KSTAR New Energy dostrzega postępujące zmiany na rynku energetycznym i poszerzył swoje portfolio o systemy magazynowania energii współpracujące z fotowoltaiką zarówno w skali mikro- jak i małych instalacji PV. Dzięki 30-letniemu doświadczeniu na rynku zasilaczy awaryjnych marka KSTAR oferuje efektywne i sprawdzone rozwiązania w kolejnej gałęzi branży energetycznej.
Czym jest magazynowanie energii z fotowoltaiki i z czego wynika jego atrakcyjność?
Magazynowanie energii z fotowoltaiki pozwala na bardziej efektywne wykorzystanie uzysków płynących z instalacji PV. Zwiększa niezależność energetyczną użytkownika oraz autokonsumpcję energii. Dzieje się tak dzięki przeznaczaniu nadwyżek energetycznych występujących w czasie zwiększonej produkcji oraz zmniejszonego poboru energii na ładowanie magazynu, a następnie pokrycie niedoborów mocy instalacji wykorzystując zgromadzoną energię.
Dodatkowym czynnikiem wpływającym na atrakcyjność magazynów energii jest obecny sposób rozliczania prosumentów – net-billing, który bazuje na sprzedaży nadwyżek energii elektrycznej do sieci w oparciu o jej wartość giełdową, a następnie odkupie jej w okresie niedoboru produkcji. Różnice występujące między wartością energii oddawanej i pobieranej sprawiają, że instalacja fotowoltaiczna niewyposażona w system magazynowania energii cechuje się wydłużonym okresem zwrotu oraz mniejszą stabilnością zysków. Ponadto, od 1 lipca 2024 roku cena energii będzie ulegała zmianom co godzinę – w okresie największej produkcji z instalacji PV wartość rynkowa energii będzie znacznie mniejsza niż w godzinach wieczornych, gdy zapotrzebowanie na nią rośnie. Problem ten dotyka zwłaszcza prosumentów o zmniejszonym zapotrzebowaniu na energię elektryczną w ciągu dnia, czyli w okresie największych uzysków z modułów PV. Powyższy charakter konsumpcji widoczny jest głównie w domach jednorodzinnych lub zakładach produkcyjnych działających w systemie zmianowym.
Uwaga! W dniach 19–21 czerwca 2024 roku odbyły się Intersolar Europe. To wiodące na świecie targi branży solarnej, które odbywają się w centrum wystawowym Messe München w Monachium w Niemczech. W wydarzeniu wzięła udział również firma KSTAR, która zaprezentowała swoje rozwiązania PV i magazynowania energii.
Wspomniane czynniki sprawiają, że magazynowanie energii z fotowoltaiki stale zyskuje na popularności – zgodnie z szacunkami PIME na rynku polskim działa obecnie ok. 11 tys. przydomowych magazynów energii, które łącznie charakteryzują się mocą ponad 100 MW oraz pojemnością przekraczającą 130 MWh. Jeszcze w 2022 roku odnotowano zaledwie 7 tys. tego typu instalacji. Widoczne jest również zwiększanie tempa wzrostu ich liczby, co wskazuje na przyśpieszenie rozwoju rynku.
Potencjał rozwoju technologii magazynowania energii z fotowoltaiki zwiększa również sama liczba przydomowych instalacji PV. Zgodnie z danymi PTPiREE, na koniec marca 2024 roku łączna liczba mikroinstalacji fotowoltaicznych wyniosła prawie 1,43 mln, co przekłada się na sumaryczną moc wynoszącą ponad 11,5 GW. Co więcej, nowelizacja dyrektywy budynkowej EPBD (ang. Energy Performance of Buildings Directive) zakłada obowiązkowy montaż paneli PV na nowo powstających budynkach, w tym od 2030 roku również na mieszkalnych. Biorąc pod uwagę liczbę rocznie oddawanych nowych budynków mieszkalnych (112,3 tys. w 2022 roku) oraz ich rokroczny wzrost wynoszący obecnie około 2,6%, można założyć optymistyczne dla branży warunki rozwoju na przyszłość.
