Akumulator fotowoltaiczny - co to, rodzaje i sensowność zakupu

Czym jest magazyn energii aka akumulator fotowoltaiczny i do czego służy? Dlaczego klasyczne, najtańsze akumulatory do instalacji fotowoltaicznej nie są dobrym wyborem? Jakie są inne, lepsze ich rodzaje? Poznaj też pytania, które pomogą Ci zadecydować, czy warto kupić akumulator fotowoltaiczny w Twoim przypadku.

Wpisz swój adres i otrzymaj darmową wycenę na instalację + akumulator fotowoltaiczny!

Akumulator fotowoltaiczny - co to jest?

Akumulator fotowoltaiczny to rodzaj akumulatora elektrycznego, który wyspecjalizowany został pod wielokrotne ładowanie prądem z paneli fotowoltaicznych i użytkowanie tego prądu w późniejszym czasie w domostwie. Jest to więc - mówiąc językiem elektryków - galwaniczne ogniwo wtórne.

Każdy akumulator fotowoltaiczny działa w dwóch cyklach. Pierwszym jest ładowanie, podczas którego trafiająca do niego energia elektryczna zamieniana jest na energię chemiczną, drugim jest pobieranie, czyli cykl odwrotny.

Inne nazwy, pod którymi funkcjonuje na rynku akumulator fotowoltaiczny:

• akumulator energii fotowoltaicznej
• akumulator do paneli fotowoltaicznych
• akumulator do instalacji fotowoltaicznej
• elektrochemiczny magazyn energii.

Do czego służy akumulator fotowoltaiczny?

Jak można się domyślić po nazwie, akumulator fotowoltaiczny służy magazynowaniu energii w obrębie własnej instalacji. Dzięki niemu, nadwyżki wygenerowanej energii (czyli energia, której nie wykorzystują w danym momencie urządzenia elektryczne w domu) nie trafiają automatycznie do zewnętrznej sieci elektrycznej.

Ma to o tyle znaczenie, że przy nowym systemie rozliczeń 2022, net-billingu, wszystkie nadwyżki energii są automatycznie sprzedawana do sieci. Przy czym ich późniejsze odkupienie, może (aczkolwiek wcale nie musi) być niekorzystne finansowo dla prosumenta. Ceny zakupu oraz sprzedaży ustalane są co miesiąc przez Prezesa URE.

Czy warto kupić akumulator fotowoltaiczny?

W skład instalacji fotowoltaicznej wchodzą obowiązkowo panele fotowoltaiczne, inwerter oraz okablowanie wraz ze skrzynkami OC/AC. Z kolei akumulator fotowoltaiczny, podobnie z resztą jak optymalizator mocy, nie jest komponentem koniecznym, aby domowa fotowoltaika działała i generowała energię.

Akumulator do paneli fotowoltaicznych to zatem dodatkowe urządzenie, którego zakup warto rozpatrzyć pod kątem możliwych korzyści. Pomóc w tym mogą następujące pytania:

• Jak duże nadwyżki energii będzie produkować dziennie Twoja instalacja fotowoltaiczna? Czy jest to ilość, dla której warto kupić akumulator fotowoltaiczny? (Możesz to oszacować na podstawie zużycia energii przez domowe sprzęty oraz spodziewanej ilości wytworzonej energii przez panele PV)
• Czy będziesz rozliczać się w systemie net-billingu? (Przy net-meteringu, zestaw fotowoltaiczny z akumulatorami wydaje się mało korzystny, bo 0,7-0,8 nadwyżek energii i tak odbierasz z sieci całkowicie bezpłatnie)
• Czy chcesz zwiększyć autokonsumpcję energii ze swojej fotowoltaiki?
• Czy jesteś w stanie wyliczyć, o ile spadną Twoje rachunki za prąd, jeśli zdecydujesz się na akumulator do paneli fotowoltaicznych?
• Biorąc pod uwagę to, jaka jest cena akumulatora fotowoltaicznego, ile lat zakup tego urządzenia będzie Ci się zwracał? Czy ten okres Cię satysfakcjonuje?
  

Jeśli na te pytania odpowiedziałeś “TAK”, wówczas akumulator fotowoltaiczny jest sprzętem, który warto kupić.

