Ceny energii elektrycznej dostarczanej z publicznych sieci osiągają od kilku miesięcy rekordowe poziomy. Fotowoltaika jest jednym z najlepszych rozwiązań stosowanych w celu obniżenia kosztów energii dostarczanej zarówno do domów, jak i firm. Samo generowanie energii ze słońca to jednak nie jedyny sposób na obniżenie rachunków za energię elektryczną. Drugim filarem zapewniającym niezależność oraz niski poziom rachunków są magazyny energii.

W tym artykule omówimy główne korzyści, jakie płyną ze stosowania magazynów energii. Pokażemy także jak wykorzystać wielostrefowe taryfy energii, jak skonfigurować magazyn energii i na jakie korzyści można liczyć. Jako przykład posłuży instalacja fotowoltaiczna użytkowana z oferowanym przez Renevo magazynem energii Huawei LUNA2000.

Zapraszamy do lektury innych artykułów z tej serii:

1. Jak zbudowane są i jak działają magazyny energii?
2. Jakie korzyści płyną ze stosowania magazynów energii?
3. Jakie są zastosowania magazynów energii?
4. Czy stosowanie magazynów energii jest bezpieczne?
5. Jaki magazyn energii wybrać?

Korzyści płynące ze stosowania magazynów energii

Po uruchomieniu magazynu energii współpracującego z własną instalacją fotowoltaiczną, to użytkownik będzie decydował czy i kiedy energia elektryczna pobierana będzie z publicznej sieci. Jest to krytycznie ważne po wprowadzeniu rozliczeń w oparciu o stawki godzinowe.

Jak to działa?

Posiadając działającą instalację fotowoltaiczną, oraz mając zainstalowany magazyn energii, możliwe jest wykorzystanie magazynowania energii do znacznego obniżenia rachunków za energię elektryczną.

Aby wykorzystać potencjał magazynu energii, wymagane jest korzystanie z odpowiedniej taryfy prądowej. Aktualnie w Polsce większość firm dostarczających energię elektryczną umożliwia korzystanie z taryfy wielostrefowej. Polega ona na stosowaniu różnych cen energii w ciągu doby. W godzinach, kiedy energia elektryczna jest droższa (poranny oraz wieczorny „szczyt”), bardziej opłaca się korzystać ze zmagazynowanej energii. W godzinach, kiedy energia elektryczna jest tańsza, opłaca się używać energii z sieci do zasilania urządzeń oraz ładowania magazynu energii.

Korzystając z jednostrefowej taryfy, cena energii przez całą dobę jest taka sama. Dzięki magazynowaniu energii jesteśmy w stanie znacząco pomniejszyć ilość energii elektrycznej pobieranej z sieci (auto-konsumpcja krótkoterminowa).

Uzysk energii z fotowoltaiki a pory jej realnego zużycia

W większości gospodarstw domowych najwięcej energii elektrycznej zużywa się rano i wieczorem. To pory dnia, gdy nie tylko energia jest najdroższa. Wtedy także uzysk energii z instalacji fotowoltaicznej nie jest optymalny, ponieważ słońce znajduje się nisko nad horyzontem. Jeszcze gorsza sytuacja ma miejsce w miesiącach zimowych, kiedy dzień jest krótki. Wtedy uzysk energii z instalacji fotowoltaicznej w godzinach największego zużycia nie jest możliwy.

Jak wykorzystać różnice w cenach energii elektrycznej?

Aby najlepiej zilustrować korzyści płynące z posiadania magazynu energii, skorzystajmy z przykładu. W naszym przykładzie gospodarstwo domowe korzysta z modułu fotowoltaicznego (panele plus inwerter) oraz magazynu energii.

W nocy produkcja energii przy użyciu instalacji fotowoltaicznej nie jest możliwa. Magazyn energii można w tym czasie ładować prądem z publicznej sieci, przy wykorzystaniu tańszej taryfy. Energia ta zostanie spożytkowana w ciągu dnia, gdy chwilowe ceny energii są znacznie wyższe. Zwłaszcza w godzinach porannych i wieczornych, kiedy mamy do czynienia z tzw. szczytem, czyli największym zapotrzebowaniem na energię. To właśnie wtedy konsumenci nie posiadający instalacji fotowoltaicznej są niejako zmuszeni do kupowania prądu w droższej taryfie.

W ciągu dnia, kiedy prąd kosztuje znacząco więcej niż w nocy, energia elektryczna może być generowana z modułu fotowoltaicznego. Większość gospodarstw domowych nie zużywa zbyt wiele energii w tym czasie – większość z nas jest w pracy lub w szkole. Wygenerowana ale nie zużyta energia może zatem posłużyć do ładowania magazynu energii. A jeśli nawet zapotrzebowanie przekroczy możliwości paneli fotowoltaicznych lub magazynu energii, jedynie brakująca różnica będzie uzyskiwana z publicznej sieci.

Jeśli zgromadzona w ciągu dnia energia pochodząca z modułu fotowoltaicznego nie zostanie spożytkowana, nadwyżka zostanie przesłana do sieci energetycznej. Może to być szczególnie opłacalne np. w godzinach wieczornego szczytu. Wiąże się to natomiast z kosztami – w przypadku „starego” prosumenta realny koszt wynosi 20-30%. O tyle mniej „swojej” energii odzyskamy z sieci operatora. Korzystając z net-billingu (wszystkie instalacje fotowoltaiczne uruchomione po 1 kwietnia 2022r.), ostateczna korzyść będzie uzależniona od stawek godzinowych. Można się spodziewać, że stawki odkupu energii od prosumenta w godzinach nasłonecznienia będą relatywnie niskie.

