Magazyny energii dla domu

W związku z rosnącą liczbą mikroinstalacji fotowoltaicznych oraz coraz większym zainteresowaniem przydomowymi turbinami wiatrowymi magazyny energii stają się kluczowym elementem nowoczesnej sieci elektroenergetycznej. Są buforem między podażą a popytem na energię elektryczną. Pozwalają odciążyć sieć, tworząc balans między szczytem produkcji energii a szczytem zapotrzebowania na nią.

Jak działa magazyn energii?

Magazyn energii to specjalny akumulator, w którym można przechowywać energię pozyskaną zarówno ze źródeł odnawialnych, jak i z sieci energetycznej.

Energia pozyskana z OZE w pierwszej kolejności wykorzystywana jest na bieżące zużycie. Jeśli jednak produkcja energii jest większa, jej nadwyżka trafia do magazynu. W momencie całkowitego napełnienia magazynu, dalej produkowana energia wysyłana jest do sieci.

W momencie wstrzymania produkcji energii z fotowoltaiki czy wiatraka (choćby ze względu na niesprzyjające warunki atmosferyczne) prąd na bieżące potrzeby pobierany jest za magazynu energii. Dopiero po jego wyczerpaniu energia zaczyna być pobierania z sieci.

Magazyn może być wielokrotnie ładowany prądem elektrycznym i rozładowywany.

Jak zbudowany jest magazyn energii?

Magazyn energii tworzą zasadnicze elementy, takie jak:

• anoda (biegun ujemny) – tu podczas procesu rozładowywania dochodzi do reakcji utleniania,
• katoda (biegun dodatni) – przebiegają na niej procesy redukcji,
• elektrolit (substancja chemiczna zdolna do przewodzenia prądu) – tu przebiega transport jonów pomiędzy anodą i katodą,
• separator – porowaty materiał nasycony elektrolitem i umieszczony pomiędzy katodą i anodą w celu mechanicznego rozdzielenia elektrod i zapobiegania zwarciu ogniwa. Pozwala na transport jonów.

Energia, która trafia do magazynu, przechowywana jest w postaci substancji chemicznej. Substancja chemiczna na anodzie powoduje uwolnienie elektronów do bieguna ujemnego i jonów w elektrolicie. Jest to reakcja utleniania chemicznego. Na biegunie dodatnim katoda przyjmuje przepływ elektronów, co zamyka obwód przepływu elektronów. Te dwie reakcje zachodzą jednocześnie: jony przenoszą prąd przez elektrolit, podczas gdy elektrony przepływają w obwodzie zewnętrznym. To z kolei generuje prąd elektryczny.

Jaki magazyn energii wybrać?

Najpopularniejsze to litowo-jonowe magazyny energii.

Charakteryzuje je wysoka gęstość energii, długa żywotność.

Wśród nich wskazać można:

LFP – baterie litowo-żelazowo-fosforanowe,

LCO – baterie litowo-kobaltowe,

LMO – baterie litowo-manganowe,

NCA – baterie litowo-niklowo-kobaltowo-glinowe.

Każda z powyższych ma inne właściwości, wynikające z odmiennego składu.

Parametry magazynów energii

Wybierając konkretny magazyn energii, pod uwagę należy wziąć szereg zmiennych. Są nimi:

• pojemność – określa ilość energii, jaką jest w stanie przechować magazyn; parametr ten w sposób szczególny przesądza o cenie magazynu energii
• akumulator
• żywotność i trwałość
• moc - moc wyjściowa magazynu energii określa, ile energii jest w stanie dostarczyć urządzenie w danym czasie
• efektywność oznacza stosunek dostarczonej energii do zgromadzonej energii, ma wpływ na opłacalność systemu.

Zalety magazynów energii

W razie problemów z dostawą energii magazyn umożliwia całkowitą niezależność i ciągłość dostaw prądu. W sytuacji przerwania dostawy prądu również instalacja OZE przestaje działać. Magazyn energii w takim wypadku przejmuje funkcje, podtrzymując zarówno produkcję energii jak i zasilanie całego domu.

Magazyny energii podnoszą opłacalność fotowoltaiki lub przydomowej elektrowni wiatrowej. Umożliwiają zwiększenie autokonsumpcji darmowej energii z OZE, której nadwyżki w przeciwnym razie oddawane byłyby do sieci. W sytuacji posiadania magazynu energii nadwyżka energii wyprodukowana przez instalację fotowoltaiczną lub małą elektrownię wiatrową zostaje przechowana i użyta w stosownym czasie.

Magazyny energii – dofinansowanie

Inwestycje w odnawialne źródła energii zyskują przychylność. Ich realizacja może nie być tak dotkliwa finansowo, bowiem dostępne są programy dofinansowania instalacji OZE.

50% pokrycia kosztów kwalifikowanych i dofinansowanie nie większe niż 17 tys. zł na jeden magazyn energii elektrycznej (nie więcej niż 6 tys. zł/1 kWh) można uzyskać w programie Moja elektrownia wiatrowa.

W programie Mój prąd przewidziano wsparcie finansowe w wysokości 16 tys. zł na zakup magazynu energii.

Szczegółów dotyczących dofinansowania inwestycji w OZE należy szukać na stronach rządowych i samorządowych.

Fot. Freepik