Magazyny energii – czym są?

W Polsce pojawia się coraz więcej ekologicznych źródeł energii jak fotowoltaika czy przydomowe elektrownie wiatrowe. Produkowanie energii odnawialnej i jej wykorzystanie nie stanowi większego problemu. Obecnie kłopoty pojawiają się z przechowywaniem wytworzonego prądu. Sieci energetyczne wykorzystywane jako swego rodzaju przechowalnia na energię dla źródeł odnawialnych są przeciążone. Warto zastanowić się nad rozwiązaniem jakim są magazyny energii. Czym są i komu mogą się one przydać? Zobaczmy!

Czym są magazyny energii?

Mówiąc prosto – są to akumulatory, pozwalające przechowywać nadmiar energii wytworzonej np. z instalacji fotowoltaicznej. Później oddają ją, gdy jest to konieczne, między innymi w nocy, kiedy fotowoltaika nie działa. Dzięki magazynom energii można osiągnąć do 90% niezależności energetycznej! W Polskim prawie widnieją trzy definicje magazynów energii:

• “Instalacja służąca do przechowywania energii, przyłączona do sieci, mająca zdolność do dostawy energii elektrycznej do sieci.” – Ustawa o Prawie energetycznym.

• “Magazyn energii, o którym mowa w art. 2 pkt 17 ustawy z dnia 20 lutego 2015 r. o odnawialnych źródłach energii (Dz. U. z 2018 r. poz. 2389, z późn. zm.2), posiadający zdolność do dostawy mocy elektrycznej do systemu.” – Ustawa o rynku mocy.

• “Wyodrębnione urządzenie lub zespół urządzeń służących do przechowywania energii w dowolnej postaci, nie powodujących emisji będących obciążeniem dla środowiska, w sposób pozwalający co najmniej na jej częściowe odzyskanie.” – tak definiuje magazyny energii Ustawa o OZE.

Najważniejsze aby wiedzieć, że dzięki magazynom energii cały wyprodukowany prąd zatrzymujemy dla siebie. W przypadku instalacji fotowoltaicznych podłączonych do sieci, tracimy 20% z nadwyżek energetycznych!

Jakie są rodzaje magazynów energii?

Technologia magazynowania energii jest podzielona na kilka rodzajów. Wyróżniamy magazyny energii:

• chemiczne – ogniwa paliwowe, tworzenie wodoru lub metanu,
• termiczne – akumulacja ciepła jawnego lub utajonego,
• elektromechaniczne – akumulatory i ładowalne baterie,
• elektryczne – superkondensatory,
• mechaniczne – elektrownie szczytowo-pompowe, magazyny sprężonego powietrza, koło zamachowe.

W gospodarstwach domowych najlepiej sprawdzają się elektromechaniczne magazyny energii, zaś przy dużych instalacjach, np. farmach fotowoltaicznych, lepiej sprawdzą się akumulatory chemiczne i mechaniczne. Magazyny energii można podzielić również na pośrednie i bezpośrednie. Pośrednie – konwertują prąd, w inny rodzaj energii np. chemiczną, kinetyczną czy potencjalną. Bezpośrednie – wykorzystujące pole magnetyczne i elektryczne.

W jaki sposób działają magazyny energii?

Akumulatory stworzone z ogniw wtórnych, mogą być wielokrotnie ładowane, a także oddawać energię dzięki odwracalnym reakcjom chemicznym zachodzącym w elektrolicie i na styku elektrod i elektrolitu.

Ze względu na budowę elektrod i skład elektrolitu wyróżnić można różne rodzaje akumulatorów:

• akumulator kwasowo-ołowiowy,
• akumulator litowo-jonowy,
• akumulator litowo-polimerowy,
• akumulator niklowo-kadmowy,
• oraz nowość – akumulator sodowo – jonowy.

