Czy magazyn energii opłaca się bez analizy faktur?
Czy magazyn energii opłaca się bez analizy faktur?
Krótka odpowiedź: nie da się tego rzetelnie ocenić. Sama moc instalacji fotowoltaicznej, pojemność magazynu albo deklarowany czas zwrotu nie wystarczają do podjęcia poprawnej decyzji.
Magazynowanie energii nie zawsze oznacza magazyn energii elektrycznej
Istnieją różne formy magazynowania energii. W zależności od potrzeb obiektu można magazynować między innymi energię elektryczną, ciepło, chłód albo energię w innych nośnikach.
Najbardziej pożądane są rozwiązania, które gromadzą energię w takiej postaci, w jakiej klient może ją później rzeczywiście wykorzystać. Jeżeli obiekt zużywa przede wszystkim ciepło technologiczne, właściwym rozwiązaniem nie musi być klasyczny magazyn energii elektrycznej. W określonych warunkach większy sens może mieć magazyn ciepła, magazyn chłodu albo układ łączący kilka sposobów magazynowania.
Nie zawsze opłacalne jest przekształcanie energii elektrycznej w inną postać i ponowne jej przetwarzanie. O wyborze powinny decydować rzeczywisty profil zużycia, parametry procesu technologicznego, dostępne źródła energii oraz koszt całego układu.
Rys. 1. Przepływ energii między źródłem, odbiorami, magazynem i siecią.
Dlaczego sama moc PV nie wystarcza?
Instalacja PV produkuje energię zależnie od nasłonecznienia. Zużycie energii przez obiekt występuje natomiast według własnego profilu. Produkcja może przypadać głównie w południe, a największe zużycie może występować wieczorem, w nocy albo w godzinach pracy konkretnego procesu technologicznego.
Magazyn może przesunąć część energii w czasie, ale nie usuwa wszystkich ograniczeń. Magazyn energii elektrycznej z założenia nie musi ładować się wyłącznie z instalacji OZE. Jeżeli warunki techniczne, taryfa i system sterowania na to pozwalają, może również pobierać energię z sieci w okresach jej nadwyżki albo niższej ceny, a następnie oddawać ją w czasie większego zapotrzebowania.
Nie oznacza to jednak, że ładowanie z sieci zawsze jest korzystne. Taki model pracy trzeba ocenić na podstawie profilu zużycia, cen energii, opłat, ograniczeń mocy i sprawności całego układu.
Rys. 2. Przykładowy profil dobowy produkcji PV, zużycia i pracy magazynu.
O wyniku decydują między innymi:
rzeczywisty profil poboru energii w interwałach godzinowych lub 15-minutowych;
profil produkcji PV;
taryfa, ceny energii i sposób rozliczeń;
moc ładowania i rozładowania;
pojemność użytkowa, a nie wyłącznie nominalna;
sprawność falownika, baterii i systemu zarządzania;
degradacja magazynu, koszty serwisu i warunki gwarancji;
ograniczenia przyłączeniowe oraz wymagania operatora.
CO NALEŻY SPRAWDZIĆ PRZED ZAKUPEM?
1. Profil zużycia
Roczna suma zużycia energii jest niewystarczająca. Dwa obiekty mogą zużywać tyle samo energii w skali roku, ale mieć całkowicie różne zapotrzebowanie w ciągu doby.
Magazyn pracujący przy obiekcie z wysokim zużyciem wieczornym może mieć inne uzasadnienie niż przy obiekcie, który pobiera energię głównie w godzinach pracy instalacji PV.
2. Nadwyżki energii
Trzeba ustalić, ile energii z PV faktycznie nie jest zużywane na miejscu oraz w jakich godzinach powstają nadwyżki. Jeżeli nadwyżki są niewielkie, duży magazyn będzie wykorzystywany tylko częściowo. Jeżeli są duże, ograniczeniem może stać się moc ładowania albo pojemność magazynu.
