REWOLUCYJNY BOOM NA FOTOWOLTAIKĘ PROBLEMEM DLA OPERATORÓW? SUGERUJĄ MAGAZYNOWANIE ENERGII

Reklama

śr., 01/13/2021 - 06:37 -- zzz

300 tys. gospodarstw domowych ma na swoich dachach małą instalację fotowoltaiczną, jednak ci prosumenci są kłopotem dla polskiego sytemu energetycznego.


- Dla operatorów systemu dystrybucyjnego prosumenci są problemem ze względu na kłopoty związane z utrzymaniem bezpieczeństwa sieci, ze względu na magazynowanie nadwyżek energii elektrycznej - mówi w rozmowie z MarketNews24 Barbara Adamska, prezes Polskiego Stowarzyszenia Magazynowania Energii. - Problem ten trzeba rozwiązać, skoro w ciągu kilku liczba prosumentów ma wzrosnąć do 1 mln.

Rozwiązaniem są domowe magazyny energii, stanowiące uzupełnienie domowej instalacji fotowoltaicznej, i większe magazyny, instalowane przez operatorów krajowego systemu, które mogłyby obsługiwać na przykład spółdzielnie mieszkaniowe.

W proces tworzenia magazynów powinny także włączyć się firmy produkcyjne, aby zużywać potrzebną im energię nie tylko z sieci, ale również z własnych jej magazynów.

- Gdyby powstały zachęty finansowe do realizacji takich inwestycji firmy, prosumenci mogliby bardziej przyczynić się do rozwoju odnawialnych źródeł energii i do współtworzenia bezpieczeństwa energetycznego - dodaje B.Adamska.

 

Fotowoltaika z magazynem energii – raport po roku użytkowania

Od roku eksploatuję niekonwencjonalną jak na polskie warunki instalację fotowoltaiczną:  niepodłączoną do sieci (off-grid), za to wyposażoną w magazyn energii. Działa i opłaca się – choć oczywiście nie tak bardzo, jak fotowoltaika on-grid z dotacją Mój prąd i korzystnym systemem rozliczania energii oddanej do sieci. Jednak w połączeniu z taryfą G12w udało się już obniżyć rachunki za prąd o 60% – i nie jest to szczyt możliwości a raczej pierwsze koty za płoty.

 

Dlaczego tak

Dlaczego jak normalny człowiek nie uruchomiłem konwencjonalnej instalacji fotowoltaicznej przyłączonej do sieci?

  • Na początku nie byłem wcale pewien, że chcę się pakować w pełnowymiarową instalację PV. Zacząłem od zabawki. Był to czas, gdy nie było programu Mój prąd, więc opłacalność instalacji on-grid jeszcze nie wyglądała tak ładnie jak obecnie.
  • Domowa sieć elektryczna wymagała znacznej modernizacji zanim dałoby się podłączyć instalację PV on-grid – a z off-grid mogłem wystartować natychmiast.

Teraz mógłbym dorobić do tego jeszcze inną ideologię: oto postanowiłem wyprzedzić swoje czasy budując taką instalację fotowoltaiczną, jaka będzie standardem za 5-10 lat: zorientowaną na maksymalne wykorzystanie produkowanego prądu na miejscu, dzięki współpracy z magazynem energii.

Zasilanie domu w większości prądem produkowanym na miejscu jest pod wieloma względami racjonalne:

  • zmniejsza się zużycie prądu sieciowego, który obecnie w Polsce jest w 85% oparty na spalaniu węgla, na rzecz w pełni odnawialnej energii [on-grid robi to samo],
  • prąd wytworzony i zużyty na miejscu nie obciąża w ogóle sieci przesyłowych [on-grid odwrotnie: dociąża sieci dodatkowym przesyłem],
  • gdy znika prąd sieciowy przez awarię lub remont – dom nadal ma zasilanie [on-grid wtedy wyłącza się i prądu niet].

Dlatego kraje, w których fotowoltaika ma dłuższą historię (patrz: za Odrą), dawno już wymagają instalowania w domach magazynów energii. Do sieci oddaje się tylko nadwyżki prądu, co zresztą jest ledwo opłacalne.