Magazynowanie energii z fotowoltaiki – dostępne rozwiązania
Systemy magazynowania energii z fotowoltaiki są obecnie w fazie przyspieszonego rozwoju. Na rynku pojawia się wiele nowych i obiecujących technologii, od magazynów mechanicznych, poprzez elektryczne i termiczne, a na chemicznych oraz elektrochemicznych kończąc. Niektóre z nich, takie jak elektrownie szczytowo-pompowe czy baterie litowe, mają już ugruntowaną pozycję na rynku, choć magazyny grawitacyjne czy superkondensatory oferują coraz lepsze osiągi, przy coraz mniejszych wymaganiach finansowych.
W instalacjach domowych oraz w przypadku małych firm najpopularniejszym rozwiązaniem są obecnie akumulatorowe magazyny energii. Firma KSTAR oferuje technologię baterii LFP (litowo-żelazowo-fosforanową), która cechuje się najlepszym dopasowaniem do profilu zużycia dla małych odbiorców energii, dzięki zapewnieniu wysokiej mocy ładowania i rozładowania połączonej z wysoką pojemnością energii. Umożliwia to stworzenie kompaktowych oraz wydajnych instalacji PV bez generowania nadmiernych kosztów.
Charakterystyka i budowa systemu PV z magazynem
Aby zrealizować magazynowanie energii z fotowoltaiki potrzebny jest zakup samych akumulatorów oraz falownika przystosowanego do ich obsługi. Większość gotowych układów baterii zawiera systemy zarządzania energią na poziomie pojedynczych ogniw, a falowniki hybrydowe wyposażone są we wszystkie niezbędne układy sterujące przepływem energii. Akumulatory KSTAR mają niezależne układy BMS (ang. Battery Management System), co sprawia, że każdy z nich jest osobną jednostką, którą można łączyć dowolnie w ramach architektury marki. Aby inwerter mógł sprawnie zarządzać cyklami ładowania oraz rozładowania baterii, należy podłączyć do niego urządzenie monitorujące natężenie prądu na każdej z faz. Falowniki KSTAR E10KT przeznaczone są do użytku domowego i wyposażono je w przekładniki prądowe dołączone w zestawie, co znacząco ułatwia proces zamówienia oraz późniejszego montażu.
Wielkoskalowe układy magazynowania energii elektrycznej cechują się większą złożonością oraz wymaganiami w zakresie bezpieczeństwa. Naprzeciw nim wychodzi rozwiązanie oferowane przez firmę KSTAR– falownik hybrydowy KAC50DP o mocy 50 kW, w połączeniu z magazynem energii BC100DE o pojemności 102,4 kWh. Prefabrykowany układ akumulatorów wyposażono w system wczesnego wykrywania anomalii temperaturowych oraz awaryjnego obniżania temperatury w celu zapobiegnięcia potencjalnym uszkodzeniom baterii, a także w czujnik zalania. Wzbogacenie instalacji o pompę ciepła powietrze-powietrze pozwala na umiejscowienie aparatury na zewnątrz. Złożone algorytmy sterowania pracą systemu pozwalają na dostosowanie trybu wykorzystania energii tak, aby najbardziej odpowiadał wymogom użytkownika – możliwa jest maksymalizacja autokonsumpcji, priorytetyzacja działania w trybie backup, przesunięcie obciążenia sieci w czasie, ograniczenie mocy pobieranej i oddawanej do sieci czy określenie, w jakim czasie układ ma ładować, a w jakim rozładowywać baterie.
Na co zwrócić uwagę wybierając magazyn energii?
Najważniejszym aspektem przy wyborze magazynu energii powinno być bezpieczeństwo i niska awaryjność. Jest to urządzenie, na którym użytkownik będzie polegał przez wiele lat, więc zapewnienie długiego okresu nieprzerwanej pracy jest podstawą. Dodatkowo, warto zwrócić uwagę na to, czy producent zapewnia wsparcie posprzedażowe oraz serwis w Polsce. Znacząco ułatwia to rozwiązywanie potencjalnych problemów oraz przyspiesza proces naprawy usterek. Firma KSTAR ma polską siedzibę oraz zespół serwisowy działający na terenie całego kraju, który zapewnia wsparcie klientom na każdym etapie procesu.
Produkty marki KSTAR to rozwiązania kompletne (All-in-One), co oznacza, że gotowy system stanowi zwartą konstrukcję, a wszystkie jego elementy składowe pochodzą od jednego producenta. Znacząco ułatwia to montaż instalacji, jak i zmniejsza ryzyko błędów instalatorskich, a jednocześnie system jest estetyczny oraz kompaktowy. Zestawy KSTAR zawierają również kable łączące magazyny energii z inwerterem, co pozwala wyeliminować ryzyko niepoprawnego wykonania końcówek przewodów.
