Coraz większe wyzwania wobec sektora energetycznego w Polsce i na świecie skutkują między innymi koniecznością opracowania wydajnych systemów magazynowania wytworzonej energii. Czym dokładnie są magazyny energii i do czego tak naprawdę służą? Przyjrzyjmy się temu zagadnieniu.

Z tego artykułu dowiesz się:

  • co to jest magazyn energii i do czego służy
  • oraz jakie są rodzaje magazynów energii

Czym jest magazyn energii i do czego służy?

Magazyn energii elektrycznej definiujemy jako instalację lub urządzenie, które umożliwiają magazynowanie energii elektrycznej oraz jej wprowadzenie do sieci elektroenergetycznej. Innymi słowy, jest to system, który gromadzi nasz prąd i pozwala na zarządzanie nim w obrębie np. gospodarstwa domowego lub firmy. Takie rozwiązanie zyskało na popularności za sprawą instalacji fotowoltaicznych. 

 

rodzaje magazynów energii

W większości przypadków, nadwyżka produkowanej energii przez instalację PV jest przesyłana do sieci energetycznej. Jej magazynowanie i możliwość zarządzania w danym obrębie pozwala na wykorzystywanie tych zasobów w momencie, gdy instalacja nie produkuje energii, np. nocą. 

Taki system likwiduje konieczność “oddawania” nadwyżki zgromadzonej energii zakładom energetycznym (które zachowują dla siebie nawet 20-30% naszych zasobów) i balansuje sieć energetyczną. Wykorzystanie własnego magazynu energii pozwala zatem na zarządzanie nadwyżką zgodnie z własnymi potrzebami bez ponoszenia dodatkowych kosztów. 

Jakie są rodzaje magazynów energii?

Istnieje kilka rodzajów systemów magazynowania energii. Wyróżnia się tutaj systemy mechaniczne, elektryczne oraz elektrochemiczne. Nas jednak najczęściej interesują bardziej “przydomowe” magazyny energii. 

Najprostszym przykładem jest tutaj akumulatorowy magazyn energii elektrycznej. Działanie jest proste – gromadzi on wyprodukowaną energię tak, jak powerbank. Najtańszym rozwiązaniem wykorzystywanym w tym celu są akumulatory kwasowo-ołowiowe. Wyróżniają się one dosyć długą żywotnością – mogą służyć nawet kilkanaście lat, a ich sprawność energetyczna waha się od 80 do 90%. Istotne jest natomiast to, że wspomniane parametry mają wpływ na wielkość takiego rozwiązania. Magazyny wykorzystujące ogniwa kwasowo-ołowiowe magazynują ok. 30-50 Wh/kg, co oznacza, że to ciężkie i nieporęczne rozwiązania.

Popularnością cieszą się więc nowocześniejsze magazyny energii, które wykorzystują ogniwa litowo-jonowe. Takie systemy charakteryzują się jeszcze większą sprawnością, niż przy użyciu akumulatorów kwasowo-ołowiowych: wynosi ona nawet do 95%, natomiast gęstość energii sięga do 50-260 Wh/kg. Wspomniane parametry mają jednak znaczny wpływ na cenę takiego rozwiązania, ponieważ ogniwa litowo-jonowe są droższe od kwasowo-ołowiowych. Warto zwrócić uwagę na jeszcze jedną różnicą między tymi technologiami: ogniwa li-ion posiadają ograniczoną ilość cykli ładowania oraz rozładowania. Zwykle jest to ok. 3000 cykli – po tym czasie pojemność i wydajność może być niewystarczająca. 

Kolejnym rodzajem magazynu energii jest akumulator AGM, które doskonale sprawdzają się w tej roli zwłaszcza w kamperze, łodzi czy domku letniskowym. Zazwyczaj ich pojemność jednak nie wystarczy, by spełnić to zadanie w domu mieszkalnym. 

AGM

Akumulatory AGM mają dwa tryby pracy: buforową oraz cykliczną. Praca buforowa polega na zastosowaniu AGM jako zasilacza awaryjnego, który jest stale podpięty do zasilania. Takie rozwiązanie jest popularne głównie w przypadku zasilaczy UPS, które pozwalają nam na bezpieczne wyłączenie sprzętu np. w przypadku chwilowej przerwy w dostawie prądu. 

Drugi tryb sprowadza się do pracy cyklicznej. W praktyce oznacza to, że w cyklu dochodzi do rozładowania akumulatora, a następnie do jego doładowania (jeśli zajdzie taka potrzeba). 

Samochody elektryczne jako magazyny energii

Kolejnym rodzajem magazynu energii może być… samochód elektryczny. Elektryk i fotowoltaika to doskonałe połączenie. Najtańszym sposobem naładowania elektryka jest własna ładowarka oraz przystosowany system fotowoltaiczny. Zasilanie samochodu energią produkowaną przez instalację fotowoltaiczną to 100% wykorzystanie zasobów oraz sposób na darmowe podróżowanie. 

rodzaje magazynów energii

Co więcej, samochód elektryczny może być magazynem energii nie tylko dla samego siebie. Niektóre modele zostały wyposażone w funkcję Vehicle to Home, dzięki której można wykorzystać zgromadzoną energię także w domu. Jest to jednak po prostu sposób na zwiększenie zużycia wyprodukowanej energii – samochód elektryczny nie zastąpi w 100% klasycznego magazynu energii. Może jednak stanowić dobrą alternatywę i posłużyć jako awaryjne źródło zasilania.

Jak wspomnieliśmy na samym początku, wyzwania wobec sektora energetycznego stale rosną. Przedstawione metody magazynowania energii przyczynią się do odciążenia sieci, a także do sprawnego i efektywnego zarządzania energią w obrębie gospodarstwa domowego.