PV_4_21
Welcome to interactive presentation, created with Publuu. Enjoy the reading!
21
magazyn fotowoltaika 4/2021
technologie
produkowaną za pomocą instalacji fotowoltaicznych za dnia
oraz rozładowywane podczas zmniejszonej ich wydajności
lub braku pracy nocą działają na podobnej zasadzie jak baterie
w naszych telefonach i laptopach. Każdy pełen cykl zmniejsza
więc ich sprawność oraz pojemność. Dlatego też producenci
magazynów energii najczęściej, oferując na nie swoją gwaran-
cję, określają ją nie tylko w latach, lecz także ilości pełnych cykli
ładowania. Przy czym należy wiedzieć, że obowiązująca z nich
jest wyłącznie ta, która skończy się wcześniej. Wobec tego, jeśli
nasz magazyn energii bazujący na akumulatorach litowo-jono-
wych ma gwarancję na 10 lat oraz 8000 pełnych cykli (łado-
wania i rozładowania), jeśli w 8. roku jego użytkowania nastąpi
8001 pełen cykl, sprzęt nie jest już objęty gwarancją.
Na koniec pozostaje wybór pomiędzy systemem magazyno-
wania: AC czy DC.
Systemy magazynowania energii sprzężone
z prądem przemiennym AC
Ogólnie rzecz biorąc, system akumulatorów sprzężonych
z prądem przemiennym wykorzystuje dwa falowniki. Pierwszy
falownik to standardowy falownik słoneczny, który jest instalo-
wany w każdym systemie fotowoltaicznym w celu konwersji prądu
stałego na prąd przemienny, a drugi to przenośny falownik maga-
zynujący używany do przekształcania prądu z prądu przemien-
nego z powrotem na prąd stały w celu ładowania akumulatora.
Sprzężenie AC: plusy i minusy
Systemy akumulatorów sprzężonych z prądem przemien-
nym są zarówno łatwiejsze do zaprojektowania, jak i łatwiejsze
do zainstalowania, a zatem są zazwyczaj bardziej opłacalną opcją.
Ponadto systemy sprzężone z prądem przemiennym są zwykle
lepszym rozwiązaniem, jeśli posiadamy już zainstalowaną instala-
cję fotowoltaiczną i chcemy dodać system baterii do przechowy-
wania energii elektrycznej. Ponieważ jednak systemy solarno-ma-
gazynowe sprzężone z prądem przemiennym AC wykorzystują
dwa oddzielne falowniki, są one mniej wydajne niż systemy sprzę-
żone DC pod względem mocy wyjściowej.
Systemy magazynowania energii sprzężone
z prądem stałym DC
System akumulatorów podłączonych do prądu stałego
wymaga użycia tylko jednego falownika. Jest to bardziej wyspe-
cjalizowany element instalacji fotowoltaicznej niż falowniki uży-
wane do sprzężenia prądu przemiennego, ponieważ jest to falow-
nik hybrydowy używany zarówno do baterii, jak i modułów gene-
ratora PV.
Sprzężenie DC: plusy i minusy
Jak zauważono powyżej, falowniki hybrydowe używane do
sprzężenia DC są bardziej wyspecjalizowanymi urządzeniami i w
rezultacie są droższe niż typowy falownik do instalacji PV nie-
posiadający możliwości współpracy z magazynem energii. Jeśli
zależy nam na efektywności kosztowej lub mamy już zainsta-
lowaną instalację PV, prawdopodobnie lepszym rozwiązaniem
jest system sprzężony z prądem przemiennym. Jednak systemy
sprzężone DC są wydajniejsze pod względem mocy wyjściowej,
ponieważ energia elektryczna
musi przejść tylko przez jeden
falownik. Z tego powodu osoby
instalujące jednocześnie elek-
trownię fotowoltaiczną i system
magazynowania energii mogą
rozważyć wybór systemu sprzę-
żonego DC, ponieważ straty
energii są mniejsze.
Nie ma ostatecznej odpo-
wiedzi, która opcja jest naj-
lepszym wyborem. W rzeczy-
wistości zależy to od konkret-
nej sytuacji i przekonania do
zastosowania danego systemu.
Ogólną zasadą jest to, że system
sprzężony z prądem przemien-
nym AC jest prostszą i bardziej
opłacalną opcją, jeśli mamy
już zainstalowaną fotowoltaikę
i chcemy dodać akumulatory.
Baterie przepływowe – niedaleka przyszłość
W przeciwieństwie do przesyłania jonów ze związku metalu
do innego związku metalu przez elektrolit, tak jak ma to miej-
sce w akumulatorach kwasowo-ołowiowych i litowo-jonowych,
akumulator przepływowy przekazuje jony z jednego zbiornika
cieczy do drugiego, a następnie z powrotem. Tego typu bate-
rie są również nazywane bateriami przepływowymi redoks ze
względu na wykorzystanie reakcji chemicznych redukcji i utle-
niania jako sposobu przepływu jonów z jednej cieczy i przekazy-
wania ich do drugiej. Mogą one przechowywać znacznie więcej
energii niż typowa domowa bateria litowo-jonowa. Obecnie ta
technologia jest intensywnie rozwijana i może stać się, po osią-
gnięciu zakładanych parametrów, bardzo popularna w nadcho-
dzącej dekadzie.
Korzyści z posiadania baterii
Systemy przechowywania energii elektrycznej oferują bez-
precedensowy poziom niezależności energetycznej i autonomii.
Zapewniają stabilizację sieci, dla której coraz większym wyzwa-
niem jest rosnący udziału w energetyce odnawialnych źródeł
energii. Połączenie energii elektrycznej uzyskiwanej z odnawial-
nych źródeł, a w szczególności z fotowoltaiki, z jej magazynowa-
niem może pozwolić konsumentom w niedalekiej przyszłości na
znaczną autonomię, także na naszej szerokości geograficznej. Sys-
temy magazynowania stanowią zapasowe źródło energii na wypa-
dek awarii lub przerwy w dostawie prądu, eliminując potrzebę
pobierania energii z sieci. Domowe baterie o pojemnościach nie
zapewniających pełnej autonomii energetycznej przyczyniają
się do znacznego zwiększenia poziomu autokonsumpcji energii
wyprodukowanej przez instalację fotowoltaiczną a w konsekwen-
cji do optymalizacji kosztów energii elektrycznej ponoszonych
przez gospodarstwa domowe.
Bibliografia:
Energysage, OptimaEnergy, Jungheirich, YSG Solar, Elektronika Praktyczna, isap.sejm.gov.pl
Fot. 4. Powerwall Tesla o pojemności energe-
tycznej 13,5 kWh. Źródło: www.tesla.com
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52