Na ile wystarczy magazyn energii?
Na ile wystarczy magazyn energii?
Specjaliści z branży odnawialnych źródeł energii nieustannie pracują nad zwiększeniem samowystarczalności energetycznej prosumentów. W obecnych czasach magazyny energii stanowią najbardziej powszechne rozwiązanie do przechowywania energii elektrycznej, ponieważ umożliwiają efektywniejsze wykorzystanie prądu wyprodukowanego przez instalacje fotowoltaiczne. Dodatkowo, magazyny energii pełnią funkcję źródła zasilania awaryjnego i zapewniają energię w przypadku przerwy w dostawach prądu lub awarii instalacji. Pojawia się jednak pytanie, jak długo taki system może zasilać dom w przypadku braku dostępu do sieci energetycznej?
Przeczytaj także:
- Instalacja jednofazowa a trójfazowa- najważniejsze różnice
- Termomodernizacja domu – sprawdź powody, dla których warto ją przeprowadzić
- Mój prąd 6.0 – najważniejsze informacje
Od czego zależy żywotność magazynu energii?
Czas, przez jaki magazyn energii może zasilać dom, zależy od wielu różnych czynników, co utrudnia podanie jednoznacznej odpowiedzi. Istotne znaczenie ma pojemność akumulatora, mierzona w kWh oraz zapotrzebowanie energetyczne budynku, w którym urządzenie jest wykorzystywane. W internecie dostępne są specjalne kalkulatory, które po wprowadzeniu odpowiednich danych mogą oszacować orientacyjny czas działania magazynu energii. Ważnym aspektem jest również koszt zakupu, ponieważ bardziej pojemne i wydajne urządzenia są droższe. Na wydajność magazynu wpływają także takie parametry jak:
- rodzaj technologii – najczęściej stosowane są akumulatory litowo-jonowe (Li-Ion),
- sprawność energetyczna – wyrażona jako procent strat energii podczas użytkowania,
- żywotność urządzenia – określa czas, przez jaki magazyn zachowuje swoje właściwości użytkowe,
- moc nominalna – wskazująca optymalne parametry pracy zgodne z zaleceniami producenta,
Na ile wystarczy magazyn energii elektrycznej?
Choć istnieje wiele technologii magazynowania energii, na rynku dominują akumulatory elektrochemiczne. Ich działanie opiera się na cyklach ładowania i rozładowywania ogniw, które wykorzystują różne pierwiastki chemiczne. Najbardziej popularnym rozwiązaniem są akumulatory litowo-jonowe (Li-Ion). Cenione są za długą żywotność, brak efektu pamięci oraz dużą liczbę cykli ładowania. Jednak ich pojemność jest ograniczona, co wpływa na czas, przez jaki mogą dostarczać energię.
Pomysł stworzenia akumulatora, który magazynowałby energię latem, a rozładowywał zimą, choć teoretycznie możliwy do zrealizowania, jest niepraktyczny. Wymagałby urządzenia o ogromnych rozmiarach i wysokich kosztach, przewyższających korzyści z takiej inwestycji. Dodatkowo zjawisko samorozładowywania w technologii Li-Ion powoduje stratę około 3 procent energii miesięcznie, a to ogranicza jego zastosowanie do krótszych okresów.
Najczęściej stosowanym rozwiązaniem jest wykorzystanie magazynów energii do codziennego ładowania w ciągu dnia i rozładowywania w nocy. Taki sposób użytkowania oznacza, że pojemność akumulatora wystarcza na kilkanaście godzin działania. Na rynku dostępne są także magazyny o większych pojemnościach, jednak ich zastosowanie ogranicza się głównie do inwestycji komercyjnych ze względu na wyższe koszty, większe rozmiary i niewystarczającą wydajność domowych systemów fotowoltaicznych do ich pełnego naładowania.
Na ile wystarczy magazyn energii 5 kWh?
W gospodarstwie domowym z instalacją fotowoltaiczną i magazynem energii o pojemności 5 kWh, energia produkowana w ciągu dnia wykorzystywana jest na bieżąco do zasilania urządzeń. W godzinach porannych i wieczornych, gdy zapotrzebowanie na prąd wzrasta, a produkcja z paneli spada, magazyn energii przejmuje funkcję głównego źródła zasilania. To pozwala na optymalne wykorzystanie nadwyżek energii i zapewnić stabilność dostaw prądu. Ważne jest jednak to, aby magazyn nie był ładowany powyżej 90 procent ani rozładowywany poniżej 10 procent swojej pojemności. To oznacza, że efektywna dostępna pojemność akumulatora wynosi około 4,5 kWh.
Gospodarstwo domowe:
Przy średnim dziennym zużyciu energii wynoszącym 0,25 kWh na godzinę oraz zapotrzebowaniu wynoszącym 0,6 kWh na godzinę w porach wieczornych i porannych, łączny czas intensywniejszego użytkowania prądu wynosi 6 godzin. Łączne zużycie w tych godzinach wynosi 3,6 kWh, co oznacza, że magazyn energii o pojemności 5 kWh w zupełności wystarczy, aby zaspokoić zapotrzebowanie gospodarstwa domowego na energię elektryczną.