Zestawy KSTAR cechuje też przygotowanie do szybkiego montażu, niezależnie od wielkości i pojemności urządzenia przewidywany czas realizacji nawet dla mniej doświadczonych instalatorów wynosi do 3 godzin.
Jakie korzyści niesie ze sobą magazynowanie energii z fotowoltaiki?
Magazynowanie energii z fotowoltaiki zapewnia większa niezależność od sieci elektroenergetycznej. Rozwiązania KSTAR wyposażone są w układy zasilania awaryjnego, dzięki czemu w przypadku zaniku napięcia użytkownik nadal będzie mógł korzystać z urządzeń elektrycznych. Jednak głównym celem montażu magazynów energii jest ich rosnąca opłacalność oraz oszczędności jakie generują, dzięki możliwości przechowywania „taniej” energii.
KSTAR oferuje kompletne rozwiązania zarówno dla systemów mieszkalnych, jak i komercyjnych, a każde z nich dopasowane jest do indywidualnych potrzeb oraz parametrów pracy klientów w każdej skali.
Falowniki do użytku domowego produkowane przez firmę KSTAR, dzięki możliwości połączenia z Internetem, mogą stanowić system monitorowania przepływu energii z i do sieci oraz parametrów prądu dostarczanego przez dystrybutora. Funkcja ta jest korzystna zwłaszcza w rejonach, w których występują częste przekroczenia napięcia lub inne anomalie. Układ inwertera z magazynem energii stosować można również z powodzeniem jako dodatek do już istniejącej instalacji fotowoltaicznej bez konieczności ingerencji w nią. Ogranicza to koszty oraz otwiera możliwość rozbudowy systemu o dodatkowe moduły PV.
Właściciele instalacji komercyjnych zmagają się obecnie z coraz częstszymi wyłączeniami instalacji fotowoltaicznych z powodu zbyt wysokiej produkcji wszystkich systemów. Jest to realny problem natury finansowej. Montaż układu magazynującego zarówno w charakterze nowej instalacji, jak i dodatku do już istniejącej, zwiększa niezależność od sieci oraz stanowi realną odpowiedź na wspomniane komplikacje. Podobnie jak w przypadku urządzeń domowych, KSTAR wyposaża falowniki komercyjne w układy monitorowania parametrów sieci elektroenergetycznej. Rozwiązania komercyjne KSTAR zapewniają łatwość montażu i obsługi – składają się z wymiennych modułów akumulatorowych połączonych z sobą już na etapie produkcji, co znacząco skraca czas uruchomienia systemów i pozwala na ich szybszą naprawę.
Magazynowanie energii z fotowoltaiki a koszty i czas zwrotu
Obecnie ceny rozwiązań są dostosowane do możliwości rynkowych konsumentów. Decyzja o wzbogaceniu instalacji fotowoltaicznej w magazyn energii zawsze wiązać się będzie z większym nakładem finansowym, lecz paradoksalnie skraca ona okres zwrotu inwestycji. Już teraz w krajach zachodnich producenci energii elektrycznej z PV mają do czynienia z ujemnymi stawkami za jej oddawanie do sieci. Jedynym sposobem na uniknięcie takich okoliczności jest zastosowanie magazynu energii w połączeniu z falownikiem hybrydowym wyposażonym w systemy zarządzania jej przepływem oraz wykorzystaniem.
Istotną kwestią przy inwestycji w magazyny energii są programy dofinansowań. Oprócz wielu lokalnych inicjatyw oraz funduszy głównym motorem napędowym rozwoju branży jest program Mój Prąd, którego szósta edycja obejmuje, oprócz systemów PV i pomp ciepła, właśnie rozwiązania pozwalające na magazynowanie energii z fotowoltaiki.
Falowniki KSTAR, zarówno te przeznaczone dla klientów indywidualnych jak i komercyjnych, posiadają wiele zróżnicowanych scenariuszy wykorzystania uzysków z modułów PV, dzięki czemu użytkownicy mają możliwość dostosowania charakteru pracy urządzeń do swoich potrzeb.
Publikacja artykułu: czerwiec 2024 r.
