Breaking news
15.04.2021 r. 443 posłów zagłosowało za przyjęciem nowelizacji Prawa energetycznego wprowadzającego harmonogram wdrażania inteligentnych liczników, magazynowanie energii i OIRE

... czyli kiedy magazyny energii będą powszechne? – komentarz Adama Rosika, Kierownika Rozwoju Produktów w Sunday Polska Sp. z o.o.

 

Adam Rosik

Adam Rosik, Kierownik Działu Rozwoju Produktów,
Sunday Polska Sp. z o.o.

 

W chwili, gdy rosnące ceny uprawnień do emisji CO2 uczyniły z OZE nie tylko ekologiczną, ale także ekonomiczną alternatywę dla tradycyjnej, „kopalnej” energetyki, dynamiczny wzrost odnawialnych źródeł energii jest faktem. Zdaniem ekspertów, globalne zapotrzebowanie na energię – bezpośrednio wskutek pandemii – spadło w 2020 roku o 5%. Jednocześnie według prognoz Międzynarodowej Agencji Energetycznej [iea.org] w ciągu następnych dwóch dekad, odnawialne źródła energii będą zaspokajać aż 90% spodziewanego wzrostu światowego popytu na energię elektryczną. Realizację tego zapewni stały i wysoki poziom wykorzystania ogniw fotowoltaicznych.

Udział OZE w miksie energetycznym Polski rośnie

Dane z rynku krajowego zdają się potwierdzać tę prognozę. Według danych GUS, udział OZE w produkcji energii ogółem wyniósł w 2018 roku i 2019 roku odpowiednio: 12,7% i 15,5 %. Udział energii słonecznej ustępuje miejsca najważniejszemu nośnikowi w tej grupie, czyli energii wiatrowej, jednak stanowi już 31% całkowitej produkcji z OZE i nadal rośnie. Warto zapamiętać, że aż 3/4 potencjału produkcyjnego znajduje się w małych, prosumenckich instalacjach fotowoltaicznych, czyli tam, gdzie wyprodukowana energia powinna zostać zużyta – możliwie bez strat. Promocja energetyki prosumenckiej i OZE była zapewne celem jednego z największych w Europie programów dofinansowania mikroinstalacji PV dla osób fizycznych. Ostatnia edycja programu „Mój Prąd” osiągnęła zamierzony skutek – zwiększenie ogólnokrajowego potencjału produkcyjnego dla zielonej energii. Swoją popularność program zawdzięczał poziomowi dopłat, a także pozytywnej synergii z ulgą termomodernizacyjną i rządowym programem „Czyste Powietrze”.

Prosument = kłopoty dla sieci?

Finalnie prawie wszyscy interesariusze rynku energetycznego stali się beneficjentami dynamicznego wzrostu mocy wytwórczej PV. Teraz stoimy przed wyzwaniem integracji mocy wytwórczych PV z krajowym systemem energetycznym, a konkretnie stoją przed nim operatorzy systemów dystrybucyjnych, którzy są zobowiązani do fizycznego przyłączania, a następnie przyjmowania, energii wprowadzanej do sieci przez prosumentów. Wydajność produkcji fotowoltaicznej, tak jak większości OZE, jest niestabilna bo zależna od zmiennej pogody. Różnice między pikami produkcji, a normalną konsumpcją prosumentów są większe w związku z powszechną praktyką przewymiarowania o ok. 20% mocy instalacji PV na etapie projektowania. Te dwa fakty sprawiają, że fotowoltaikę postrzega się również jako źródło kłopotów dla sieci OSD. Patrząc przyszłościowo widzimy, że sterowanie popytem na fotowoltaikę poprzez regulowanie współczynnika net-meteringu nie wydaje się racjonalnym rozwiązaniem. Za rozwiązanie racjonalne i oczekiwane można uznać natomiast buforowanie pojawiających się nadwyżek produkcyjnych energii w baterii akumulatorów. Takie działanie uruchamia elastyczność prosumentów wobec sieci dystrybucyjnej oraz pozwala zwiększyć poziom konsumpcji własnej energii, a przez to zwiększyć efektywność energetyczną prosumenta. Najbardziej popularne zastosowania mikroinstalacji PV, doposażonych w magazyn energii, to praca w trybie sieciowym (on-grid). Korzyści ekonomiczne w takim rozwiązaniu wypracowuje układ sterujący baterią, który – dopasowując się do cyklu dobowej konsumpcji i produkcji – minimalizuje poziom poboru i oddawania energii do sieci.

Magazynowanie energii zwiększa autokonsumpcję energii

A jak magazynowanie energii wygląda w liczbach? Okazuje się, że zastosowanie w gospodarstwie domowym magazynu o relatywnie niewielkiej pojemności, równej 25% dobowego zapotrzebowania na energię (czyli statystycznie 2 kWh), pozwala na ponad dwukrotne zwiększenie autokonsumpcji energii wytworzonej przez PV. Może ona wówczas osiągnąć poziom około 50% produkcji. Dalsze eskalowanie pojemności magazynu energii również ma uzasadnienie, chociaż konsumpcja własna rośnie już wolniej niż pojemność baterii. Oczywiście możliwy poziom konsumpcji własnej, a więc i finalny efekt ekonomiczny, zależy zarówno od pojemności akumulatorów, jak i od mocy obsługującego je falownika.

Zasobniki energii dopowiadają na potrzeby prosumentów

Bariery techniczne dla włączenia magazynu w efektywne zarządzanie bilansem energii domowej nie występują. Najnowsze dostępne komercyjnie magazyny stosują ogniwa litowo-żelazowo-fosforanowe (LFP). Gwarantują bezpieczeństwo, wydajność, odporność na wzrost temperatury oraz dłuższą żywotność – 15 lat pracy przy jednym cyklu ładowania dziennie! Do tego możemy dodać modułową konstrukcję, umożliwiającą elastyczne wyskalowanie pojemności magazynu do potrzeb prosumenta i brak specjalnych wymagań związanych z zainstalowaniem. Warto zauważyć, że w dobie obecnej, i przewidywanych przyszłych pandemii, magazyn energii, gwarantując zasilanie, zapewnia użytkownikom końcowym komfort pracy i/lub nauki przez internet.

Ceny za kWh systematycznie spadają

Niestety, aby magazyn energii stał się naturalną częścią mikroinstalacji PV, brakuje wciąż wyraźnego bodźca cenowego. I to pomimo, że ceny pakietów baterii litowo-jonowych (Li-Ion), które w 2010 roku przekraczały 1100 $ za kWh, spadły o 89%, czyli do 137 $ za kWh w 2020 roku. Dobrą informacją jest, że według prognoz do roku 2023 średnie ceny pakietów spadną o kolejnych trzydzieści kilka procent. Koniec zeszłego roku przyniósł pierwszy przejaw tego trendu, gdy po raz pierwszy pakiety baterii Li-ion do chińskich e-busów wyceniono poniżej 100 $ za kWh.

Warto włączyć magazyny energii do programów rządowych

Legislator, biorąc pod uwagę wspomnianą poprawę elastyczności wytwórczej oraz fakt, że powszechność domowych magazynów energii utworzy całą paletę funkcjonalności na rynku energii, może – a wręcz powinien – rozważyć bezpośrednie dofinansowanie, np. w kolejnej edycji programu „Mój Prąd”. Wystarczy tylko pragmatyczna kalkulacja kosztów i korzyści oraz odrobina wizjonerstwa.

 

© Materiał chroniony prawem autorskim - wszelkie prawa zastrzeżone.
Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy ARTSMART Izabela Żylińska. Więcej w Regulaminie.