Fotowoltaika bez Magazynu vs Fotowoltaika
z Magazynami - Fałszywy Dylemat

Jeszcze do niedawna pytanie co wybrać: samą fotowoltaikę, czy może jeszcze dorzucić do niej magazyn energii, miało znaczniej bardziej praktyczny charakter. Można było rozważyć wszystkie za i przeciw obu rozwiązań. Fotowoltaika była znacząco tańsza, ale dodanie magazynu dawało więcej możliwości.

Obecnie, gdy szósta edycja Mojego Prądu premiuje już tylko fotowoltaikę łącznie z magazynami energii i ciepła (wrzesień 2024) oraz dynamiczne ceny energii, pytanie jakie zadają sobie przyszli prosumenci, to nie jest pytanie o to “czy?” tylko “jaki magazyn wybrać?” Zwłaszcza, że łączna kwota dofinansowania to aż 28 tysięcy złotych.

Warto się pokusić?

Sprawdźmy.

Jak działa system fotowoltaiczny bez magazynu energii?

Rozkoszny netmetering

A zacząć trzeba od tego, że jeszcze przez kilkanaście lat za najlepszy system rozliczania się z dostawcami energii, uważany będzie tak zwany netmetering albo inaczej Ziemia Obiecana każdego prosumenta. Kto nie zainstalował fotowoltaiki do marca 2022 roku, do końca życia może czuć się nieswojo za każdym razem, gdy pomyśli
o tym, czemu posłuchał szwagra, zamiast iść na żywioł.

Z jakiego powodu? Otóż netmetering jest systemem, w którym rozliczaniu podlegają wyprodukowane kilowatogodziny energii. I z tego słynie.

Żeby sprawy nie komplikować ponad miarę, przyjmijmy że średnia autokonsumpcja wyprodukowanej energii wynosi około 30%. Wynika to przeważnie z tego, że przez jakiś czas w ciągu dnia panele w pocie czoła produkują energię, której my akurat nie potrzebujemy. Dlaczego? Bo jesteśmy w pracy albo w szkole. Zatem jakieś 70% energii jest odprowadzane do sieci.

I tu pojawia się netmetering ze swoją cudowną wprost zasadą, że w przeciągu roku możesz za darmo odzyskać 80% tego co wprowadziłeś do sieci, licząc w kWh. Już po pierwszym roku korzystania z instalacji fotowoltaicznej, można sprawdzić, czy możemy sobie pofolgować i dokupić jeszcze jakieś urządzenie elektryczne, czy raczej jednak trochę przystopować, jak chodzi o korzystanie z prądu.

Netmetering nie jest systemem idealnym, ale daje sporo możliwości kontroli relacji produkcji do konsumpcji energii.

Ale nic, co piękne nie trwa jednak wiecznie. Z dobrodziejstw netmeteringu mogą jedynie korzystać ci, którzy zgłosili do dostawcy energii swoją instalację do końca marca 2022 roku. I to tylko przez piętnaście lat od rozpoczęcia produkcji.

Takie prawo.

Podobno rozwiązanie nie zachęcało do inwestowania w magazynowanie energii na poziomie gospodarstwa domowego i obciążało ponad miarę sieci energetyczne.

Netbilling, czyli nikt nic nie wie

Dlatego prawodawca wprowadził rozwiązanie przy którym kostka rubika, to zabawka dla dzieci z przedszkola i to na poziomie grupy czterolatków maksymalnie. O co chodzi? Chodzi o to, że zamiast magazynować energię, prosument jest zobowiązany do sprzedaży nadwyżek energii.

Po jakiej cenie?

Właśnie! Dobre pytanie. Do czerwca tego roku były to ceny średniomiesięczne. Ale jakie ceny?

I to trzeba wyjaśnić. Od 1999 roku funkcjonuje w Polsce instytucja o nazwie Towarowa Giełda Energii. Jest to spółka akcyjna, która nieco przypomina Giełdę Papierów Wartościowych. O ile na tej drudze handluje się akcjami firm notowanych na niej, to na TGE handluje się energią elektryczną i gazem. Krótko mówiąc: można tam sobie kupić porcję energii. Ceny, po których prosumenci sprzedają energię, wprowadzaną do sieci, bierze się z Rynku Dnia Następnego. I to chyba powinno wystarczyć.

W kwietniu tego roku, średnia cena na tym rynku wynosiła 357,93 zł za MWh. Oznacza to, że ci, którzy w kwietniu produkowali energię w przydomowych elektrowniach, sprzedali ją za taką kwotę. Miesiąc wcześniej cena była o 31,57 złotego niższa. W lipcu ubiegłego roku średnia cena ważona wolumenem wynosiła 551,46 za megawatogodzinę. Wyjątkowe okazały się miesiące lipiec i sierpień 2022 roku. Były one bardzo korzystne dla prosumentów. W lipcu można było sprzedać megawatogodzinę za 1 125,94 złotych. Sierpień był jeszcze korzystniejszy. Jednakowoż wnioski jakie się nasuwają są dwa:

wniosek pierwszy - przeważnie wartość, po jakiej sprzedawana jest energia jest niższa niż cena taryfowa.

wniosek drugi - przy dużej zmienności cen, nie wiemy, po prostu czy i ile zapłacimy za prąd w kolejnym roku.

