Czym jest magazyn energii off-grid?

Szukasz sposobu, aby uniezależnić się od dostaw prądu z sieci? A może szukasz alternatywnego źródła energii dla urządzeń w Twojej firmie na wszelki wypadek? Koniecznie przemyśl montaż magazynu energii off-grid! To nowoczesny system magazynowania energii, który sprawi, że staniesz się jeszcze bardziej niezależny i ekologiczny, zarówno w kwestii biznesu, jak i życia.  Dowiedz się, co to za rozwiązanie i jak duży jest jego potencjał. 

Czym jest magazyn energii?

Magazyn energii jest urządzeniem lub systemem służącym do przechowywania energii elektrycznej, której produkcja przewyższa zapotrzebowanie na nią. Działa on jako rezerwuar, umożliwiając wykorzystanie mocy w późniejszym czasie, gdy jest to potrzebne.

Magazyny energii mają zdolność do wielokrotnego ładowania i rozładowywania. Ważne jest jednak zrozumienie, że takie urządzenia mają ograniczoną żywotność, która zależy między innymi od konstrukcji elektrod i składu elektrolitu używanego do przechowywania energii, a także od sposobu użytkowania.

Urządzenia oraz systemy tego typu mogą być cyklicznie ładowane i rozładowywane, co pozwala na ich wielokrotne wykorzystanie. Jednakże, podczas eksploatacji, nieuniknione jest stopniowe zużycie materiałów wewnętrznych, co wpływa na trwałość magazynu energii. Inżynierowie starają się opracować sprzęt o jak największej wydajności, jednak sposób użytkowania również odgrywa rolę. Nadmierne ładowanie, głębokie rozładowywanie lub częste cykle mogą przyspieszać proces zużycia i skracać żywotność.

Działanie magazynu energii

Zasady działania magazynu energii różnią się w zależności od jego rodzaju, ale można opisać kilka wspólnych mechanizmów.

• Ładowanie

Magazyn energii jest ładowany poprzez dostarczanie energii z zewnętrznego źródła. Może nim być np. instalacja fotowoltaiczna. W trakcie procesu ładowania energia jest przekazywana do magazynu i gromadzona w nim.

• Przechowywanie

Urządzenie to zostało zaprojektowane w taki sposób, aby przechowywać zgromadzoną energię przez określony czas. Wykorzystuje ono różne mechanizmy, takie jak baterie, czy kondensatory. Podczas przechowywania energia jest utrzymywana w gotowości do późniejszego wykorzystania.

• Wydawanie energii

Gdy energia jest potrzebna, magazyn jest w stanie ją dostarczyć, np. w momencie, gdy główne źródło prądu jest niedostępne lub wyłączone. Magazyn może być podłączony do systemu energetycznego i dostarczać energię w razie potrzeby do poszczególnych podsystemów oraz urządzeń.

Zróżnicowanie magazynów energii – rodzaje urządzeń

Użytkownicy mogą wybierać spośród różnych rodzajów magazynów energii. Wśród nich można wyróżnić kilka najpopularniejszych konstrukcji:

• elektryczne;
• mechaniczne;
• termiczne;
• chemiczne.

Wybór odpowiedniego magazynu energii zależy od potrzeb i możliwości danego systemu, a także budżetu ustalonego dla konkretnego przedsięwzięcia.

Magazyny elektryczne, zwane również kondensatorami, przechowują ładunki elektryczne na dwóch elektrodach oddzielonych dielektrykiem. Są bardzo wydajne w przekazywaniu energii, ale mają ograniczoną pojemność. 

Oprócz tego istnieją magazyny mechaniczne, takie jak sprężyny lub koła zamachowe, wykorzystują energię mechaniczną do gromadzenia i uwalniania energii. Są stosowane w różnych maszynach (np. zegarach). 

Z kolei magazyny termiczne wykorzystują różnice temperatur do przechowywania energii. Najpopularniejszym przykładem są urządzenia oparte na technologii termicznych nośników mocy, które gromadzą ciepło w substancjach zmieniających się fazowo. 

Ostatnim rodzajem magazynów energii są te określane mianem chemicznych. Wykorzystują one reakcje chemiczne do przechowywania i uwalniania energii elektrycznej.

Koszt magazynu energii

Ceny magazynów energii uzależnione są od pojemności i mocy konkretnych modeli urządzeń. Im większy sprzęt, tym koszty są wyższe. Do tego należy również doliczyć opłaty związane z montażem oraz zakupem dodatkowego osprzętu i akcesoriów. Ceny zależą również od firmy zajmującej się wykonaniem prac, głównie od jej pozycji na rynku, a także gwarancji, jaką producent daje na urządzenia wykorzystane do stworzenia systemu. 