W Polsce póki co jest na odwrót: magazyny energii pozostają egzotyką, gdyż jesteśmy na początku fotowoltaicznej drogi i obowiązują u nas bardzo korzystne zasady rozliczania nadprodukcji prądu wysyłanej do sieci – w efekcie czego opłaca się wypychać ~70% prądu do sieci czyli w tzw. wirtualny magazyn (bez choćby symbolicznego magazynu energii tylko ~30% da się zużyć natychmiast). Rząd wprowadził tak korzystne zasady oraz program Mój prąd, aby szybko nadgonić wieloletnie zapóźnienia: przyłączyć jak najwięcej prosumentów, podbić udział OZE w energetyce i tym samym udobruchać nieco Brukselę, skąd już groźne pomruki zaczynały dobiegać, bo mocno odstawaliśmy od planów w tej materii.

Choć teoretycznie obecny system rozliczeń ma działać jeszcze 15 lat – to jednak jest to wyłącznie zapis ustawowy, który w razie potrzeby może zostać zmieniony z miesiąca na miesiąc znacznie wcześniej. Poniższy artykuł z wiosny 2020 był próbą prognozy, jak to będzie. Spełnia się znacznie szybciej niż sądziłem. Już parę miesięcy później pojawiły się głosy z energetyki, że od nadmiaru PV druty ich zaczynają boleć.

Dzień z życia instalacji PV off-grid

Logika działania klasycznej instalacji on-grid jest prosta do bólu: cały czas klepać kilowatogodziny na pełny regulator. Mając niemalże nieograniczony "magazyn prądu" w postaci sieci energetycznej można sobie na to pozwolić.

W instalacji off-grid potrzebna jest finezja. Trzeba sterować wieloma rzeczami naraz:

  • ładowaniem akumulatora z fotowoltaiki i/lub z sieci,
  • wyborem aktualnie używanego źródła prądu,
  • załączaniem grzałki w bojlerze gdy akumulator pełny a słońca jest dostatek.

W optymalizacji pracy takiego systemu pomocne są zarówno historyczne dane o zużyciu prądu jak i prognozy nasłonecznienia. Na szczęście poza Polską są dostępne takie usługi online. I to nawet za darmo.

Całość z grubsza działa tak:

  • O 5.00 sprawdzana jest prognoza nasłonecznienia na dziś. Jeśli nie zapowiada się dość słońca w godzinach 6-13 ani nie ma wystarczającego zapasu energii w akumulatorze, to akumulator zostanie doładowany tanim prądem sieciowym – w takiej ilości, aby udało się dojechać do godziny 13.00; więcej nie ma sensu.
  • Między 6.00 a 13.00 (drogi prąd) fotowoltaika zasila budynek prądem ze słońca a nadmiar energii ładuje akumulatory. Chyba że żadnego nadmiaru nie ma albo nawet brakuje – wtedy konsumowana jest zawartość akumulatorów.
  • W słoneczny dzień między kwietniem a wrześniem akumulatory są pełne najdalej około 12.00. Po naładowaniu akumulatorów, jeśli nadmiar słońca na to pozwala, odpalana jest grzałka dla dogrzania wody w bojlerze.
  • O 13.00 ponownie sprawdzana jest prognoza nasłonecznienia. Podobnie jak rano, jeśli zapowiada się niedostatek energii ze słońca w godzinach 15-22, akumulatory zostaną uzupełnione o potrzebny zapas.
  • Po zmroku dom jest zasilany z akumulatorów do godz. 22 czyli do końca godzin szczytowych taryfy G12w. Potem sprawdzana jest prognoza nasłonecznienia na jutro. Jeśli zapowiada się dość słońca – po 22. również będzie wykorzystywany prąd z akumulatorów. Ale gdyby słońca miało brakować a akumulatory nie są nazbyt pełne – konsumujemy tani prąd sieciowy a akumulatory oszczędzamy na jutrzejszy poranny szczyt.

Za sterowanie całością odpowiada aplikacja własnej roboty zainstalowana na Raspberry Pi. Inwerter nie ma żadnych funkcji zdalnego sterowania i monitoringu – ale ma złącze USB, w które można wpiąć m.in. Raspberry Pi i za pomocą oprogramowania wydobywać różne informacje oraz sterować pracą.