Budujemy farmę słoneczną, która ma przynosić inwestorowi zyski i szereg korzyści dla społeczeństwa. Jednak słońce nie zawsze świeci z powodu pogody, pory roku czy dnia. W związku z tym, wykorzystanie magazynów energii staje się niezwykle ważne, żeby zapewnić stabilne dostawy prądu i maksymalizować rentowność inwestycji. Zacznijmy od tego, czym jest instalacja fotowoltaiczna z magazynem energii i w jaki sposób działa.
Co to jest instalacja fotowoltaiczna z magazynem energii?
Instalacja fotowoltaiczna (PV) jest systemem składającym się z paneli PV, które przekształcają światło słoneczne na energię elektryczną. Energia może być wówczas wykorzystywana na bieżąco lub magazynowana. W przypadku chęci magazynowania energii, niezbędne są np. baterie litowo-jonowe czy baterie przepływowe, które pozwolą użyć ją w późniejszym czasie. Tym samym elastyczne zarządzanie energią staje się słowem kluczem wyznaczającym trendy w branży OZE.
Jak działa instalacja fotowoltaiczna z magazynem energii?
System fotowoltaiczny zintegrowany z magazynem energii gromadzi nadmiar wyprodukowanej energii. Dzięki temu można sprzedać energię np. w godzinach wieczornych, kiedy zysk będzie wyższy.
System magazynów energii obejmuje:
• moduły akumulatorów – przechowują energię elektryczną,
• falowniki dwukierunkowe (inwertery magazynujące) – konwertują prąd stały z baterii na prąd zmienny przesyłany do sieci oraz przekształcają prąd zmienny na stały podczas ładowania baterii,
• urządzenia sterujące – czyli systemy do zarządzania energią,
• układ regulacji temperatury (opcjonalnie) – wspomaga wydajność i żywotność paneli PV.
Hybrydowa instalacja fotowoltaiczna z magazynem energii
W ostatnim czasie popularność zyskują instalacje hybrydowe, czyli połączenia farm wiatrowych i farm fotowoltaicznych z bateryjnym magazynem energii. O takiej inwestycji możesz przeczytać więcej tutaj:
Electrum buduje dla Grupy Lewandpol pierwszą w Polsce elektrownię hybrydową typu Słońce-Wiatr
Umiejscowienie magazynu energii na farmie fotowoltaicznej
Magazyn energii może znajdować się w pobliżu inwerterów centralnych lub stacji transformatorowych na terenie farmy fotowoltaicznej. Może zostać umieszczony w specjalnie zaprojektowanych budynkach lub kontenerach, zależnie od wykorzystywanej technologii baterii czy wymagań technicznych. W przypadku dużych farm PV, umiejscowienie magazynu energii w centralnym punkcie może być korzystne, ponieważ minimalizuje to straty transmisji energii.
Jak dobrać magazyny prądu do fotowoltaiki?
Dobór magazynu energii dla wielkoskalowych farm fotowoltaicznych wymaga zaawansowanej analizy, a także uwzględnienia specyficznych potrzeb oraz wymagań takiej instalacji. Istotne okażą się m.in.:
• analizy historyczne,
• prognozy produkcji energii,
• zapotrzebowanie sieci,
• określenie wymagań pojemnościowych (dziennych i całkowitych),
• analiza rodzajów baterii,
• integracje magazynu energii z systemami do zarządzania energią.
Odpowiednie dopasowanie magazynu energii o instalacji fotowoltaicznej może zostać przeprowadzone przez doświadczonego wykonawcę OZE.
Co to jest projekt MESH4U? Magazynowanie energii na dużych farmach fotowoltaicznych
Nowoczesne magazyny energii mogą składać się z kilku rodzajów magazynowania i być zintegrowane z systemami informatycznymi, które optymalizują zarządzanie energią.