Akumulatory do instalacji fotowoltaicznej - rodzaje

Akumulatory do instalacji fotowoltaicznej dzieli się na trzy rodzaje:

• klasyczne (ołowiowo-kwasowe)
• AGM (z ang. absorbed glass mat)
• żelowe.

Klasyczne akumulatory do systemów fotowoltaicznych są najtańsze, ale i użyta w nich technologia ma sporo wad. Po pierwsze, dużo ważą i są większe. Po drugie, zastosowany w nich ołów nie jest rozwiązaniem ekologicznym. Po trzecie, dość szybko się psują, jeśli będziemy dopuszczać do ich połowicznego rozładowania.

Akumulator fotowoltaiczny AGM wykorzystuje technologię mat stworzonych z włókna szklanego z ołowiowymi płytami. Cechuje go pożądana wysoka sprawność, a także wysoki poziom możliwości koncentracji energii i skuteczne odprowadzanie ciepła. Niestety niska ilość cykli ładowania i rozładowania przekłada się na niską żywotność.

Żelowe akumulatory do systemów fotowoltaicznych są najdroższe, ale można je głęboko rozładować i cechują się najdłuższą żywotnością. Mają też niższe wymogi wentylacyjne niż pozostałe rodzaje akumulatorów.

Na jakie parametry zwrócić szczególną uwagę przy wyborze akumulatorów do fotowoltaiki?

Akumulatory fotowoltaiczne najczęściej instaluje się po stronie DC falownika. Przechowują one prąd stały, który trafia do nich bezpośrednio z paneli słonecznych. Zanim jednak wybierzemy ostatecznie akumulatory do paneli fotowoltaicznych, to warto najpierw zwrócić uwagę na kluczowe aspekty i parametry. Zaliczamy do nich przede wszystkim:

·       Pojemność: Pojemność akumulatora, wyrażona w amperogodzinach (Ah), określa ilość energii, którą jest w stanie przechować. Ważne jest dopasowanie pojemności akumulatora do zapotrzebowania na energię w danym systemie. Należy uwzględnić zarówno maksymalne zużycie energii, jak i okresy, w których system nie generuje energii, takie jak nocne godziny.

·       Cykl pracy: Akumulatory stosowane w systemach fotowoltaicznych powinny mieć właściwości cykliczne, czyli być w stanie wielokrotnie być ładowane i rozładowywane bez utraty wydajności. Ważne jest zatem sprawdzenie, ile cykli ładowania/rozładowania akumulator jest w stanie wytrzymać oraz jak długo utrzymuje swoje parametry na wysokim poziomie.

·       Napięcie: Napięcie akumulatora musi być zgodne z napięciem systemu fotowoltaicznego. W przypadku systemów domowych najczęściej stosuje się akumulatory o napięciu 12V lub 24V. Należy upewnić się więc, że wybrany akumulator ma odpowiednie napięcie dla danej instalacji.

·       Technologia: Jak już wspomnieliśmy nieco wyżej, istnieje kilka rodzajów akumulatorów, takich jak akumulatory kwasowe (AGM, żelowe), litowo-jonowe czy też ołowiowo-kwasowe. Każda z tych technologii ma swoje wady i zalety, takie jak różnice w kosztach, trwałość, bezobsługowość czy wydajność. Wybór odpowiedniej technologii powinien być dokonany na podstawie specyficznych potrzeb i preferencji.

·       Bezpieczeństwo: Warto upewnić się, że wybrany akumulator posiada odpowiednie zabezpieczenia przed zwarciem, przegrzaniem czy nadmiernym rozładowaniem. Wszystkie te czynniki mogą wpływać ostatecznie na bezpieczeństwo systemu i użytkowników.

·       Trwałość: Trwałość akumulatora jest istotna z punktu widzenia kosztów i długoterminowego funkcjonowania systemu fotowoltaicznego. Akumulatory o dłuższej żywotności mogą być bardziej opłacalne, choć często są też droższe. Warto zwrócić uwagę na okres gwarancji producenta, który może być wskazówką dotyczącą trwałości danego akumulatora.

Najczęściej zadawane pytania

Akumulator fotowoltaiczny – jaka jest cena?

