Jak długo i ile energii może przechowywać magazyn energii?

Optymalizacja systemów magazynowania to jedno z najważniejszych zadań, którym musi sprostać opierająca się na odnawialnych źródłach energetyka. Założeniem jest zapewnienie użytkownikom OZE – zarówno prywatnym prosumentom, jak i dużym, strategicznym przedsiębiorstwom  – niezależność od zewnętrznych dostawców prądu. Rozwiązaniem są magazyny energii, w których kluczowe są takie parametry jak ilość prądu, którą mogą przechować oraz maksymalny czas przetrzymywania. Jak długo i ile energii może przechować magazyn energii?

Czym jest magazyn energii?

Magazyny energii to obszar, którego rozwój determinuje wzrost popularności odnawialnych źródeł energii. Dzięki nim możliwe jest osiągnięcie samowystarczalność energetyczną na poziomie nawet 90%. Definicja magazynu energii w polskim prawie (Ustawa Prawo energetyczne art. 3 pkt 10k) została niedawno ujednolicona i określa go jako „instalację umożliwiającą magazynowanie energii elektrycznej i wprowadzenie jej do sieci elektroenergetycznej”.

Za pomocą magazynów energii możliwe jest przechowywanie wyprodukowanego prądu, co jest szczególnie ważne w momencie, gdy przetwarzanie energii przez instalacje fotowoltaiczne jest większe niż jej bieżące zużycie. Zgromadzone nadwyżki mogą być wykorzystane w czasie zwiększonej konsumpcji.

Umożliwiają one przechowywanie wyprodukowanej energii, podczas gdy nieposiadający ich użytkownik paneli fotowoltaicznych zobowiązany jest oddać wytworzony prąd do sieci energetycznej na mniej korzystnych warunkach rozliczeniowych. Magazyny energii zatrzymują wytworzoną energię w jednym miejscu.

Za sprawą tego typu magazynów możliwe jest też uzyskanie niezależności energetycznej i ochrona przed przerwami w dostawie prądu, spowodowanymi awariami, anomaliami pogodowymi czy innymi nieprzewidzianymi wydarzeniami.

Czym różnią się od siebie technologie magazynowania energii?

Magazyny energii są efektem wieloletniej pracy naukowców i inżynierów, którzy opracowywali metodę przechowywania prądu, które opierają się na bardzo zróżnicowanych technologiach. Zdecydowana większość tych rozwiązań dotyczy magazynowania energii na przemysłową skalę, będąc nastawionych na optymalizację funkcjonowania dużych elektrowni OZE.

Jest to spowodowane faktem, że odnawialne źródła energii swoją efektywność uzależniają od zmiennych warunków atmosferycznych. Można wyodrębnić pięć technologii, które umożliwiają magazynowanie energii:

  • elektryczne (superkondensatory);
  • chemiczne (ogniwa paliwowe, tworzenie wodoru lub metanu);
  • mechaniczne (zaliczają się do nich magazyny sprężonego powietrza, koła zamachowe czy elektrownie szczytowo-pompowe);
  • elektrochemiczne (ładowalne baterie i akumulatory);
  • termiczne (akumulacja ciepła jawnego lub utajonego).

Magazyny energii pozwalają na przechowywanie nadwyżek prądu, dzięki czemu możliwe jest zoptymalizowanie jej zużycia w zakresie przemysłowym oraz prywatnym.

Jakie są najważniejsze parametry magazynów energii?

Magazyny energii różnią się od siebie wieloma parametrami. Znajomość chociaż podstawowych właściwościach znacząco ułatwia najbardziej wydajny i opłacalny system magazynowania energii – zarówno dla gospodarstwa, jak i przedsiębiorstwa. Wybierając urządzenie bądź instalację, warto wziąć pod uwagę wydajność takich parametrów, jak:

  • okres wydajności urządzenia – parametr ten określa długość użytkowania magazynu energii przy zachowaniu jego pełnej wydajności. Okres wydajności może być określona w latach lub ilościach cykli ładowania. Parametr ten w bezpośredni sposób wyraża opłacalność całej inwestycji. Problem wydajności dotyczy głównie magazynów energii opartych na technologii elektrochemicznej;
  • produktywność magazynowania energii – parametr ten określa poziom strat magazynu energii podczas jego funkcjonowania. Produktywność wyrażana jest za pomocą procentów i wyraża stosunek energii wprowadzonej do magazynu do tej, która została do niego oddana w celu zasilenia na przykład sprzętów domowych podczas jednego pełnego cyklu ładowania;
  • bezpieczeństwo funkcjonowania – bardzo ważnym czynnikiem jest bezpieczeństwo użytkowania magazynu energii. Urządzenie powinno być wyposażone  w zabezpieczenie przez przegrzaniem oraz umożliwiać monitorowanie poszczególnych parametrów całego systemu;
  • koszty inwestycji – cena magazynu energii uzależniona jest od wielu czynników, do których zaliczają się dodatkowe elementy wyposażenia instalacji. W praktyce oznacza to, że rentowność technologii będzie można osiągnąć jedynie w przypadku urządzenia o określonej pojemności i mocy;
  • energia i moc urządzenia – aby móc dopasować technologię magazynu energii do zapotrzebowania energetycznego, niezbędne jest uwzględnienie maksymalnej dostępnej energii i mocy na jednostkę masy lub objętości magazynu. Należy wziąć pod uwagę przede wszystkim wymiary i wagę urządzenia.

Najbardziej popularnym sposobem magazynowania energii z OZE jest zastosowanie akumulatorów. Są nimi ogniwa wtórne, będące rodzajem ogniw galwanicznych, które mogą być wielokrotnie używane i ładowane – w odróżnieniu od ogniw pierwotnych. Należy też dodać, że każdy rodzaj akumulatora elektrycznego składują, a kolejno uwalniają energię elektryczną za sprawą odwracalnych reakcji chemicznych – zachodzą one w elektrolicie oraz na styku elektrolitu i elektrod.

Co określa pojemność magazynu energii?

Pojemność magazynu energii to bardzo ważny parametr, który w dużej części decyduje o wyborze konkretnego urządzenia. Odpowiednio dopasowana wielkość urządzenia umożliwia zaspokojenie potrzeb domowników lub pracowników na prąd nawet w momencie częściowej utraty energii w magazynie.

Aby wybrać magazyn energii do gospodarstwa domowego należy wziąć pod uwagę kształt planów na wykorzystanie instalacji, to znaczy określenie, z jaką mocą będzie pracowała i czy będzie ona funkcjonowała w trybie awaryjnym, czy też cyklicznym – w tym kontekście pojemność magazynu energii jest kluczowa. Co dokładnie określa parametr, który określany jest mocą pojemnościową akumulatora?

Pojemność magazynu energii określana jest przy pomocy kWh, czyli kilowatogodzin i precyzuje, jaką maksymalną ilość energii może przechować urządzenie. Warto też dodać, że niektóre modele można rozbudować, zwiększając ich pojemność. Z wielkością akumulatora bezpośrednio związana jest jego moc znamionowa, która charakteryzuje ilość energii, jaką magazyn jest w stanie oddać w określonym momencie.

Należy pamiętać, że akumulator, który jest w stanie pomieścić niewielką ilość energii, ale ma przy tym dużą moc znamieniową, może zasilić wiele urządzeń, jednak zrobi to przez bardzo krótki okres czasu.

Magazynowanie energii – jak długo można przechowywać prąd w magazynie?

Aktualnie to akumulatory, czyli urządzenia wykorzystujące technologię elektromechaniczną, są najpopularniejszym systemem magazynowania energii, który wykorzystywany jest zarówno w gospodarstwach domowych, jak i przedsiębiorstwach. Ich działanie opiera się na składowaniu energii w ogniwach przy pomocy wiązań elektrochemicznych.

Mimo że akumulatory cieszą się ogromną popularnością, to należy wiedzieć, że poza licznymi zaletami tego typu rozwiązania, ma on też wiele ograniczeń. Zalicza się do nich przede wszystkim czas, w którym urządzenie może przechowywać zmagazynowaną wcześniej energię. Mamy tu do czynienia z dwoma zjawiskami, to znaczy samorozładowywaniem się akumulatora oraz stopniem degradacji, jeżeli przez długi czas nie będzie użytkowany.

