Jak podłączyć magazyn energii do zwykłego falownika?

Magazyny energii cieszą się coraz większym zainteresowaniem ze strony prosumentów. Nic dziwnego! Umożliwiają one lepsze zarządzanie energią, dają większą niezależność oraz zapewniają niższe rachunki za prąd. Co ważniejsze, bezustanny rozwój technologii sprawia, że magazynowanie energii jest coraz tańsze i łatwiej dostępne dla przeciętnego użytkownika PV.

Magazyny energii kojarzą nam się przede wszystkim z nowoczesnymi systemami hybrydowymi, w których falownik zarządza przepływem prądu między panelami, domem, siecią i akumulatorami. Problem polega na tym, że większość istniejących instalacji fotowoltaicznych opiera się na tzw. klasycznych falownikach (on-grid), które nie są domyślnie przystosowane do współpracy z magazynami energii.

Czy brak falownika hybrydowego oznacza, że właściciel takiej instalacji pozbawiony jest możliwości rozbudowy systemu o zestaw magazynowania energii? Niekoniecznie! Zapraszamy do lektury artykuł, który podpowie jak podłączyć magazyn energii do zwykłego falownika.

Magazyny energii odgrywają bardzo ważną rolę w systemach fotowoltaicznych. Umożliwiają gromadzenie nadwyżek wyprodukowanej energii elektrycznej, a tym samym zwiększają autokonsumpcję i skuteczniejsze zarządzanie energią. W klasycznych instalacjach fotowoltaicznych, energia wytworzona przez panele słoneczne jest bezpośrednio zużywana przez gospodarstwo domowe, a ewentualne nadwyżki odprowadzane są do sieci elektroenergetycznej. Niestety nie jest to optymalne rozwiązanie.

Dodanie do zestawu fotowoltaicznego magazynu energii pozwala na przechowywanie nadwyżek i wykorzystanie jej w okresach, gdy produkcja energii jest niewystarczająca np. w nocy lub w pochmurny dzień.

Tak, technicznie jest to możliwe. Niemniej, magazynowanie energii z wykorzystaniem zwykłego falownika jest nieco bardziej skomplikowane, niż przy wykorzystaniu falownika hybrydowego.

Rozwiązaniem wspomnianego problemu jest zastosowanie tzw. systemu z magazynowaniem po stronie prądu zmiennego (AC-coupled). Oznacza to, że wyprodukowana energia w pierwszej kolejności musi przejść przez zwykły falownik, a następnie jako prąd zmienny, może być przekierowana do magazynu energii przez dodatkowy inwerter współpracujący z akumulatorami.

Takie rozwiązanie wymaga dodatkowych urządzeń i odpowiedniego projektu instalacji, ale pozwala zachować dotychczasowy falownik i uniknąć jego wymiany. Jest to atrakcyjna opcja dla osób, które zainwestowały w fotowoltaikę wcześniej i chcą rozbudować ją o możliwość przechowywania nadwyżek energii, nie chcąc jednocześnie ponosić kosztów związanych z zakupem falownika hybrydowego.

W kontekście magazynowania energii w instalacjach PV wyróżniamy dwa główne podejścia:

• AC-coupled (falowonik tradycyjny)
• DC-coupled (falownik hybrydowy).

Klasyczny falownik on-grid nie pozwala na zastosowanie drugiej metody. Skupimy się zatem na rozwiązaniu AC-coupled, które jest kompatybilne ze standardowymi instalacjami.

System AC-coupled wykorzystuje dodatkowy falownik , który zarządza ładowaniem i rozładowywaniem akumulatora. Energia z paneli słonecznych przepływa przez zwykły inwerter do sieci domowej, a nadwyżki, których nie zużyjemy, mogą być przechwytywane przez drugi falownik i kierowane do magazynu energii. Co istotne, system ten działa niezależnie od głównego inwertera PV, co zwiększa elastyczność jego instalacji.

Rozwiązanie DC-coupled, choć bardziej efektywne energetycznie, wymaga specjalnego falownika hybrydowego i zwykły falownik on-grid się tutaj nie sprawdzi.