Cena akumulatorów fotowoltaicznych to jedno z kluczowych zagadnień, które interesuje potencjalnych inwestorów i właścicieli instalacji solarnych. Akumulatory stanowią istotny element systemów fotowoltaicznych, umożliwiając magazynowanie energii elektrycznej wyprodukowanej przez panele słoneczne. Jednak cena akumulatorów może się znacznie różnić w zależności od różnych czynników.

Pierwszym czynnikiem wpływającym na cenę akumulatorów fotowoltaicznych jest ich pojemność, wyrażana w kilowatogodzinach (kWh). Im większa pojemność, tym z reguły wyższa cena. Duże, komercyjne akumulatory o wysokiej pojemności mogą być znacznie droższe od mniejszych, domowych rozwiązań. Należy jednak zauważyć, że technologia akumulatorów stale się rozwija, a wraz z postępem można spodziewać się obniżki cen w przyszłości.

Innym aspektem, który wpływa na cenę, jest rodzaj akumulatora fotowoltaicznego. Na rynku dostępne są różne typy, takie jak akumulatory kwasowo-ołowiowe, litowo-jonowe czy też flow, z których każdy ma swoje zalety i wady. Akumulatory litowo-jonowe są popularne ze względu na swoją wysoką gęstość energii, długą żywotność i lekką konstrukcję, ale często są droższe w porównaniu do tradycyjnych akumulatorów kwasowo-ołowiowych.

Dodatkowo na cenę wpływa oczywiście też marka i jakość akumulatora. Renomowane i znane marki zazwyczaj oferują akumulatory o wyższej jakości, ale mogą być one droższe w porównaniu do mniej znanych producentów. Warto jednak inwestować w sprawdzone rozwiązania, które zapewniają nie tylko lepszą wydajność, ale także bezpieczeństwo i długotrwałą żywotność.

Jaki akumulator do fotowoltaiki wybrać?

W przypadku systemów fotowoltaicznych, gdzie akumulator będzie pracował w cyklu ładowania i rozładowania, zaleca się wykorzystanie akumulatora żelowego lub typu AGM (absorbed glass mat). Praca cykliczna polega bowiem na pełnym naładowaniu akumulatora, a następnie jego rozładowaniu. Taki właśnie proces występuje w systemach słonecznych z wykorzystaniem akumulatora. Ważne jest, aby pojemność akumulatora nie przekraczała prądu ogniw paneli słonecznych pomnożonego przez 10.

Przykładowo, dla panelu o mocy 130 W i prądzie 7.2 A, rekomendowane jest użycie akumulatora o pojemności około 70-80 Ah. Maksymalna pojemność akumulatora nie powinna również przekraczać całkowitej mocy ogniw panelu, czyli w przypadku 130 W panelu słonecznego nie więcej niż 130 Ah. Należy jednak pamiętać, że do ładowania akumulatorów z paneli fotowoltaicznych konieczne jest zastosowanie regulatora ładowania. Bez odpowiedniego regulatora istnieje ryzyko uszkodzenia akumulatora lub nawet jego wybuchu, ponieważ prąd płynący z paneli jest znacznie większy niż ten, który powinien być używany do ładowania akumulatora.

Wpisz swój adres i otrzymaj darmową wycenę na instalację + akumulator fotowoltaiczny!

Czym jest akumulator kwasowy?

Akumulator kwasowy, znany również jako akumulator kwasowo-ołowiowy, jest jednym z najbardziej popularnych rodzajów akumulatorów stosowanych w różnych dziedzinach, w tym w motoryzacji, systemach zasilania awaryjnego czy systemach fotowoltaicznych. Został on wynaleziony już w XIX wieku, ale po dziś dzień cieszy się zaufaniem odbiorców.

Działa on na zasadzie reakcji elektrochemicznej między ołowiem a kwasem siarkowym. Składa się z dwóch elektrod - dodatniej (anodowej) z ołowiu i ujemnej (katodowej) z ołowiu pokrytego tlenkiem ołowiu (PbO2). Między nimi znajduje się jeszcze elektrolit, którym jest roztwór kwasu siarkowego.