Przyczepa campingowa:
W przyczepie campingowej zamontowano fotowoltaikę z magazynem energii o pojemności 5 kWh. Dzienne zużycie prądu wynosi 3 kWh. To oznacza, że taki magazyn w zupełności jest w stanie pokryć zapotrzebowanie użytkowników na prąd.
Małe przedsiębiorstwo:
Jednoosobowa firma zużywająca 0,2 kWh na godzinę w ciągu dnia oraz 0,6 kWh na godzinę wieczorem generuje zapotrzebowanie dzienne na poziomie 1,6 kWh przy 8 godzinach pracy dziennej oraz 4,8 kWh przy intensywnym użytkowaniu wieczornym. W takim przypadku magazyn energii o pojemności 5 kWh wystarcza na pokrycie pełnego zapotrzebowania w dzień i niemal całkowite zaspokojenie potrzeb w godzinach wieczornych.
Na ile wystarczy magazyn energii 7 kWh?
Zazwyczaj pojemność użytkowa magazynu energii jest mniejsza od nominalnej wartości deklarowanej przez producenta. Akumulatory stosowane w systemach fotowoltaicznych nie powinny być ładowane powyżej 90 procent swojej pojemności ani rozładowywane poniżej 10 procent. Oznacza to, że efektywna pojemność użytkowa wynosi około 80 procent wartości nominalnej. Przykładowo, magazyn o nominalnej pojemności 7 kWh faktycznie dostarcza około 5,6 kWh energii.
Gospodarstwo domowe:
W gospodarstwie domowym, w którym rano i wieczorem zużywa się 0,7 kWh energii przez 7 godzin, łączne zapotrzebowanie wynosi 4,9 kWh. W takim przypadku magazyn o użytkowej pojemności 5,6 kWh z łatwością zaspokoi potrzeby energetyczne w tych porach dnia. Jeżeli w ciągu dnia gospodarstwo zużywa średnio 0,3 kWh energii na godzinę przez 8 godzin, całkowite dzienne zapotrzebowanie wynosi około 2,4 kWh. Nawet w przypadku ośmiogodzinnej awarii sieci, magazyn tej wielkości zapewni nieprzerwane dostawy energii.
Małe przedsiębiorstwo:
Dla małej firmy pracującej przez 16 godzin dziennie, magazyn o pojemności użytkowej 5,6 kWh najlepiej sprawdzi się jako źródło zasilania oświetlenia. Jeżeli oświetlenie zużywa 0,5 kWh energii na godzinę, a potrzeba jego działania obejmuje 12 godzin, całkowite zapotrzebowanie wynosi 6 kWh. W takim przypadku magazyn energii pokryje większość zapotrzebowania na oświetlenie, choć może nie wystarczyć do zasilania dodatkowych maszyn produkcyjnych.
Na ile wystarczy magazyn energii 10 kWh?
Czas działania magazynu energii o pojemności 10 kWh zależy od liczby osób w gospodarstwie domowym oraz liczby i typu urządzeń elektrycznych, które są użytkowane. Przy średnim zużyciu energii wynoszącym 1 kW na godzinę, taki magazyn może zapewnić prąd na około 10 godzin. W rzeczywistości długość jego działania jest ściśle związana z dziennym zużyciem energii.
Jeśli dzienne zapotrzebowanie wynosi 5 kWh, energia zgromadzona w magazynie wystarczy na dwa dni. Przy zużyciu 8 kWh dziennie energia z magazynu pokryje potrzeby na ponad jeden dzień, natomiast przy zapotrzebowaniu na poziomie 9,7 kWh magazyn zapewni energię na jeden pełny dzień.
Z danych statystycznych wynika, że przeciętne gospodarstwo domowe w Polsce zużywa rocznie około 2500 kWh energii, co daje średnio 6,84 kWh dziennie. Im większe zużycie, tym szybciej magazyn zostanie rozładowany. Ważnym czynnikiem wpływającym na długość działania są także typ i klasa energetyczna wykorzystywanych urządzeń. Standardowe magazyny energii 10 kW mają maksymalną moc rozładowywania na poziomie 5 kW, a mniejsze, o pojemności 5 kWh, na poziomie 2,5 kW.
Takie urządzenia jak płyta indukcyjna, piekarnik elektryczny, lodówka czy czajnik elektryczny mają różne poziomy zużycia energii. Płyta indukcyjna potrzebuje średnio 2,05 kWh dziennie, piekarnik 1,36 kWh, lodówka 0,74 kWh, a czajnik 0,66 kWh. Szacując czas działania magazynu energii, warto uwzględnić te wartości oraz częstotliwość korzystania z urządzeń. Magazyn o pojemności 10 kWh sprawdzi się najlepiej w gospodarstwach domowych o dziennym zużyciu energii nieprzekraczającym 9,7 kWh i zapewni niezależność energetyczną w ciągu całego dnia.