Średni koszt małego magazynu energii (5 kWh) waha się w granicach 25-30 tys. złotych netto. Duże urządzenie (20 kWh) to już wydatek rzędu 70 tys. złotych netto. 

Aby obniżyć koszt magazynu energii, można skorzystać z rządowych dofinansowań oraz dopłat np. skorzystać ze zwrotnej pożyczki udzielanej przez Wojewódzkie Fundusze Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej. 

Instalacja typu off-grid

Instalacja typu off-grid to samowystarczalny system energetyczny, który nie jest podłączony do sieci elektrycznej. Nie pobiera energii z zewnętrznego źródła ani nie odsprzedaje nadwyżek do sieci.

Składa się ona z trzech głównych elementów:

• Moduły fotowoltaiczne

Są to panele słoneczne, które przekształcają energię słoneczną na energię elektryczną. Zazwyczaj są umieszczone na dachu lub w innym miejscu, które umożliwia maksymalne wykorzystanie światła słonecznego.

• Akumulatory

Służą do przechowywania zgromadzonej energii elektrycznej. Gromadzenie jej odbywa się w ciągu dnia, gdy produkcja jest najwyższa. Akumulatory umożliwiają wykorzystanie zgromadzonej energii w nocy lub w czasie niskiej produkcji energii.

• Regulator ładowania/inwerter

Kontroluje proces ładowania akumulatorów, zapobiega nadmiernemu ładowaniu, przeładowaniu i cofaniu się prądu do paneli słonecznych. Inwerter przekształca zgromadzoną energię przechowywaną w akumulatorach na prąd przemienny, który jest wykorzystywany przez urządzenia elektryczne.

W przypadku instalacji off-grid cała energia wytworzona przez panele fotowoltaiczne jest wykorzystywana bezpośrednio do zasilania sprzętów wewnątrz budynku. Nadwyżki trafiają do akumulatorów, gdzie są przechowywane. Kiedy zapotrzebowanie przekracza produkcję, energia jest pobierana z akumulatorów.

Ważne jest, aby suma mocy pobieranych przez urządzenia nie przekraczała mocy zaprojektowanej instalacji fotowoltaicznej. W przypadku przekroczenia tej wartości, cały system zostaje wyłączony, aż do momentu odłączenia niektórych urządzeń.

Instalacja off-grid umożliwia przechowywanie wytworzonej energii elektrycznej w akumulatorach, co sprawia, że stajemy się w pewnym stopniu niezależni od dostawców energii elektrycznej. Dzięki temu systemowi możemy korzystać z urządzeń i sprzętów nawet w przypadku awarii głównego źródła zasilania. 

Magazyn energii off-grid – jak wybrać?

Aby dokonać odpowiedniego wyboru magazynu energii off-grid, należy zwrócić uwagę na kilka istotnych aspektów dotyczących specyfikacji i parametrów funkcjonowania tego urządzenia. Optymalne rozwiązanie umożliwia pełne korzystanie z niezależnego źródła energii.

• Pojemność magazynu energii

Jest kluczowa zarówno pod względem dopasowania do zapotrzebowania energetycznego użytkownika, jak i przechowywania nadwyżek energetycznych.

• Moc akumulatora

Określa, ile sprzętów o określonym poborze mocy można zasilać przez określony czas. Planując korzystanie z magazynu energii off-grid, należy uwzględnić ten aspekt i zapewnić odpowiednią rezerwę mocy.

• Możliwość rozbudowy systemu

Ważne jest, aby magazyn energii miał możliwość rozbudowy. Pozwoli to na dostosowanie się do zmieniającego się zapotrzebowania energetycznego wraz z dodawaniem nowych urządzeń lub instalacji.

• System BMS

Wbudowany system zarządzania baterią (BMS) jest niezbędny do utrzymania ogniw w dobrej kondycji oraz zapewnienia bezpiecznego funkcjonowania instalacji elektrycznej. Poprawnie skonfigurowany, powinien umożliwiać monitorowanie i kontrolę pracy magazynu.

• Kompatybilność z innymi urządzeniami

Przed zakupem magazynu energii należy upewnić się, że jest on kompatybilny z innymi elementami instalacji i będzie z nimi sprawnie współpracować.

Chcesz zainstalować u siebie w domu lub firmie magazyn energii off-grid? Szukasz sprawdzonych rozwiązań z zakresu fotowoltaiki i OZE? Skontaktuj się z nami! 

Solum Service to firma, która od lat działa w branży energii odnawialnej. Zajmujemy się kompleksowymi rozwiązaniami w zakresie doradztwa, sprzedaży, montażu i serwisu instalacji OZE dla biznesu.