Akumulator kwasowo-ołowiowy został stworzony ponad 100 lat temu! Jest on najczęściej stosowanym rodzajem akumulatora. Ostatnio jednak szczególnie popularne stały się akumulatory litowo-jonowe. Stało się tak głównie ze względu na ich stosunkowo niewielką wagę, poprawę wydajności, a także niższą cenę. Litowo-jonowe magazyny energii są wykorzystywane w autach elektrycznych, a także przez ich wysoką gęstość mocy w instalacjach OZE, np. przy fotowoltaice off – grid.

Magazyny energii – komu się przydadzą?

Eksperci twierdzą, że rozwój OZE jest powiązany z rozwojem magazynów energii. Obecnie za swego rodzaju przechowalnię dla energii z odnawialnych źródeł energii robi sieć energetyczna, która niestety jest już przeciążona.

Magazyny energii sprawdzą się wszędzie, w gospodarstwie domowym, przedsiębiorstwie czy w gospodarstwie rolnym. Wszystkie te podmioty mogą zyskać dzięki nim niezależność energetyczną oraz być bardziej odporne na wszelkie awarie prądu. Magazyn energii to nie tylko przechowalnia prądu. Pełni on kilka dodatkowych usług:

• zarządzają mocą bierną,
• regulują moc i napięcie prądu,
• ograniczają skutki przeciążeń,
• likwidują drgania energii.

Zatem jeśli wytwarzasz własną energię, warto zastanowić się nad inwestycją w magazyny energii.

Jakie są koszty magazynów energii?

Niestety koszty magazynów energii są wysokie. Na tyle, że większość gospodarstw domowych nawet nie bierze ich pod uwagę. Magazyny energii obsługujące moc w przedziale od 5,5 do 7 kWh to koszt rzędu 15.000 – 35.000 zł!

Jeśli chodzi o magazyny energii ceny są uzależnione od różnych czynników:

• technologii zastosowanej w baterii,
• rodzaju magazynu energii,
• pojemności – im więcej energii musimy zmagazynować, tym większą ilość magazynów energii trzeba kupić,
• wydajności i żywotności,
• designu i montażu.

Dodatkowo wpływ na nią mają dystrybutorzy, występujące promocje, a także montaż wraz z instalacją fotowoltaiczną, wtedy cena jest nieco niższa.

Technologie związane z magazynami energii są stale rozwijane, co budzi nadzieję, że ich ceny będą spadać.

Dofinansowania do magazynów energii

Na początku roku spekulowano, że magazyny energii zostaną podpięte pod dofinansowanie Mój Prąd. Obecnie wiemy, że w tym roku nie ma co na to liczyć. Wszelkie plany co do rozszerzenia programu zostały przeniesione na następną edycję programu. Ministerstwo Klimatu i Środowiska podało, że jeszcze za wcześnie, aby ustalać w ramach jakiego programu i w jakiej formie będzie udostępnione dofinansowanie do magazynów energii.

Sprawa ma się lepiej w przypadku firm, ponieważ dofinansowania na magazyny energii są dostępne w programie Energia Plus. Wymaganych jednak jest kilka rzeczy:

• magazyny energii muszą być połączone ze źródłem energii OZE, równolegle,
• w projekcie mogą wziąć udział przedsiębiorcy w rozumieniu ustawy z dnia 6 marca 2018 r. Prawo przedsiębiorców,
• wnioski można składać przez internet,
• kwota pożyczki może pokryć maksymalnie do 85% kosztów przedsięwzięcia, a kwota dotacji maksymalnie do 50% wartości inwestycji.

Specjaliści zgodnie twierdzą, że dofinansowanie do magazynów energii w końcu powstanie, ponieważ jest to jedno z lepszych rozwiązań, aby odciążyć sieć energetyczną.

W Polsce magazyny energii nie są zbyt mocno rozpowszechnione. Jednak trend jest wzrastający. Technologie związane z magazynowaniem energii stale się rozwijają, co może poprawić nie tylko sprawność i jakość magazynów energii, ale także ich cenę, a to znacznie uatrakcyjniłoby przechowywanie energii w własnym zakresie!