Podczas procesu ładowania akumulatora kwasowego, prąd elektryczny przepływa przez akumulator, co powoduje reakcję elektrochemiczną. Podczas jej trwania ołów i tlenek ołowiu zostają przekształcone w ołów siarczanowy na elektrodach. Jest to proces, który odwraca się podczas rozładowywania akumulatora. Energia elektryczna jest wówczas uwalniana, a ołów siarczanowy przekształcany jest ponownie w ołów i tlenek ołowiu.

Akumulatory kwasowe mają wiele zalet. Są stosunkowo tanie w produkcji i mają wysoką gęstość energii, co oznacza, że mogą przechowywać dużą ilość energii elektrycznej. Są również w stanie dostarczać duże ilości prądu przez krótki czas, co jest istotne w przypadku urządzeń wymagających wysokich impulsów prądowych. Ponadto, akumulatory kwasowe są odporne na zmienne warunki temperaturowe, co czyni je odpowiednimi do zastosowań zewnętrznych.

Należy jednak również pamiętać, że akumulatory kwasowe mają pewne ograniczenia. Są cięższe i większe od niektórych innych rodzajów akumulatorów, co wpływa na ich mobilność. Ponadto, wymagają regularnego konserwowania, w tym uzupełniania elektrolitu wodą destylowaną i kontrolowania poziomu kwasu siarkowego. Istnieje również ryzyko wycieku kwasu, dlatego należy zachować ostrożność podczas obsługi akumulatorów kwasowych.

Czy można zakupić zestaw fotowoltaiczny z akumulatorem?

Oczywiście jest taka możliwość. Co więcej wielu producentów zachęca do takiego rozwiązania. Posiadamy wówczas zestaw fotowoltaiczny, zawierający akumulator jako integralną część systemu. Te kompleksowe zestawy są idealne dla osób, które chcą mieć pełną niezależność energetyczną i możliwość przechowywania nadmiaru energii wyprodukowanej przez panele słoneczne. Zakup zestawu fotowoltaicznego z akumulatorem pozwala na magazynowanie energii elektrycznej w ciągu dnia, aby można było z niej skorzystać w nocy lub w chwilach, gdy zapotrzebowanie na energię przekracza jej produkcję.

Co za tym idzie, mamy większą niezależność od tradycyjnych źródeł energii i możemy przyczynić się do obniżenia rachunków za prąd. Przy wyborze zestawu fotowoltaicznego z akumulatorem, ważne jest odpowiednie dopasowanie pojemności akumulatora do indywidualnych potrzeb i wymagań energetycznych, aby zagwarantować optymalne wykorzystanie energii słonecznej i długotrwałe działanie systemu.

Ile akumulatorów potrzebuję na zasilenie domu?

Niestety na to pytanie nie ma jednoznacznej odpowiedzi, ponieważ wszystko zależne jest od wielkości domu, liczby lokatorów oraz ogólnego zapotrzebowania na energię przez dane gospodarstwo domowe. Dopiero wtedy dobierana jest moc całej instalacji fotowoltaicznej i wówczas możemy obliczyć liczbę potrzebnych akumulatorów.

W przypadku akumulatorów litowo-jonowych, które są najpopularniejsze w zastosowaniach przenośnych i domowych, pojemność jest wyrażana w amperogodzinach (Ah). Aby obliczyć ilość akumulatorów potrzebnych do uzyskania 1 kWh, należy wziąć pod uwagę napięcie pracy akumulatora. Na przykład, jeśli mamy akumulator litowo-jonowy o pojemności 100 Ah i napięciu 12 V, obliczenie będzie następujące:

1 kWh = 1000 Wh

1 Wh = 1 W * 1 h = 1 V * 1 A * 1 h

W przypadku napięcia 12 V, potrzebujemy więc 83,33 Ah, aby uzyskać 1 kWh energii (1000 Wh / 12 V). Jeśli nasz akumulator ma pojemność 100 Ah, wówczas potrzebujemy około 0,83 akumulatora do uzyskania 1 kWh.

Warto jednak zauważyć, że efektywność ładowania i rozładowania akumulatora także wpływa na rzeczywistą ilość energii, którą można uzyskać. W praktyce, ze względu na straty energii związane z konwersją, przesyłem i procesami chemicznymi, rzeczywista ilość energii, którą można uzyskać z akumulatora, może być nieco niższa.