Dobór odpowiedniego magazynu energii do instalacji fotowoltaicznej w firmie to kluczowy krok w zwiększeniu efektywności energetycznej oraz obniżeniu kosztów operacyjnych. W dobie rosnących cen energii elektrycznej oraz dynamicznego rozwoju odnawialnych źródeł energii, przemyślany wybór magazynu energii może znacząco podnieść rentowność inwestycji w fotowoltaikę. W tym artykule przyjrzymy się, jakie parametry należy wziąć pod uwagę, aby dopasować magazyn energii do specyfiki firmy, oraz jak wpływa to na efektywność systemu.
Kluczowe parametry magazynów energii: pojemność, cykle ładowania, moc
Podstawowym krokiem przy wyborze magazynu energii jest analiza jego kluczowych parametrów, takich jak pojemność, liczba cykli ładowania oraz moc. Pojemność wyrażana w kilowatogodzinach (kWh) określa, ile energii może zostać zgromadzone w akumulatorze. W firmach, gdzie zużycie energii jest wysokie, kluczowe jest dopasowanie pojemności do dziennego zapotrzebowania na prąd oraz możliwości produkcyjnych instalacji fotowoltaicznej. Zbyt mały magazyn będzie często przepełniony, a jego nadmiarowa energia zostanie odesłana do sieci, co zmniejsza korzyści ekonomiczne.
Cykle ładowania to kolejny istotny parametr. Informują one, ile razy magazyn może zostać naładowany i rozładowany przed znaczącą utratą pojemności. W przypadku firm, które generują i zużywają energię w trybie intensywnym, warto wybierać akumulatory z wysoką liczbą cykli – na przykład litowo-jonowe typu LFP, które mogą wytrzymać nawet 6000 cykli.
Moc magazynu określa, jak szybko akumulator może być ładowany lub rozładowywany. W firmach, gdzie szczytowe zapotrzebowanie na energię występuje w krótkich okresach, wysoka moc magazynu jest kluczowa, aby w pełni wykorzystać jego potencjał. Dlatego należy zawsze zwracać uwagę na stosunek mocy do pojemności, który wpływa na szybkość ładowania i możliwość jednoczesnego zasilania urządzeń o dużym poborze energii.
Kompatybilność magazynu energii z falownikami i instalacją PV
Nie mniej istotnym aspektem jest kompatybilność magazynu energii z istniejącym systemem fotowoltaicznym oraz zastosowanymi falownikami. Magazyny energii występują w dwóch podstawowych konfiguracjach: AC (prąd przemienny) i DC (prąd stały). Jeśli instalacja fotowoltaiczna jest już zainstalowana i działa na falowniku standardowym, wybór magazynu AC może być prostszym i bardziej ekonomicznym rozwiązaniem. W przypadku nowych instalacji warto rozważyć magazyn DC, który współpracuje z falownikiem hybrydowym, redukując koszty i straty związane z przekształcaniem energii.
Kluczowe jest upewnienie się, że wybrany magazyn obsługuje wymagane napięcie i prąd wejściowy generowany przez instalację fotowoltaiczną. Niezgodność może prowadzić do utraty wydajności systemu lub nawet uszkodzenia urządzeń. Nowoczesne magazyny energii posiadają wbudowane systemy zarządzania baterią (BMS), które monitorują parametry pracy i zabezpieczają instalację przed przeciążeniami.
Warto również zwrócić uwagę na wsparcie technologiczne i oprogramowanie. Większość producentów oferuje aplikacje mobilne, które umożliwiają monitorowanie pracy magazynu energii, jego poziomu naładowania oraz analizy zużycia. Tego rodzaju rozwiązania pozwalają na optymalizację pracy systemu i maksymalizację zysków z autokonsumpcji energii.
Jak obliczyć wielkość magazynu energii w zależności od potrzeb firmy
Dobór wielkości magazynu energii do instalacji fotowoltaicznej w firmie wymaga uwzględnienia kilku kluczowych czynników: zużycia energii, produkcji z fotowoltaiki, zapotrzebowania na energię w różnych porach dnia oraz celów inwestycyjnych. Firmy powinny w pierwszej kolejności przeanalizować swoje dzienne zużycie energii, aby oszacować, jaka pojemność magazynu będzie optymalna.