3. Moc, pojemność i liczba cykli
Pojemność magazynu określa, ile energii można zgromadzić, a moc określa, jak szybko można ją pobrać lub oddać.
Magazyn o dużej pojemności, ale zbyt małej mocy, może nie pokryć krótkotrwałych szczytów poboru. Z kolei wysoka moc przy małej pojemności nie zapewni długiego zasilania.
Jak oblicza się opłacalność?
Podstawą powinno być porównanie dwóch wariantów: pracy obiektu bez magazynu i pracy obiektu z magazynem. Analiza powinna wykazać, ile energii magazyn rzeczywiście przejmie, ile odda po uwzględnieniu strat oraz jakie koszty zostaną zmniejszone.
Uproszczony model można zapisać następująco:
Roczna korzyść netto = uniknięty koszt zakupu energii + inne uzasadnione korzyści − koszty eksploatacji i rezerwy na zużycie.
Następnie wynik porównuje się z pełnym kosztem inwestycji. Do obliczeń nie powinno się przyjmować wyłącznie ceny baterii. Należy uwzględnić także falownik, zabezpieczenia, rozdzielnice, montaż, konfigurację, dokumentację, ewentualną modernizację przyłącza oraz późniejszy serwis.
Najczęstsze błędy inwestorów
1. Dobór magazynu wyłącznie do mocy instalacji PV.
2. Przyjmowanie rocznego zużycia zamiast rzeczywistego profilu obciążenia.
3. Pomijanie strat energii podczas ładowania i rozładowania.
4. Uwzględnianie maksymalnej, a nie użytkowej pojemności baterii.
5. Brak analizy ograniczeń mocy przyłączeniowej.
6. Przyjmowanie stałych cen energii przez cały okres eksploatacji.
7. Uwzględnianie wyłącznie najlepszego wariantu pracy, bez scenariusza ostrożnego.
Kiedy magazyn może mieć uzasadnienie?
Magazyn może być zasadny, gdy występują regularne nadwyżki energii, wyraźne zużycie poza godzinami produkcji PV, ograniczenia przyłączeniowe, potrzeba ograniczania poboru szczytowego albo wymaganie podtrzymania wybranych obwodów.
Każdy z tych celów wymaga innego sposobu doboru urządzenia. Nie każdy obiekt z PV powinien mieć magazyn. W części przypadków korzystniejsza może być zmiana profilu pracy, sterowanie odbiorami, modernizacja układu pomiarowego albo pozostawienie instalacji bez magazynu.
Rys. 3. Kolejność prawidłowej oceny magazynu energii.
Jakie dokumenty przygotować do analizy?
faktury za energię z możliwie pełnego okresu rozliczeniowego;
dane o zużyciu w układzie godzinowym lub 15-minutowym, jeżeli są dostępne;
moc i roczna produkcja istniejącej albo projektowanej instalacji PV;
warunki przyłączenia i dane dotyczące mocy przyłączeniowej;
informacje o odbiornikach krytycznych i wymaganym czasie podtrzymania;
ofertę lub kartę techniczną rozważanego magazynu;
informację, czy celem jest autokonsumpcja, redukcja mocy szczytowej, zasilanie awaryjne czy kilka celów jednocześnie.
Wniosek
Magazynu energii nie powinno się kupować na podstawie samej mocy PV, reklamy producenta ani ogólnego kalkulatora. Najpierw trzeba sprawdzić dane pomiarowe, sposób pracy obiektu, ograniczenia techniczne i kilka wariantów ekonomicznych.
EGX Energy Advisors wykonuje niezależne analizy energetyczne. Nie sprzedajemy urządzeń. Sprawdzamy, czy dane rozwiązanie jest potrzebne, możliwe do wdrożenia i uzasadnione ekonomicznie.
Jeżeli chcesz sprawdzić, jaka forma magazynowania energii ma sens w Twoim przypadku, przejdź do formularza EGX i opisz swoją sprawę.