W systemie AC-coupled, prąd stały z instalacji PV przetwarzany jest przez główny falownik na prąd zmienny, który zasila urządzenia domowe. Jeżeli natomiast produkcja energii w danym momencie przewyższa zapotrzebowanie na nią, to jej nadmiar trafia do sieci energetycznej. Jest to standardowy proces w typowej instalacji fotowoltaicznej.

Dodając do standardowego systemu magazyn energii, musimy również dodać drugi falownik obsługujący akumulator. Ten drugi falownik będzie już podłączony po stronie prądu zmiennego. Jego zadaniem będzie decydowanie, kiedy należy zasilić akumulator, a kiedy oddać zmagazynowaną energię do domu.

W słoneczny dzień, kiedy produkcja energii może przekroczyć chwilowe zapotrzebowanie na nią, dodatkowy falownik przechwyci tę nadwyżkę i przekieruje ją do ładowania akumulatorów. Z kolei w sytuacji ograniczonej podaży, magazyn może zasilać domowe urządzenia, zmniejszając pobór energii z sieci.

To rozwiązanie pozwala na zwiększenie autokonsumpcji energii, zmniejszenie rachunków za prąd oraz poprawę niezależności energetycznej, bez konieczności wymiany głównego falownika.

W pierwszej kolejności trzeba ustalić czy nasza instalacja nadaje się do rozbudowy o magazyn energii. W tym celu można wypełnić formularz kontaktowy zamieszczony na stronie, aby dowiedzieć się więcej o technicznych możliwościach takiej inwestycji.

Jeżeli okaże się, że nie ma przeciwwskazań do zakupu magazynu energii to już prosta droga do budowania niezależności energetycznej. W tym celu warto rozważyć zakup nowoczesnych magazynów energii PowerOcean, które świetnie sprawdzą się w tego typu rozwiązaniu.

Pozostaje jeszcze dobór odpowiedniego falownika współpracującego z akumulatorami. Dobrze, jeśli jest to urządzenie kompatybilne z systemem monitorowania naszej instalacji, co pozwoli efektywnie zarządzać przepływem energii i optymalizować autokonsumpcję.

Konieczne może być także dostosowanie rozdzielni elektrycznej i wprowadzenie zmian w instalacji domowej, szczególnie jeśli chcemy skorzystać z funkcji zasilania awaryjnego. W takim przypadku warto zaplanować oddzielny obwód „zasilania krytycznego” – obejmujący np. lodówkę, oświetlenie czy pompę CO.

Ostatnim krokiem jest ustalenie, czy nasz operator sieci nie wymaga zgłoszenia modernizacji instalacji. W niektórych przypadkach może być konieczna wymiana licznika lub aktualizacja danych o instalacji PV. Wszystkie te elementy powodują, że przed montażem magazynu energii warto skonsultować się z doświadczonym instalatorem, który oceni możliwości techniczne i pomoże dobrać najlepsze rozwiązanie.

Podłączenie magazynu energii do klasycznej instalacji PV z falownikiem on-grid jest możliwe, ale wymaga zastosowania dodatkowych komponentów i przemyślanego projektu. To rozwiązanie ma sens szczególnie w przypadku rosnących cen energii elektrycznej oraz zmniejszającej się opłacalności systemów prosumenckich. Dzięki magazynowi można zwiększyć autokonsumpcję energii z własnej instalacji i uniezależnić się częściowo od dostawcy prądu.

Zaletą rozwiązania AC-coupled jest możliwość wykorzystania już posiadanych urządzeń, bez konieczności wymiany całej instalacji. Dla wielu osób będzie to bardziej opłacalne niż budowa systemu od podstaw. Oczywiście należy pamiętać, że sprawność takiego systemu będzie niższa niż w przypadku rozwiązań DC-coupled z dedykowanym falownikiem hybrydowym.

Jeśli planujesz rozbudowę swojej instalacji o magazyn energii, a nie chcesz inwestować w nowy falownik, system AC-coupled to najlepszy wybór. Warto jednak zainwestować w dobrej jakości komponenty i zaplanować całość z pomocą specjalisty, by uniknąć niespodzianek i w pełni wykorzystać potencjał zmagazynowanej energii.