Generalna zasada mówi, że pojemność magazynu powinna wynosić od 1 kWh do 1,5 kWh na każdy kW mocy zainstalowanej instalacji fotowoltaicznej. Na przykład, jeśli firma posiada system fotowoltaiczny o mocy 20 kWp, optymalny magazyn energii powinien mieć pojemność od 20 do 30 kWh. W praktyce warto jednak dostosować te wytyczne do specyfiki działalności.
Oto kluczowe kroki przy obliczaniu wielkości magazynu:
- Analiza zużycia energii w firmie – należy prześledzić dzienny i miesięczny profil zużycia energii, uwzględniając różnice między dniami roboczymi a weekendami.
- Określenie nadwyżek energii z fotowoltaiki – analiza, ile energii jest produkowanej w nadmiarze w godzinach słonecznych i niezużywanej na bieżąco.
- Uwzględnienie rezerwy na zasilanie awaryjne – w przypadku chęci wykorzystania magazynu energii jako źródła zasilania w czasie awarii, konieczne jest uwzględnienie dodatkowej pojemności.
- Dostosowanie pojemności do dofinansowań – w programach wsparcia, takich jak „Mój Prąd”, mogą obowiązywać limity pojemności, które warto uwzględnić przy planowaniu inwestycji.
Przy planowaniu należy pamiętać, że zbyt duży magazyn energii może znacząco podnieść koszty inwestycji bez proporcjonalnego zwiększenia korzyści ekonomicznych. Z kolei zbyt mały magazyn będzie ograniczał możliwość maksymalizacji autokonsumpcji energii.
Magazyn energii jako sposób na zasilanie awaryjne w przedsiębiorstwie
Jednym z najważniejszych argumentów za instalacją magazynu energii w firmie jest jego rola w zapewnieniu zasilania awaryjnego. Dla przedsiębiorstw, których działalność jest wrażliwa na przerwy w dostawach prądu, magazyn energii może stać się kluczowym elementem systemu bezpieczeństwa energetycznego.
Funkcja zasilania awaryjnego polega na tym, że w przypadku awarii sieci publicznej magazyn energii automatycznie przejmuje zasilanie wybranych urządzeń lub całego obiektu. Rozwiązanie to jest szczególnie istotne dla firm produkcyjnych, gdzie nawet krótkotrwałe przerwy w dostawie prądu mogą prowadzić do strat finansowych, przestojów w produkcji lub uszkodzenia maszyn.
Zalety zasilania awaryjnego z magazynu energii:
- Ochrona przed stratami – w firmach, takich jak zakłady produkcyjne czy centra danych, ciągłość zasilania ma kluczowe znaczenie dla uniknięcia przestojów i strat.
- Niezależność od sieci – magazyn energii pozwala firmie na czasowe uniezależnienie się od zewnętrznych dostawców energii.
- Ochrona wrażliwych urządzeń – dzięki stabilnemu zasilaniu z akumulatora można uniknąć uszkodzeń sprzętu spowodowanych nagłymi skokami napięcia.
- Elastyczność – w nowoczesnych systemach możliwe jest zaprogramowanie, które urządzenia mają być priorytetowo zasilane w przypadku awarii.
Podczas projektowania systemu warto rozważyć wielkość rezerwy energetycznej, jaka będzie konieczna do zasilania kluczowych obszarów działalności firmy. Jeśli zasilanie ma obejmować jedynie wybrane urządzenia, wystarczy magazyn o mniejszej pojemności. Natomiast dla firm o wysokim zużyciu energii w trybie ciągłym, magazyny energii o większej pojemności będą bardziej odpowiednie.
Ważnym aspektem jest również dobór odpowiedniego inwertera, który umożliwi przełączenie na zasilanie awaryjne w ciągu milisekund, zapewniając ciągłość pracy urządzeń. Tego rodzaju systemy są już standardem w nowoczesnych rozwiązaniach magazynowania energii.
Więcej na ten temat: fotowoltaika dla firm.