Magazyny energii a optymalizacja instalacji fotowoltaicznych
W kontekście optymalizacji wykorzystania energii ze źródeł odnawialnych, magazyny energii stanowią zarówno szansę, jak i wyzwanie. Z jednej strony są stosunkowo łatwe do wdrożenia, elastyczne pod względem montażu i umożliwiają skuteczne zarządzanie zgromadzoną energią. Z drugiej jednak strony, ich produkcja i eksploatacja wiążą się z wysokimi kosztami, co w połączeniu z naturalną zależnością OZE od warunków pogodowych rodzi szereg problemów ekonomicznych i technicznych.
Energia słoneczna jest jednym z najtańszych i najbardziej dostępnych źródeł energii. Słońce dostarcza na Ziemię w ciągu godziny tyle energii, ile cała ludzkość zużywa w ciągu roku. W Polsce okres intensywnego nasłonecznienia trwa około sześciu miesięcy w roku, co oznacza konieczność skutecznego zarządzania nadwyżkami energii generowanymi w ciągu dnia. W tym kontekście kluczowe staje się pytanie o efektywność magazynowania i przesyłu energii w sposób, który zapewni opłacalność inwestycji.
Tradycyjne instalacje PV o orientacji południowej coraz częściej okazują się mniej efektywne z uwagi na konieczność magazynowania nadwyżek energii. Co jednak w przypadku już istniejących instalacji? Czy alternatywą mogą być systemy nadążne?
Poniższy wykres przedstawia porównanie dwóch systemów:
-
Instalacja statyczna o mocy 1 MWp – już istniejąca i działająca, generująca określone ilości energii niezależnie od kosztów poniesionych na jej budowę.
-
Dwuosiowy system nadążny o mocy 0,7 MWp – wytwarzający identyczną ilość energii, lecz w bardziej rozłożonym czasie, co ogranicza konieczność magazynowania.
Instalacja statyczna wymaga magazynu energii o pojemności około 2,2 MWh, co wiąże się z dodatkowymi stratami wynikającymi z poboru, magazynowania oraz przesyłu. Dodatkowo, w perspektywie długoterminowej, konieczny będzie demontaż, utylizacja i ponowna instalacja magazynu. Z kolei dwuosiowe trackery mogą pracować przez kilkadziesiąt lat, zapewniając bezpośredni przesył energii, a w razie konieczności recyklingowi podlegają głównie panele PV – natomiast metalowa konstrukcja trackerów stanowi cenny surowiec wtórny.
Analiza kosztów
-
Opcja 1 – Zakup magazynów energii
-
Magazyny o pojemności 2,2 MWh (1,2 mln PLN/MWh): 2 600 000 PLN
-
Falownik hybrydowy: 300 000 PLN
-
Łączny koszt: 2 900 000 PLN
-
-
Opcja 2 – Modernizacja instalacji na system nadążny (0,7 MWp)
-
Kompleksowa realizacja z montażem (około 2 miesiące): 1 900 000 PLN
-
Z powyższej analizy wynika, że modernizacja instalacji PV poprzez zastosowanie systemów nadążnych może być bardziej efektywnym i ekonomicznie uzasadnionym rozwiązaniem niż inwestycja w kosztowne magazyny energii. Optymalizacja układu PV powinna uwzględniać zarówno aspekty techniczne, jak i finansowe, a wybór odpowiedniej strategii powinien opierać się na długoterminowej analizie zwrotu z inwestycji.