Na czas przechowywania zgromadzonego w magazynie energii określonej ilości prądu wpływa kilka czynników, do których zaliczyć można:

  • warunki pogodowe, w jakich pracuje magazyn;
  • technologię, w której system magazynowania energii został wykonany;
  • sposób korzystania z akumulatora, to znaczy długość cykli ładowania i rozładowywania oraz to, czy współpracuje z regulatorem ładowania;
  • długość i częstotliwość okresów rozładowania magazynu;
  • wiek magazynu.

W ciągu roku magazyn energii może utracić około 20% zgromadzonej w nim energii. Jest to bardzo ważna informacja dla inwestorów, którzy zainteresowani są przechowywaniem pozyskanym w okresach wysokiej wydajności OZE prądu i wykorzystaniem go w czasie zmniejszonych uzysków energetycznych z systemu.

Akumulatory są doskonałym magazynem energii przede wszystkim w krótkim okresie. Największe korzyści z jego zastosowania możesz uzyskać łącząc go z instalacją fotowoltaiczną – wtedy urządzenie ładowane jest w ciągu dnia, a zgromadzona w tym czasie energia wykorzystywana jest w nocy.

W Solum Service dysponujemy wydajnymi magazynami energii, które możesz połączyć z instalacją fotowoltaiczną. Nasi doświadczeni specjaliści chętnie doradzą Ci w wyborze dostosowanego do Twoich potrzeb energetycznych rozwiązania – skontaktuj się z nami.

 

Formularz kontaktowy

Pole jest wymagane.
Pole jest wymagane. Pamiętaj o poprawnym formacie e - maila.
Pole jest wymagane.
Pole jest wymagane.
Pole jest wymagane.
INFORMACJA O PRYWATNOŚCI PLIKÓW COOKIES

Ta strona korzysta z plików cookie, aby poprawić wrażenia podczas przeglądania witryny. Część plików cookies, które są sklasyfikowane jako niezbędne, są przechowywane w przeglądarce, ponieważ są konieczne do działania podstawowych funkcji witryny.

Używamy również plików cookies stron trzecich, które pomagają nam analizować i zrozumieć, w jaki sposób korzystasz z tej witryny. Te pliki cookies będą przechowywane w przeglądarce tylko za Twoją zgodą. Możesz również z nich zrezygnować, ale rezygnacja z niektórych z tych plików może mieć wpływ na wygodę przeglądania.

Klikając „Przejdź do serwisu” udzielasz zgody na przetwarzanie Twoich danych osobowych dotyczących Twojej aktywności na naszej stronie. Dane są zbierane w celach zgodnych z naszą polityką prywatności. Zgoda jest dobrowolna. Możesz jej odmówić lub ograniczyć jej zakres klikając w "Preferencje cookies".

W każdej chwili możesz modyfikować udzielone zgody w zakładce: informacje i regulaminy — zresetuj ustawienia cookies.

RODZAJE PLIKÓW COOKIES UŻYWANYCH NA NASZEJ STRONIE

Dane są zbierane w celach zgodnych z naszą polityką prywatności. Zgoda jest dobrowolna. Możesz jej odmówić lub ograniczyć jej zakres.

W każdej chwili możesz modyfikować udzielone zgody w zakładce: Polityka prywatności — zresetuj ustawienia cookies.

Niezbędne

Przyczyniają się do użyteczności strony poprzez umożliwianie podstawowych funkcji takich jak nawigacja na stronie i dostęp do bezpiecznych obszarów strony internetowej. Strona internetowa nie może funkcjonować poprawnie bez tych ciasteczek.

Preferencyjne

Umożliwiają Serwisowi zapamiętanie informacji, które zmieniają wygląd lub funkcjonowanie Serwisu, np. preferowany język lub region w którym znajduje się Użytkownik.

Statystyczne

Pomagają zrozumieć, w jaki sposób różni Użytkownicy Serwisu zachowują się na stronie, gromadząc i zgłaszając anonimowe informacje.

Marketingowe

Marketingowe pliki cookie stosowane są w celu śledzenia użytkowników na stronach internetowych. Ich celem jest wyświetlanie reklam, które są istotne i interesujące dla poszczególnych Użytkowników, a tym samym bardziej cenne dla wydawców, reklamodawców i strony trzecie (np. Google, Facebook).