PV_4_22
Welcome to interactive presentation, created with Publuu. Enjoy the reading!
20
magazyn fotowoltaika 4/2022
technologie
Funkcjonalność systemu PV +
BESS
Systemy fotowoltaiczne PV + BESS
posiadają o wiele większą funkcjonal-
ność użytkową od systemów PV niepo-
siadających magazynów energii. Pod-
stawowe korzyści posiadania systemu
hybrydowego to po pierwsze – zwięk-
szenie zużycia wyprodukowanej ener-
gii elektrycznej przez instalację fotowol-
taiczną na potrzeby własne (autokon-
sumpcja) bez konieczności sprzedaży
całości nadwyżek po cenach mniejszych
niż zakup uzupełniający zużycie (ograni-
czenie net-bilingu). Druga podstawowa
zaleta PV + BESS to uzyskanie pewnego
poziomu niezależności energetycznej.
Autokonsumpcja energii elektrycz-
nej i jej maksymalizacja bezpośrednio
przekładają się na zwiększenie opłacal-
ności posiadania własnej mikroelek-
trowni fotowoltaicznej. Nadwyżka prądu
generowanego z fotowoltaiki i niezuży-
tego na zasilenie bieżące odbiorników
w obrębie wewnętrznej instalacji elek-
trycznej gromadzona jest w magazy-
nie energii. Wykorzystuje się ją w póź-
niejszym czasie, np. wieczorem, gdy nie
działa już fotowoltaika. To oznacza ogra-
niczenie zakupu energii elektrycznej po
cenie sprzedawcy.
Stopień niezależności energetycznej
i opłacalność systemu wynikająca z dzia-
łania autokonsumpcji w głównej mierze
zależą od mocy generatora PV oraz pojem-
ności magazynu energii. Odpowiednia
moc generatora może naładować BESS
o pojemności 5 kWh także w miesiącach
odległych od tych najbardziej słonecznych.
Do niezależności energetycznej autor zali-
cza możliwość pracy w trybie awaryjnym.
Akumulatory to najszybciej reagujące, dys-
pozycyjne źródło energii, ponieważ mogą
one przejść z trybu gotowości do pełnej
mocy w ciągu milisekund. Praca w try-
bie awaryjnym możliwa jest także w mie-
siącach najmniej produktywnych. W tym
czasie BESS ładuje się z sieci publicznej,
aby w przypadku braku zasilania zapewnić
ciągłość pracy priorytetowych odbiorni-
ków – urządzeń takich jak lodówka, kom-
puter, funkcjonowanie modułów inteli-
gentnego domu, działanie centralnego
ogrzewania z kotłem gazowym lub pompą
ciepła. Także zasobnik prądu o niewiel-
kiej pojemności daje czas na przygotowa-
nie się do dłuższych przerw w dostawach
z publicznych sieci elektroenergetycznych,
zapewniając bezpieczeństwo oraz komfort
funkcjonalny. W dużej skali magazynowa-
nie energii w BESS jest wykorzystywane
do krótkotrwałego zasilania szczytowego
i usług pomocniczych, takich jak zapew-
nienie rezerwy operacyjnej i kontrola czę-
stotliwości, aby zapobiegać skutkom i zmi-
nimalizować ryzyko przerw w dostawie
prądu.
PV + BESS z falownikiem hybry-
dowym (czyli BESS sprzężone z prą-
dem stałym) zapewnia bardziej przyja-
zną i intuicyjną konfigurację ustawień
trybów pracy związanych z potrzebami
i preferencjami konsumentów energii
elektrycznej. W takim zestawieniu ste-
rowanie odbywa się poprzez aplika-
cje zarządzające z poziomu falownika
hybrydowego.
Możliwe jest wiele ustawień try-
bów pracy w zależności od preferencji
i potrzeb użytkownika. Jeżeli prioryte-
tem jest maksymalna autokonsumpcja,
to w porze wieczornej zużywany jest cały
rezerwuar energii. Jeżeli priorytetem jest
umożliwienie działania w trybie awaryj-
nym, to akumulatory magazynu energii
rozładowuje się tylko do pewnego, usta-
wionego poziomu, np. 50%.
