W tym artykule przeczytasz najważniejsze informacje o instalacjach wyposażonych w magazyn energii. Dowiesz się czym jest instalacja offgridowa i dlaczego nie zawsze instalacja hybrydowa jest instalacją offgridową, a instalacja offgridowa musi być instalacją hybrydową. Dowiesz się również na co zwracać uwagę na etapie doboru instalacji i dowiesz się jak prawidłowo dobrać pojemność magazynu energii, tak aby spełniał twoje oczekiwania.
Słowem wstępu instalacje hybrydowe potrzebne są tam gdzie produkcja energii z dowolnego źródła np. właśnie fotowoltaiki nie pokrywa się ze zużyciem prądu. Np. w gospodarstwie domowym gdzie produkcja energii ma swój szczyt w południe a największe zapotrzebowanie na energie jest w godzinach porannych i wieczornych. Zamiast oddawać energię do wirtualnego magazynu energii, który tak naprawdę był doskonałym rozwiązaniem dla użytkowników jednak z technicznego punktu dystrybutora energii jest on bardzo problematyczny i przy wielkiej skali przedsięwzięcia wręcz niemożliwy do realizowania – Energię zatrzymujemy lokalnie na własne potrzeby i zużywamy ją w 24 godzinnym cyklu ładowania i rozładowania magazynu energii od świtu do świtu.
Instalacja hybrydowa to instalacja przeznaczona do zwiększenia stopnia auto konsumpcji. Służy ona ograniczeniu wprowadzania energii do sieci. Ma na celu zatrzymanie jej w miejscu wytworzenia na kilka do kilkunastu godzin tak, aby zacząć ją zużywać tuż po zakończonej produkcji. Instalacja offgridowa to instalacja wyposażona w magazyn energii i działająca tak samo je instalacja hybrydowa jednak z możliwością pracy po zaniku pierwotnego zasilania ze strony OSD. Możliwość tą instalacja zyskuje dzięki zastosowaniu rozłącznika, który odcina naszą instalacją od sieci OSD w przypadku braku zasilania. Wiele falowników hybrydowych musi być doposażonych w zewnętrzne moduły realizujące te funkcje a niektóre falowniki Np. Hybrydy Azzurro mają ten rozłącznik wbudowany w środku urządzenia i posiadają 2 złącza AC. Jedno normalne tak jak w zwykłym falowniku, to ono jest odłączane w przypadku przerwy w dostawie prądu oraz drugie służące zasilaniu awaryjnemu cały czas jest zasilane przez falownik. Wiele falowników hybrydowych posiada możliwość doposażenia w zewnętrzne uradzenie, która czyni je falownikiem offgridowym ale często w takich układach do zasilania awaryjnego mamy dostępną tylko 1 fazę pomimo 3 fazowej instalacji. Wszystkie falowniki Azzurro realizują zasilania awaryjne zawsze na 3 fazach.
Taki stan rzeczy często wiąże się z modernizacją rozdzielni głównej i wydzieleniu obwodów, które będą podtrzymywane przez falownik. Np. Światło, lodówka, alarm i inne obwody nie zużywające dużych ilości energii. Pompa ciepła, elektryczna sauna czy ładowarka do aut elektrycznych ze względu na bardzo duże zużycie energii mogą szybko rozładować nasz magazyn energii i w przypadku braku dostaw prądu zostaniemy postawienie w niekomfortowej sytuacji. Proszę sobie wyobrazić że w zimową noc linia energetyczna zostaje zerwana. Jej naprawa potrwa do godzin południowych. W trakcie naszego snu falownik zaczął zasilać pompę ciepła która przez bardzo niską temperaturę w ciągu 2 godzin wykorzystała energię dostępną w magazynie energii, dom się wychładza a my nad ranem budzimy się i nie mamy nawet możliwości przygotowania kawy. Jeśli pompa ciepła nie będzie zasilana z awaryjnego źródła to wstając rano będziemy mieć przyjemność przygotować sobie śniadanie, zjeść je przy zapalonym światle a jedynie w domu będzie trochę chłodniej niż zawsze.
