Magazyny energii, znane również jako magazyny prądu, zyskują na popularności na całym świecie, zwłaszcza w obszarze odnawialnych źródeł energii (OZE). Przewiduje się, że w przyszłości staną się one standardowym komponentem każdej instalacji fotowoltaicznej. Tendencja wzrostowa wynika z rosnącego zainteresowania zarówno obecnych, jak i potencjalnych prosumentów, podkreślając tym samym istotną rolę magazynów energii w efektywnym wykorzystaniu odnawialnych źródeł energii i zwiększeniu niezależności energetycznej użytkowników.
Co to jest magazyn energii?
Magazynowanie energii elektrycznej można porównać do posiadania ogromnej baterii, umożliwiającej jej zachowanie na przyszły użytek, co nabiera szczególnego znaczenia w kontekście instalacji fotowoltaicznych. Należy zauważyć, że słońce nie świeci przez całą dobę, a największe zapotrzebowanie na energię w gospodarstwach domowych występuje zazwyczaj rano i wieczorem, kiedy produkcja energii słonecznej jest najniższa. Wytwarzanie prądu w momentach najintensywniejszego nasłonecznienia, aby następnie wykorzystać ją w okresach szczytowego zapotrzebowania, jest rozwiązaniem umożliwiającym maksymalne wykorzystanie potencjału instalacji PV. Warto zastanowić się nad ekonomicznym aspektem sprzedaży nadwyżek energii do sieci, a później wykupowania jej w wyższej cenie z uwzględnieniem opłat przesyłowych. Bardziej korzystne wydaje się bezpośrednie wykorzystanie wyprodukowanej energii na potrzeby własne. Nadwyżki prądu można więc przechowywać w magazynach energii i tym samym efektywnie zarządzać zasobami energetycznymi.
Jak działają magazyny energii do fotowoltaiki?
Magazyny energii do fotowoltaiki wykorzystują złożone procesy elektrochemiczne podczas ładowania i rozładowywania. Przykładem może być magazyn litowo-jonowy, gdzie w fazie ładowania energia dostarczana np. przez panele fotowoltaiczne, powoduje przepływ prądu przez akumulator, umożliwiając jonom litu przemieszczanie się z katody do anody przez separator. W anodzie, zazwyczaj zbudowanej z grafenu, jony litu są magazynowane między warstwami materiału. Proces rozładowania charakteryzuje się odwróceniem tej ścieżki, przy czym jony litu wracają do katody, co generuje prąd używany do zasilania urządzeń. System zarządzania baterią (BMS) odgrywa kluczową rolę w monitorowaniu i zarządzaniu procesem, dbając o bezpieczeństwo i wydajność akumulatora poprzez kontrolę parametrów takich jak napięcie, prąd i temperatura. Efektywność magazynu energii zależy od wielu czynników, w tym od technologii akumulatora, warunków eksploatacji i systemu zarządzania. Ma to istotne znaczenie dla optymalizacji procesu ładowania i rozładowania oraz maksymalizacji żywotności systemu.