Dobór PV + BESS z falownikiem
hybrydowym
Wybierając system fotowoltaiczny
z magazynem energii sprzężonym z prą-
dem stałym DC, czyli podłączonym do
falownika
hybrydowego
(pomijając
aspekt finansowy determinujący zasad-
niczo wybór systemu) na poziomie pro-
sumenckim, należy zdefiniować swoje
preferencje, potrzeby oraz priorytety
w korzystaniu z odbiorników prądu. O ile
dobór mocy (wielkość) instalacji foto-
woltaicznej w opustowym, ilościowym
systemie rozliczania był relatywnie pro-
sty i zrozumiały, to ustalenie mocy insta-
lacji PV w obecnej metodzie rozlicza-
nia wartości energii elektrycznej wpro-
wadzonej do sieci elektroenergetycz-
nej i energii elektrycznej z niej pobranej
wymaga rozważenia oczekiwań, większej
ilości argumentów i danych. Pomocna
w doborze mocy może być odpowiedź na
pytanie, jaka wielkość instalacji fotowol-
taicznej (moc generatora) zapewni pro-
dukcję w ciągu roku pokrywającą różnicę
pomiędzy ceną zakupu a ceną sprzedaży
energii elektrycznej przez prosumenta.
Dobór
falownika
hybrydowego
powinien być dokonywany po rozważe-
niu jego możliwości współpracy z maga-
zynami energii. Większość falowników
może współpracować tylko z dedykowa-
nymi magazynami energii. Na globalnym
rynku pojawiają się jednak oferty falow-
ników mogących współpracować z róż-
nego rodzaju bateriami, a także z aku-
mulatorami kwasowo-ołowiowymi. Zda-
niem autora będzie to trend rosnący. Pro-
ducenci akumulatorów kwasowo-oło-
wiowych przedstawiają urządzenia dedy-
kowane fotowoltaice.
Efektywność i opłacalność są najważ-
niejszymi kryteriami wyboru metody
magazynu energii dla PV + BESS. Duża
pojemność, wysoka gęstość energii,
wysoka wydajność, niski koszt, długa
żywotność i niskie lub minimalne koszty
konserwacji technologii magazynowa-
nia energii to niewątpliwie najwłaściwsze
kryteria wyboru. Z kolei dobór wielkości
(pojemności) zasobnika energii powi-
nien uwzględniać indywidualne prefe-
rencje i oczekiwania względem budowa-
nej elektrowni fotowoltaicznej.
Instalacja fotowoltaiczna wyposażona
w magazyn energii i zarządzana falowni-
kiem hybrydowym, czyli PV + BESS, to
optymalny, kompletny i docelowy system
solarny. Wielość opracowywanych i wdra-
żanych nowych technologii fotowoltaicz-
nych i akumulatorowych, które można śle-
dzić na portalu www.magazynfotowolta-
ika.pl, ma na celu podniesienie sprawno-
ści, wydajności, trwałości oraz powszech-
ności systemów typu PV + BESS. W bran-
żowej literaturze światowej można wie-
lokrotnie spotkać się z twierdzeniem, że
to właśnie PV + BESS pozwoli światu
przejść na energię odnawialną.
Więcej o falownikach hybrydo-
wych i ich doborze w materiale autora
„Falowniki PV – nowe funkcje użyt-
kowe” w numerze 1/2021 „Magazynu
Fotowoltaika”.
1 Termin „falownik hybrydowy” w powyższym artykule oznacza falownik współpracujący z magazynem energii. W literaturze można spotkać się z określeniem „hybrydowy” w odniesieniu do falownika obsługującego dwa źródła
– generator fotowoltaiczny i turbinę wiatrową oraz magazyn energii.
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 53 54 55 56