Auto konsumpcja – jej zwiększenie polega na ładowaniu akumulatorów kiedy produkujemy więcej energii niż jej zużywamy w danym momencie oraz na ich rozładowywaniu kiedy zużycie energii zaczyna przewyższać produkcję energii z modułów PV.
Magazyn energii pełni też role stabilizowania offgirdowego źródła zasilania. Chwilowe zacienienia co za tym idzie spadek dostępnej energii z PV skutkowałby przerwami w zasilaniu. Jest to niezbędna część instalacji offgridowej.
Producenci magazynów energii podają ich pojemność na 2 sposoby. Jedni chwalą się pojemnością nominalna magazynu energii a inni od razu podają pojemność użyteczną. Akumulatory LiFePO4 doświadczają ogromnego stresu związanego z ładowaniem i rozładowywaniem ich do końca więc aby wydłużyć ich żywotność wykorzystuje się około 80% pojemności nominalnej. Oczywiście trzeba to sprawdzić w karcie katalogowej, najczęściej podana jest wartość nominalna i dopiero pod sam koniec dokumentu jest uwaga mówiąca o warunku pełnej gwarancji. Żywotność ponad np. 5000 cykli jest możliwa do uzyskania tylko kiedy będziemy wykorzystywać 80% pojemności. Inni producenci podający pojemność użyteczną nie umieszczają takich adnotacji. Sterownik w baterii zabezpiecza ją przed pracą w skrajnych warunkach napięciowych przy maksymalnym rozładowaniu i naładowaniu.
Dla przykładu pojedynczy moduł systemu weco charakteryzuje się 6kWh pojemności nominalnej. Bateria pozwala na pracę w pełnych 100% zakresu jej pojemności jednak aby osiągnąć żywotność >7000 cykli producent informuje, że nie można wykorzystywać więcej jak 80% pojemności tej baterii. Czyli w praktyce aby bateria długo pracowała mamy pojemność użyteczną na poziomie 4,8 kWh.
Żywotność baterii wyrażona w cyklach to pełne naładowanie i rozładowania baterii. Np. jeśli przez 2 dni bateria zostanie naładowania i rozładowana o 50% to przez te dwa dni wykona jeden cykl. Ze względu na charakter pracy instalacji hybrydowej od świtu do świtu dziennie taka bateria wykonuje maksymalnie jeden cykl pracy. Średnio w ciągu roku jest mnie niej niż jeden cykl dziennie. Czyli 7000 cykli przez ilość dni w roku daje nam ponad 19 lat pracy takiego magazynu. Po więcej informacji o bateriach kliknij w ten link.
Przy dobieraniu instalacji hybrydowej bardzo ważne jest zdefiniowanie naszych potrzeb. Co będzie dla nas najważniejsze. Czy będzie to kierowanie się ceną instalacji i lekkie zwiększenie auto konsumpcji? Może dobranie optymalnej pojemności do profilu zżycia energii w celu maksymalizacji auto konsumpcji a może bezpieczeństwo zasilania i kierowanie się mocą ciągłą rozładowania magazynu energii?
Kierując się optymalną pojemnością magazynu energii musimy przeprowadzić chociaż wywiad energetyczny i spróbować ustalić profil zużycia energii. Na tych szacunkach stwierdzamy czy magazyn jest potrzebny lub nie i jak duży ma być. Wszystko zależy od tego ile energii będzie magazynowane na później a ile jest zużywane od razu.
Stawiając na np. moc rozładowania magazynu energii często trzeba trochę przewymiarować jego pojemność. Moc rozładowania magazynu energii jest bardzo łatwo policzyć. Wystarczy sprawdzić w karcie katalogowej falownika maksymalny prąd na wejściu baterii. Należy to sprawdzić ponieważ czasami falownik ma mniejszą wartość od baterii. Następnie sprawdzamy w karcie katalogowej napięcie baterii. Powinniśmy odczytać wartość napięcia przy maksymalnym naładowaniu jak i rozładowaniu. Teraz możemy pomnożyć prąd razy napięcie i otrzymujemy moc rozładowania dla dwóch przypadków. Baterii rozładowanej i naładowanej. Teraz możemy zdecydować czy system jest odpowiedni do naszych potrzeb i czy spełni nasze oczekiwania po instalacji.
Leave A Reply