Dynamiczne rosnąca liczba mikroinstalacji fotowoltaicznych w ostatnich latach to z jednej strony pozytywny trend, wskazujący na wzrost ekologicznej świadomości społeczeństwa, zaś z drugiej strony ogromne wyzwanie dla infrastruktury sieci niskiego napięcia, która poradzić sobie musi z setkami tysięcy domowych elektrowni, pracujących jednocześnie. Jak poprawić stabilność działania sieci oraz jak mogą wyglądać najbliższe lata z punktu widzenia infrastruktury energetycznej naszego kraju? Zapraszamy do lektury.

Dawno, dawno temu… tym baśniowym wstępem można by rozpocząć szukanie przyczyn wahań napięcia sieci, z którymi borykamy się obecnie. Infrastruktura projektowana była kilkadziesiąt lat temu i nikt wówczas nie zakładał, że na jej rozgałęzieniach powstaną setki tysięcy, a wkrótce także miliony dodatkowych elektrowni.

Sieć została zaprojektowana pod przesyły jednokierunkowe, tj. ze źródeł generowania energii do ich odbiorców. Coraz większa liczba gospodarstw domowych, wyposażonych w swoje własne elektrownie (głównie fotowoltaiczne) znacznie odwróciła zakładany kierunek przepływu. Instalacje fotowoltaiczne cechują się także swoim własnym cyklem. Największa produkcja energii ma miejsce w trakcie dnia, z kolei jej zwiększony pobór odbywa się w porze wieczorowej i nocnej. Jeśli w bliskim promieniu znajduje się znaczna ilość domowych elektrowni i wszystkie w jednym momencie zaczną przesyłać do sieci wiele kW energii, infrastruktura zostanie znacznie obciążona. Skutkuje to chwilową zmianą parametrów sieci i wahaniami, powodującymi zakłócenia w działaniu instalacji PV. Najczęstszym objawem tego zjawiska jest błąd inwertera, skutkujący jego wyłączeniem.

Jedna z odpowiedzi na tak postawione pytanie nasuwa się sama – należy przeprowadzić modernizację sieci. Rozwiązanie to jest dosyć proste w teorii, jednak niezwykle trudne w realizacji. Pojawia się bowiem szereg problemów i wyzwań. Jednym z nich są ogromne koszty. Operatorzy sieci dystrybucyjnej muszą wyłożyć ogromne środki na przebudowę architektury elektroenergetycznej. Z drugiej strony, produkcja energii przez odbiorców końcowych skutkuje spadkiem ilości kupowanej energii, a w związku z tym mniejszymi przychodami ze sprzedaży. Modernizacja sieci to także spore wyzwanie z punktu widzenia technicznego (odpowiedni dobór urządzeń i rozwiązań, oszacowanie obszarów, które powinny być zmodernizowane w pierwszej kolejności itp.) oraz organizacyjnego (dysponowanie odpowiednią kadrą, obsługa klientów indywidualnych). Pojawia się jeszcze jeden niezwykle istotny aspekt – czas.

Przebudowa architektury sieciowej jest przedsięwzięciem czasochłonnym, zaś instalacje fotowoltaiczne przybywają w sposób dynamiczny. Należy zatem poszukiwać alternatywnych lub uzupełniających sposobów na rozwiązanie problemów infrastrukturalnych.

Takim sposobem jest zwiększenie autokonsumpcji energii przez ich producentów (w tym wypadku mówimy o właścicielach instalacji fotowoltaicznych). Należy zastosować takie środki, by produkowana energia nie była w tak znacznych ilościach przesyłana do sieci (a przynajmniej nie w tym samym czasie). Odpowiedzią na to są domowe i komercyjne magazyny energii dedykowane dla instalacji fotowoltaicznych.

