Jak magazynować energię elektryczną czy cieplną w domu

Jak magazynować energię elektryczną czy cieplną w domu

Większość źródeł energii odnawialnej cierpi na jeden zasadniczy problem – ilość energii możliwej do wytworzenia w ten sposób jest ściśle uzależniona od warunków naturalnych. Kwestia ta ma szczególne znaczenie w przypadku energetyki słonecznej i wiatrowej gdzie głównym czynnikiem decydującym o wydajności jest średni poziom promieniowania słonecznego lub siły wiatru w danej lokalizacji a także dopasowanie produkcji energii do aktualnego zapotrzebowania.

Dla nikogo nie będzie raczej zaskoczeniem fakt, że elektrownia słoneczna może wytwarzać prąd jedynie w dzień. Oprócz tego na jej wydajność wpływ mają również warunki atmosferyczne oraz pora roku. Wszystko to sprawia, że ścisłe dopasowanie poziomu wytwarzanej energii do jej chwilowego zużycia jest praktycznie niemożliwe, przez co opłacalność energetyki fotowoltaicznej wydatnie się pogarsza, gdyż niedobory energii muszą być pokrywane z innych źródeł, a nadwyżki często nie mogą być odpowiednio wykorzystane.

Problem niewykorzystanej energii elektrycznej częściowo rozwiązuje możliwość jej odsprzedaży do sieci publicznej. Możliwość taką daje min. program Prosument. Nie jest to jednak idealne rozwiązanie problemu, gdyż ceny zakupu energii pochodzącej z nadwyżek są niższe niż ceny energii pobieranej od dostawcy. Oznacza to, że w sytuacji niedoboru energii, spowodowanego na przykład jednoczesną pracą kilku dużych urządzeń elektrycznych, konieczny będzie jej zakup po cenie, której późniejsza nadwyżka nie będzie w stanie pokryć w całości. Najlepiej byłoby więc, gdyby nadwyżki wytworzonej energii przeznaczane były na pokrycie zwiększonego zapotrzebowania.

W tym celu niezbędne jest jednak istnienie możliwości przechowywania energii celem jej późniejszego wykorzystania. Na rynku dostępne są specjalne domowe magazyny energii, przeznaczone dla indywidualnych odbiorców. Zasada ich działania zbliżona jest do akumulatora samochodowego – po naładowaniu, urządzenie może przez określony czas zasilać domowe odbiorniki prądu. Urządzenie tego typu może służyć również, jako awaryjne źródło zasilania na wypadek przerwy w dostawach prądu.

W sprzedaży dostępne są urządzenia o różnej wielkości i pojemności. Mniejsze i tańsze modele są w stanie przechowywać około 2kWh energii. Są to zarówno urządzenia stojące, jak i przeznaczone do montażu na ścianie. Niektóre modele mogą być montowane również na zewnątrz, jednak zazwyczaj urządzenia tego typu przeznaczone są do użytku wewnętrznego. Interesującym rozwiązaniem jest modułowość niektórych domowych magazynów energii – dostępne w sprzedaży urządzenia mogą pracować samodzielnie lub w połączeniu z kilkoma egzemplarzami tego samego modelu, co pozwala łatwiej dostosować pojemność całej instalacji do potrzeb użytkownika. Możliwość taką oferuje między innymi urządzenie Powerwall firmy Tesla oraz domowy akumulator firmowany logiem Mercedesa (obecnie dostępny głównie na rynku niemieckim).

Główną wadą domowych magazynów energii jest ich wysoka cena. Najtańsze dostępne na rynku modele o pojemności 2-3 kWh kosztują kilka tysięcy złotych. Wspomniane już Tesla Powerwall oferuje pojemność 7kWh w cenie około 3500 dolarów za moduł. Ogólnie należy liczyć się obecnie z kosztami rzędu 2-3 tysięcy złotych za 1 kWh. Sporym mankamentem może być również waga oraz rozmiar tego typu urządzeń. Niektóre akumulatory są rozmiaru pralki oraz ważą kilkadziesiąt lub nawet grubo ponad sto kilogramów.

Oprócz samego urządzenia często konieczny jest również zakup inwertera oraz poniesienie dodatkowych kosztów instalacji. Domowe magazyny energii nie są więc rozwiązaniem dla każdego, a decyzja o zakupie musi być poprzedzona szczegółową analizą jego opłacalności. Urządzenia tego typu stanowią jednak stosunkową nowość, można więc spodziewać się, że w dłuższej perspektywie ich ceny będą spadać a postęp technologiczny przyczyni się do zmniejszenia ich wagi i rozmiarów.

Również energię cieplną pozyskiwaną za pomocą kolektorów słonecznych trzeba magazynować po to, aby była dostępna również w okresie niedostatku promieniowania słonecznego. Dotychczas polegało to głównie na podgrzewaniu wody użytkowej znajdującej się w kotłach połączonych z kolektorem i wykorzystywaniu jej w systemie grzewczym budynku (tzw. Technologia STES). Od niedawna w szpitalu w Ząbkach wdrażana jest zmodyfikowana metoda STES (projekt Einstein), polegająca na zastąpieniu kotłów dużym zbiornikiem umieszczonym w gruncie i połączeniu go z pompami ciepła. Ciepło zgromadzone w okresie letnim zostanie wykorzystane w sezonie grzewczym do ogrzewania budynku dając znaczne oszczędności.

Save

Save