się po cenie rynkowej, a kupuje drożej. W takim systemie każda kilowatogodzina zużyta na miejscu jest więcej warta niż oddana do sieci. Stąd rosnące zainteresowanie magazynami energii.

Na czym polega problem

Instalacja fotowoltaiczna produkuje najwięcej w południe, a dom zużywa najwięcej rano i wieczorem. Bez magazynu nadwyżka z południa trafia do sieci, a wieczorem kupujesz prąd z sieci po wyższej cenie. Magazyn energii ładuje się z nadwyżek w dzień i oddaje energię wieczorem. Im większa różnica między ceną sprzedaży a ceną zakupu energii, tym bardziej się to opłaca.

Jak dobrać pojemność

Pojemność dobiera się do tego, ile energii dom zużywa w godzinach bez słońca, a nie do mocy paneli. Przykład: dom zużywa ok. 4000 kWh rocznie, czyli średnio ok. 11 kWh dziennie. Wieczorem i w nocy przypada z tego ok. 5–7 kWh. Magazyn o pojemności użytecznej ok. 5–10 kWh pokryje większość wieczornego zużycia przez dużą część roku. Większy magazyn latem będzie niewykorzystany, a zimą i tak nie naładuje się z małej produkcji paneli.

Najlepiej dobrać pojemność na podstawie danych z licznika i aplikacji falownika z całego roku, a nie szacunków. Instalator powinien pokazać, ile energii realnie oddajesz do sieci w kolejnych miesiącach.

Falownik hybrydowy

Magazyn energii podłącza się najczęściej do falownika hybrydowego, który zarządza panelami, baterią i siecią. Przy nowej instalacji to najprostsze rozwiązanie. Przy istniejącej fotowoltaice z falownikiem sieciowym można albo wymienić falownik na hybrydowy, albo dodać magazyn z osobnym falownikiem bateryjnym po stronie prądu przemiennego. Drugie rozwiązanie jest elastyczne, ale zwykle droższe i ma nieco niższą sprawność.

Zasilanie awaryjne

Magazyn energii nie zawsze daje prąd przy awarii sieci. Zwykły falownik sieciowy wyłącza się, gdy znika napięcie w sieci, żeby nie zasilać linii, na której pracują energetycy. Do zasilania awaryjnego potrzebny jest falownik z funkcją backup lub EPS i wydzielone obwody, które mogą pracować wyspowo. Najczęściej to lodówka, piec, oświetlenie, router i pompa wody. Przełączenie bywa automatyczne, czasem trwa chwilę, więc komputer i inne wrażliwe urządzenia mogą się zrestartować.

Moc falownika w trybie awaryjnym jest ograniczona. Czajnik, piekarnik i płyta indukcyjna mogą przekroczyć jego możliwości. Przed zakupem sprawdź moc ciągłą i szczytową w trybie backup.

Bezpieczeństwo i miejsce montażu

Magazyny litowo-jonowe, najczęściej w technologii LFP (litowo-żelazowo-fosforanowej), uważane są za stabilniejsze od starszych chemii, ale wymagają odpowiedniego miejsca montażu. Producenci podają zakres temperatur pracy, wymagany odstęp od ścian i materiałów palnych oraz ochronę przed wilgocią. Zwykle montuje się je w garażu, kotłowni lub pomieszczeniu technicznym, a nie w sypialni czy na poddaszu bez kontroli temperatury. Instalację wykonuje firma z uprawnieniami, z odpowiednimi zabezpieczeniami po stronie prądu stałego i przemiennego.

Czy to się opłaca

Opłacalność zależy od kilku rzeczy: ceny magazynu, różnicy cen energii przy sprzedaży i zakupie, profilu zużycia domu, dofinansowania i trwałości baterii. Przy dużej nadwyżce produkcji w dzień i dużym zużyciu wieczorem zwrot przychodzi szybciej. Przy małej instalacji i domu, w którym ktoś pracuje zdalnie w ciągu dnia, część energii i tak jest zużywana na bieżąco, więc magazyn daje mniej. W latach ubiegłych dofinansowania do magazynów oferowały programy takie jak Mój Prąd. Ich zasady i dostępność zmieniają się, więc przed zakupem trzeba sprawdzić aktualną edycję programu.

Ceny magazynów spadały w ostatnich latach, ale wciąż wyraźnie zależą od producenta, pojemności i rodzaju falownika. Porównuj oferty po cenie za kilowatogodzinę pojemności użytecznej, z falownikiem i montażem, oraz po liczbie cykli i latach gwarancji.

Magazyn ciepła zamiast magazynu prądu

W domu z pompą ciepła albo grzałką elektryczną część nadwyżki z fotowoltaiki można magazynować w postaci ciepła, a nie prądu. Zasobnik ciepłej wody podgrzewany w godzinach produkcji, bufor wody grzewczej czy podniesienie temperatury w domu o pół stopnia w południe to tańsze sposoby niż bateria. Nowoczesne falowniki i sterowniki pomp ciepła potrafią same włączać grzanie, gdy panele produkują nadwyżkę. Nie da się w ten sposób zasilić lodówki w czasie awarii sieci, ale z punktu widzenia rachunków efekt bywa podobny przy dużo mniejszym koszcie.

Samochód elektryczny jako bufor

Właściciele samochodów elektrycznych mogą ładować auto w godzinach produkcji paneli, co zwiększa zużycie energii na miejscu bez inwestycji w baterię. Ładowarka z funkcją dostosowania mocy do nadwyżki z falownika automatycznie zmienia moc ładowania w zależności od produkcji. Coraz więcej aut i ładowarek wspiera też oddawanie energii do domu, ale w praktyce domowej w Polsce to wciąż rzadkość i wymaga zgodnego sprzętu.

Na co patrzeć w ofercie

• Pojemność użyteczna, a nie tylko całkowita.
• Moc ładowania i rozładowania magazynu.
• Liczba cykli i gwarancja z pojemnością resztkową.
• Funkcja zasilania awaryjnego i moc w trybie backup.
• Możliwość rozbudowy o kolejne moduły.
• Miejsce montażu i wymagania temperaturowe.

Alternatywy dla magazynu

Zanim kupisz baterię, sprawdź, ile energii możesz zużyć na bieżąco bez niej: pranie, zmywanie i grzanie wody w ciągu dnia, ładowanie samochodu w godzinach produkcji, grzałka w zasobniku ciepłej wody sterowana nadwyżką z falownika. Takie zmiany nie kosztują albo kosztują niewiele, a podnoszą autokonsumpcję. Dopiero gdy wieczorne zużycie jest duże i stałe, magazyn ma największy sens.

Krótkie odpowiedzi

Ile wytrzymuje magazyn?

Producenci podają liczbę cykli (często kilka tysięcy) i gwarancję na kilka do kilkunastu lat z określoną pojemnością resztkową. W praktyce trwałość zależy od temperatury pracy i głębokości rozładowań.

Czy magazyn naładuje się zimą?

W słoneczne zimowe dni częściowo tak, w pochmurne prawie wcale. Dlatego magazyn nie zastąpi sieci zimą ani nie zasili pompy ciepła przez całą noc w styczniu.