Choć w teorii istnieje wiele rozwiązań, mogących gromadzić energię z domowych elektrowni, to w praktyce należy wybrać te, które są opłacalne ekonomicznie, a także są dogodne w zastosowaniu i gwarantują bezpieczeństwo użytkowników. Nie każdy jest bowiem elektrykiem czy konstruktorem, który opracuje swój własny system. Widzieliśmy już wiele tzw. samoróbek – o ich bezpieczeństwie i spełnianiu jakichkolwiek norm nie ma właściwie mowy.

Od kilku miesięcy na polskim rynku dostępne są rozwiązania Soluna Sermatec. Opracowane systemy gromadzenia energii są tak dobrane, by zaspokajały potrzeby zróżnicowanych grup odbiorców, tj. tych, posiadających niewielkie instalacje i nadwyżki energii, ale także tych, którzy dysponują potężnymi systemami fotowoltaicznymi.

Przejdźmy zatem do konkretów, tj. jak magazynować energię z instalacji PV. Przede wszystkim, należy posiadać baterie (akumulatory), które wytrzymają wiele cykli ładowań. Właśnie takie parametry posiadają baterie Soluna. Niklowo-kobaltowo-manganowe ogniwa są w stanie pracować przez długi okres czasu w odróżnieniu od tradycyjnych akumulatorów kwasowo-ołowiowych. Do działania baterii konieczny jest inwerter hybrydowy Sermatec. Dlaczego hybrydowy? Z prostego powodu – energia może być przesyłana w różnych kierunkach, a także w różne miejsca (magazyn energii lub sieć elektroenergetyczna).

Schemat działania, w dużym uproszczeniu, jest dosyć prosty. W trakcie dnia, kiedy do paneli dociera największa ilość promieni słonecznych, nadwyżki energii przesyłane są do baterii Soluna. Oczywiście, w tym samym czasie prąd może także zaspokajać bieżące potrzeby. Jeśli magazyn energii zostałby naładowany w 100% (któż nie lubi takiej sytuacji), ewentualne nadwyżki trafią dopiero do sieci. Jednak nie będzie się to odbywać jednocześnie, jak ma to miejsce obecnie, ponieważ każdy odbiorca ma swoje potrzeby, własną pojemność magazynu i indywidualny tryb jego pracy.

Jeśli produkcja energii w danym dniu zostanie zakończona, a Słońce schowa się za horyzontem, nagromadzona energia będzie mogła zostać wykorzystana pod bieżące potrzeby. Oczywiście, wszystko z umiarem i głową. Nie można oczekiwać, by energia nagromadzona w lipcu została wykorzystana podczas grudniowych, krótkich dni w przypadku korzystania z domowego magazynu energii. Jednak zmagazynowana energia z pewnością może posłużyć do zasilania wybranych urządzeń (nie jest wtedy pobierana energia z sieci), czy też jako źródło awaryjnego zasilania.

Tak przedstawiony schemat działania magazynów energii Soluna Sermatec stanowi uproszczoną wersję. Istnieje możliwość dostosowania trybów pracy magazynu pod swoje własne preferencje i ustalenie priorytetów, jednak tu odsyłamy już do szczegółowych informacji na stronie producenta.

W tym przypadku odpowiedź brzmi: praktycznie dowolna. Wszystko zależy od mocy instalacji fotowoltaicznej, dziennego zużycia oraz stopnia, w jakim odbiorca chce gromadzić nadwyżki produkowanej w słoneczny dzień energii.

Produkty Soluna Sermatec dzielą się na dwie kategorie: banki energii i moduły baterii wraz z inwerterami hybrydowymi.

Banki energii Soluna to gotowe, zwarte rozwiązania, oferujące opisane powyżej funkcje. Stanowią odpowiednią opcję dla osób, które chcą połączyć wysoką wydajność i sprawność z estetyką wnętrza. Banki energii z wyglądu przypominają niewielkie szafy lub skrzynki. Składają się z wbudowanych modułów baterii oraz inwerterów hybrydowych, stanowiących spójny system. Jeśli chodzi o pojemność, to w przypadku rozwiązań 1-fazowych dostępne są wersje 4 kWh, 8 kWh i 12 kWh wraz z inwerterem o mocy 3.6 kW. Z kolei dla instalacji off-grid, a więc nieposiadających przyłącza do sieci elektroenergetycznej, dostępne są także inwertery o większych mocach, tj. 5 kW i 8 kW.

