Pierwsze pytanie które powinien postawić sprzedający, to do czego będzie służył magazyn energii. Czy będzie odbierał nadwyżki prądu produkowanego przez fotowoltaikę w dzień, aby oddać je po tym w nocy. Czy będzie to awaryjne źródło energii, gdy zabraknie prądu w sieci elektrycznej.
Sposób użycia magazynu energii implikuje na wybór technologii w jakiej jest zbudowany oraz inne jego parametry techniczne.
Pierwszym parametrem na który trzeba zwrócić uwagę przy wyborze magazynu energii do domu to sposób przechowywania energii. Czyli rodzaj zastosowanych ogniw w baterii.
Wyróżniamy następujące ogniwa:
- Litowo-jonowe typu; LFP, NMC, LTO, NCA
- Akumulatory kwasowo-ołowiowe – głębokiego rozładowania:
- typu MF (czyli z płynnym elektrolitem i w zamkniętej obudowie)
- żelowe (czyli z elektrolitem żelowym)
- typu AGM (czyli ze szklaną matą absorpcyjną)
- Magazyny przepływowe
- Wodorowe magazyny energii
Akumulatory litowo-jonowe są najczęściej stosowane i wybierane przez kupujących. Mają one bardzo wysoką sprawność ok. 90% i można je rozładować praktycznie niemal do zera. Pozwala to na zastosowanie ich w instalacjach fotowoltaicznych.
Spośród istniejących typów akumulatorów litowo-jonowych najlepszym wyborem w instalacjach domowych jest magazyn energii typu LFP. Zapewnia on największe bezpieczeństwo. Niestety akumulatory litowo-jonowe (z powodu złego wykonania, mikro awarii) potrafią ulec samozapłonowi.
Reakcja w bateriach LFP jest naj mniej burzliwa. Ogniwo również ulega zniszczeniu, ale efektem jego awarii jest głównie dym.
Akumulatory kwasowo-ołowiowe wykonane są w starej i sprawdzonej technologii. Są odporne na zimno, w związku z tym można je stosować np. w instalacjach w domkach letniskowych, bez konieczności demontażu zimą.
Akumulatory te są tańsze, od magazynów litowo-jonowych, w przeliczeniu wydatków na pozyskanie 1 kWh. Nie są jednak najlepszym wyborem w instalacjach domowych. W trakcie ładowania wytwarza się niewielka ilość gazu, przez co wymagają przechowywania w wentylowanym pomieszczeniu, poza tym mają niską sprawność – czyli tracą dość dużo energii. Dodatkowo akumulatorów kwasowo-ołowiowych nie można rozładować poniżej 50% stanu naładowania. Inne typy akumulatorów tolerują rozładowanie praktycznie do zera.
Praktycznie akumulator kwasowo-ołowiowy o pojemności 9 kWh w rzeczywistości ma ty tyle samo dostępnej energii energii co akumulator litowo-jonowy o pojemności 5 kWh.
Przepływowe magazyny energii wolniej się zużywają, są tańsze i bardziej ekologiczne od litowo-jonowych. Dla tego najczęściej stosowane są w instalacjach przemysłowych.
Poza tym mają dość niską moc i spore wymiary.
Wodorowe magazyny energii stanowią zupełnie inną klasę. Żywotnością mogą dorównać panelom fotowoltaicznym. Niestety mają niską sprawność oraz są drogie.
Gdy już wybierzemy technologię, na co zwrócić uwagę?
Moc instalacji fotowoltaicznej w porównaniu do zapotrzebowania na energię (czyli ilości zużywanego prądu).
Przy doborze magazynu energii do instalacji fotowoltaicznej, ważne jest dopasowanie akumulatora do mocy fotowoltaiki. Dodatkowo należy wziąć pod uwagę ilość zużywanego w domu prądu.
Moc magazynu wyrażona w kW mówi, z jaką mocą można ładować /rozładowywać akumulator.
Pojemność magazynów energii
Różni producenci podają ją w dwojaki sposób. Jedni podają pojemność nominalną a inni użytkową. Pojemność użytkowa zazwyczaj jest o 20% niższa od nominalnej. Wynika to z charakterystyki akumulatorów LiFePO4 (litowo-żelazowo-fosforanowych), które swoją maksymalna żywotność i ilość cykli ładowania uzyskują w momencie, kiedy wykorzystywana jest ich pojemność w 80%.
Najprościej można powiedzieć, że pojemność opisuje ile kWh (kilowatogodzin) prądu, można zmieścić w akumulatorze.
Prędkość ładowania (C-rate)
Jest to wynik ilorazu pojemności i mocy. C-rate 1 oznacza, że cały magazyn można naładować od 0 do 100% w jedną godzinę. Rozładowanie magazynu może trwać tyle samo.
C-rate [h] = pojemność [kWh] / moc [kW]
Modułowa konstrukcja
Budowa tego typu pozwala na łączenie magazynów energii, co umożliwia rozbudowanie instalacji w przyszłości. Zwiększy to pojemność w przypadku wzrostu zapotrzebowania na energię zużywana w domu.
Żywotność magazynu energii
Jest to wartość wyrażana w cyklach (jeden cykl to pełne naładowanie i rozładowanie baterii). Średnia wartość, którą przedstawia większość producentów to ponad 5000 cykli. Zakładając, że w ciągu jednego dnia wykonasz1 pełny cykl, Twój magazyn będzie pracował przez minimum 14 lat. A to nie do końca prawda, bo w naszym klimacie magazyny energii wykonują średnio pół cyklu dziennie, czyli żywotność magazynów wzrasta do ok 28 lat. Oprócz tego po tym czasie magazyny nie przestają nagle działać. Jedynie ich wydajność może zacząć spadać.
Moc przyłączeniową
Podczas planowania zakupu magazynu energii należy wziąć pod uwagę to, że taki magazyn wlicza się do sumarycznej mocy przyłączeniowej (jest to całkowita moc czynna pobierana lub wprowadzana do lokalnej sieci energetycznej). Informację tą można znaleźć w umowie o przyłączenie do sieci energetycznej przez dystrybutora.
Łączna moc zainstalowanej własnej instalacji wraz z magazynem energii nie może przekroczyć mocy przyłączeniowej obiektu, ani tym bardziej mocy 50 kW. Uzyskanie takiej wartości nie pozwala już (prawnie) na bycie prosumentem.
Gwarancję
Większość producentów magazynów energii daje 10 letnią gwarancje na swoje produkty. Przyjmują oni w swoich obliczeniach, że magazyn zachowa od 60% do 80% swojej pojemności po 10 latach użytkowania i zakładają 1 cykl (ładowanie-rozładowanie) dziennie.