Wiele zależy od dostępnej mocy modułu fotowoltaicznego, pojemności posiadanego magazynu energii oraz indywidualnego zapotrzebowania na energię elektryczną. Jednak nawet przy zapotrzebowaniu przekraczającym możliwości instalacji fotowoltaicznej, całość energii elektrycznej uzyskiwanej z publicznej sieci może być więc nabywana w najtańszej taryfie.

Jak skonfigurować magazyn energii do maksymalizacji auto-konsumpcji i oszczędności?

Posiadając magazyn energii uzyskujemy wysoką elastyczność w konfigurowaniu reguł ładowania i rozładowywania go (energią z instalacji PV oraz z sieci) w zależności od pory dnia. Dzięki temu wykorzystamy opisane powyżej korzyści płynące z różnic w cenach energii z sieci operatora.

Oto przykładowa konfiguracja magazynu energii Huawei LUNA2000, mająca na celu zoptymalizowanie procesu ładowania i rozładowywania. Magazyn energii zainstalowaliśmy w domu jednorodzinnym korzystającym z wielostrefowej taryfy G13.

Magazyn energii został skonfigurowany tak, aby ładował się gdy cena energii jest niska. Dzieje się tak każdego dnia tygodnia w godzinach 1:00-5:00 oraz 13:00-16:00. Energia zgromadzona w magazynie jest następnie użytkowana do zasilania urządzeń w godzinach 7:00-13:00 oraz 19:00-22:00. Z uwagi na niższe zużycie własne energii w weekend, w sobotę i niedzielę magazyn będzie ładowany także w godzinach 7:00-13:00. Dodatkowo, nie skonsumowana nadwyżka energii z PV naładuje akumulator. Odpowiedzialny za to jest priorytet nadwyżki energii PV ustawiony na ładowanie.

Jak długo trzeba czekać na efekty?

Efektem działania tak skonfigurowanego magazynu energii jest drastyczny spadek zakupu energii z sieci operatora. W naszym przykładzie, już w pierwszym miesiącu użytkowania magazynu energii wraz z modułem PV, jedynie 1.13% zużytej energii zakupiliśmy z sieci operatora.

Wykorzystując różnice w cenie energii w poszczególnych porach dnia, zdecydowaną większość energii zakupionej z sieci operatora kupiliśmy w najtańszej taryfie. W chwili publikacji artykułu jej całkowity koszt wynosił ok. 0,30 PLN/kWh (taryfa G13). Dokładne dane na temat energii kupowanej w każdej z taryf są dostępne np. w aplikacji Tauron:

Ile można zaoszczędzić?

Wielkość oszczędności jest zależy od pory roku, a także mocy instalacji PV i pojemności magazynu energii. W miesiącach letnich, kiedy uzysk energii z instalacji fotowoltaicznej jest największy, realny jest scenariusz zakładający zero poboru energii elektrycznej z sieci operatora. Energia lub środki finansowe jej sprzedaży magazynowane są „lokalnie”, sami zatem decydujemy kiedy kupujemy lub sprzedajemy energię.

W miesiącach zimowych, uzysk energii z instalacji PV jest mniejszy. Odpowiedzialny za to jest krótszy dzień oraz mniejszy kąt padania promieni słonecznych. Korzystając z taryf wielostrefowych (G12, G12w, G13, etc.) nadal możemy znacznie zredukować zakup drogiej energii z sieci operatora, właśnie dzięki wykorzystaniu magazynu energii ładowanego w trakcie obowiązywania taniej taryfy.

Osiągnięty spadek konsumpcji energii z sieci wyraźnie zmienia także stosunek energii uzyskanej z PV oraz oddanej do sieci operatora.

Podsumowanie

W naszej serii artykułów na temat magazynów energii odpowiadamy na najważniejsze pytania, które powinien zadać sobie każdy kto rozważa instalację magazynu energii:

1. Jak zbudowane są i jak działają magazyny energii?
2. Jakie korzyści płyną ze stosowania magazynów energii?
3. Jakie są zastosowania magazynów energii?
4. Czy stosowanie magazynów energii jest bezpieczne?
5. Jaki magazyn energii wybrać?

W tym artykule zaprezentowaliśmy korzyści wynikające z użytkowania magazynu energii. Pokazaliśmy jak wykorzystać taryfy wielostrefowe do znacznej redukcji zakupu energii elektrycznej w drogiej taryfie.

Oszczędność jest tym większa, im większe jest zużycie energii. Oprócz bieżącego zużycia należy także brać pod uwagę jego dynamikę w przyszłości. Nie tylko nasze średnie zużycie energii wzrasta z każdym rokiem. Instalujemy także coraz więcej urządzeń elektrycznych – pompy ciepła, klimatyzacja, suszarki, zmywarki, a w perspektywie lat także ładowarki do samochodu hybrydowego lub elektrycznego.

Oznacza to, że stopa zwrotu – zależna wprost od cen i poziomu zużycia energii – najprawdopodobniej będzie wzrastać. Jeśli spełnią się scenariusze mówiące o stałym i znaczącym wzroście cen energii, to w połączeniu z wysoką stopą inflacji, inwestycja w magazyn energii może zwrócić się już po 3-4 latach. Każdy kolejny rok eksploatacji magazynu energii przyniesie czyste i trwałe korzyści dla użytkownika. Oferowane przez Renevo magazyny energii Huawei LUNA2000 gwarantują 10 lat bezproblemowej eksploatacji magazynu energii. Sporo producentów magazynów energii w swoich warunkach gwarancyjnych skraca okres pełnej gwarancji do 2-5 lat.