Drugą grupę rozwiązań stanowią baterie Soluna wraz z inwerterami hybrydowymi Sermatec. Taka konfiguracja pozwala osiągnąć dużą elastyczność i adaptacyjność, bowiem poszczególne baterie mogą łączyć się dowolnie ze sobą. Przejdźmy zatem do konkretów.

Jeśli chodzi o rozwiązania 1-fazowe, to baterie Soluna posiadają pojemność 3 kWh lub 4 kWh oraz możliwość zastosowania inwertera o mocy 3.6 kW lub 5 kW (offgrid). Ale na tym nie koniec – istnieje możliwość łączenia do 4 sztuk baterii pod jeden inwerter. Oznacza to, że użytkownik może przykładowo dobrać dwie baterie 3K oraz dwie 4K, co razem daje pojemność 14 kWh.

Wśród rozwiązań 3-fazowych znajdują się baterie o pojemności 6 kWh, 10 kWh i 15 kWh, zaś ich praca opiera się na inwerterze o mocy 6 kW lub 10 kW. Podobnie jak w przypadku rozwiązań 1-fazowych, mamy możliwość dowolnego połączenia do 4 sztuk baterii. Dzięki temu użytkownik może zyskać nawet 60 kWh, które będą stanowić jego energetyczne zapasy na wieczór, noc czy pochmurne dni.

Rozwiązania, o których wspominamy, stanowią sprawdzony i skuteczny sposób magazynowania energii dla instalacji PV. Niewątpliwie ogromną zaletą tych systemów jest fakt, że znajdują się one w polskiej dystrybucji, co stanowi zabezpieczenie dla nabywcy w postaci wsparcia technicznego, serwisu oraz gwarancji. Baza magazynowa, znajdująca się w Gorlicach (woj. małopolskie) pozwala na szybką realizację zamówień.

Użytkownik ma możliwość monitorowania aktualnego stanu pracy swojej instalacji oraz zmagazynowanej energii poprzez wygodną i własną w użytkowaniu aplikację monitorującą. Dane przesyłane są w czasie rzeczywistym, a dostęp do nich możliwy jest z praktycznie każdego miejsca. Rozwiązania Soluna Sermatec mogą pracować również w wersji off-grid czyli w przypadku, gdy budynek nie został podłączony do sieci elektroenergetycznej. Stanowi to alternatywę dla lokalizacji, w których nie ma możliwości przyłączu do sieci. Wymarzony domek, z dala od miejskiego zgiełku i hałasu, w którym znajduje się źródło energii, to już nie tylko mrzonka, ale realna możliwość.

Zastosowanie magazynów energii na masową skalę pozwoli ograniczyć efekt wahań napięcia w sieci. Oczywiście, konieczna jest także modernizacja architektury elektroenergetycznej, jednak proces ten jest czasochłonny i kosztowny.

Instalacja fotowoltaiczna, wyposażona w magazyn energii, w większym stopniu stanie się niezależna od działania sieci, a także pozwoli zwiększyć autokonsumpcję dla właścicieli tych budynków. Przy wyborze systemów magazynowania energii należy kierować się wieloma aspektami, przede wszystkim ich wydajnością, sprawnością, dostępnością, zgodnością z normami i wymogami, bezpieczeństwem użytkowania i oczywiście stosunkiem ceny do jakości.

Biorąc powyższe czynniki pod uwagę, rekomendujemy stosowanie systemów Soluna Sermatec, które posiadają duże możliwości dostosowania pod preferencje użytkownika, zarówno jeśli chodzi o pojemność jak i działanie systemu magazynowania energii.

Pełna oferta oraz dane kontaktowe znajdują się na stronie www.soluna.com.pl oraz profilu w mediach społecznościowych: www.facebook.com/SolunaSermatec.