Projekt Electrum – MESH4U – łączy kilka rodzajów magazynowania:
- elektryczne
- termiczne
- mechaniczne
- chemiczne
Takie holistyczne podejście w połączeniu z zastosowaniem nowych technologii do zarządzania energią pozwala na jej maksymalne wykorzystanie.
Metody magazynowania energii z farm PV
Baterie litowo-jonowe są powszechnym rozwiązaniem do magazynowania energii elektrycznej z paneli fotowoltaicznych. Mogą przechowywać nadwyżkę energii i uwalniać ją w np. okresach niskiego nasłonecznienia lub w nocy. Aktualnie wiele firm z całego świata pracuje nad innymi, jeszcze korzystniejszymi, metodami magazynowania energii z farm fotowoltaicznych.
Przyszłość magazynów energii
Co znajdziemy wśród wcześniej wspomnianych metod magazynowania, które są w fazie intensywnego rozwoju?
Flow batteries (baterie przepływowe)
Akumulatory przepływowe to aktualnie jedna z najbardziej obiecujących technologii, która umożliwia łatwiejsze skalowanie magazynu, a także cechuje się długą żywotnością. Ponadto, zastosowanie elektrolitu przepływowego zwiększa bezpieczeństwo, ponieważ zmniejsza się ryzyko przegrzania czy wybuchu.
Grawitacyjny magazyn do instalacji fotowoltaicznej
To innowacyjne rozwiązanie może zmienić sposób, w jaki wykorzystujemy energię ze źródeł odnawialnych. Jego działanie opiera się na podobnej zasadzie co w przypadku elektrowni szczytowo-pompowych. Zamiast wody, wykorzystuje się stalowe bloki, które są podnoszone i opuszczane za pomocą odwracalnych silników elektrycznych poprzez system lin stalowych oraz wielokrążków.
Magazyny wodorowe
Wodór jest skutecznym nośnikiem energii, który może być przechowywany przez długie okresy bez straty energii. Tego rodzaju rozwiązanie może pomóc w minimalizacji wahań produkcji energii słonecznej. Jest to szczególnie istotne w przypadku farm fotowoltaicznych, gdzie produkcja energii jest zmienna w zależności od warunków pogodowych.
Przeczytaj też: Jak Magazyny Energii Rewolucjonizują Rynek OZE?
Zielony wodór
Zielony wodór bywa określany paliwem przyszłości. Można go wykorzystywać do magazynowania energii. Co więcej, może służyć do produkcji innych paliw, napędzać pojazdy czy ogrzewać budynki.
Korzyści z połączenia farm fotowoltaicznych z magazynem energii
Łączenie magazynów energii z instalacjami PV pozwala nie tylko bilansować zapotrzebowanie na energię, ale także stabilizuje sieci energetyczne.
Przeczytaj więcej o wzroście efektywności magazynowania energii w jednym z naszych projektów, zrealizowanym dla firmy produkcyjnej:
- magazyn daje możliwość wykorzystania większej ilości wyprodukowanej wcześniej energii,
- redukuje to zależność od zewnętrznych dostawców, czyli zapewnia niezależność energetyczną,
- zapewnia bezpieczeństwo energetyczne poprzez możliwość korzystania z energii np. w czasie przerw w dostawie prądu,
- umożliwia wydajną pracę sieci przesyłowych i dystrybucyjnych,
- elastyczne zarządzanie sprzedażą energii powoduje większe zyski dla inwestora,
- możliwe łatwiejsze otrzymanie warunków przyłączeniowych.
Instalacje fotowoltaiczne bez magazynów energii
Wiemy już, że fotowoltaika z magazynem energii to wiele korzyści. Czy jednak konieczne jest zastosowanie magazynów w projekcie każdej instalacji? Oczywiście funkcjonują liczne instalacje bez magazynów prądu, ale w przypadku farm fotowoltaicznych na dużą skalę, magazyny są istotnym elementem infrastruktury. Potrzeba ich zastosowania zależy od różnych czynników, takich jak lokalne warunki, infrastruktura sieciowa czy cele projektu.