I tu trzeba nadmienić, że to rozwiązanie i tak było całkiem w porządku do tego, co jest teraz. Bo teraz, czyli od lipca, prosumenci sprzedają do sieci energię po cenach dynamicznych, inaczej po cenach czasu rzeczywistego, które przy dużym popycie mogą zmieniać się co 15 minut. To jeszcze nic. Zdarza się, że przy dużej nadprodukcji pojawiają się ceny ujemne. Takie ceny, że to producent płaci klientowi za to, że ten wykorzystuje jego energię. Na szczęście ustawa o Odnawialnych Źródłach Energii
w artykule 4b ustęp 2 punkt 2 chroni prosumenta w ten sposób, że dla niego cena przyjmuje wtedy wartość zero. Przynajmniej tyle.

Czy w kontekście tego, netbilling i ceny dynamiczne to samo zło?

Niekoniecznie, ale o tym później.

Reasumując: prosument posiadający tylko instalację fotowoltaiczną ma niewielki wpływ na to ile energii zostanie wprowadzonej do sieci i co najważniejsze: nie ma żadnego narzędzia do tego, by energię magazynować, choć wciąż jest to rozwiązanie korzystne.

Magazyn energii czyli jesteś lekiem na całe zło

I tu wchodzi cały na biało magazyn energii.

Jak to jest zbudowane i jak to działa

Choć ze względu na konstrukcję, magazyny energii dzielimy na mechaniczne, grawitacyjne, chemiczne, termiczne i elektrochemiczne, to na potrzeby naszych rozważań zajmiemy się tymi ostatnimi. Później krótko opowiemy o magazynie ciepła.

Magazyny energii elektrochemiczne dzielimy ze względu na konstrukcję na:

o baterie, które można wielokrotnie ładować i rozładowywać. Są przeznaczone do długotrwałego użytkowania. Przykłady:

Akumulatory kwasowo-ołowiowe: Starsza technologia, nadal używana w samochodach jako baterie rozruchowe. Są ciężkie, ale tanie.
Akumulatory niklowo-kadmowe (NiCd): Mogą być ładowane wiele razy, ale zawierają toksyczny kadm i mają mniejszą pojemność energetyczną w porównaniu do nowszych technologii. Stosowane w elektronarzędziach i urządzeniach przemysłowych.
Akumulatory niklowo-metalowo-wodorkowe (NiMH): Zwiększona pojemność i brak toksycznych materiałów w porównaniu do NiCd, często stosowane w sprzęcie AGD, aparatach fotograficznych, czy akumulatorach do samochodów hybrydowych.
Akumulatory litowo-jonowe (Li-ion): Bardzo popularne ze względu na dużą pojemność energetyczną, lekkość i brak efektu pamięci. Stosowane w smartfonach, laptopach, samochodach elektrycznych i wielu innych urządzeniach.
Akumulatory litowo-polimerowe (Li-Po): Podobne do Li-ion, ale mają bardziej elastyczne elektrody, co pozwala na produkcję cienkich, lekkich baterii o dowolnym kształcie, często używanych w dronach, telefonach komórkowych i tabletach.
Akumulatory sodowo-jonowe: Rozwijająca się technologia oparta na sodzie zamiast litu, która ma potencjał być tańszą alternatywą dla baterii litowych.

Dla przykładu, magazyny energii firmy Goodwe, serii Lynx Home F PLUS+ to magazyny litowo - jonowe, wysokonapięciowe.

Żeby w pełni zrozumieć działanie magazynów, jeszcze tylko kilka zdań wyjaśnienia, skąd się zdolność magazynowania w nich bierze. Otóż mamy do czynienia tam
z dwoma rodzajami energii: elektryczną i chemiczną oraz 3 etapami, które występują niezmiennie:

Ładowanie:

Podczas ładowania energia elektryczna jest dostarczana do magazynu (baterii) i przekształcana w energię chemiczną. Proces ten polega na przenoszeniu jonów (naładowanych cząsteczek) między dwiema elektrodami – anodą (ujemną) i katodą (dodatnią). W baterii litowo-jonowej, na przykład, jony litu przemieszczają się
z katody do anody, gdzie są przechowywane.

Magazynowanie:

Energia chemiczna jest przechowywana w magazynie, dopóki nie będzie potrzebna. W tym stanie bateria jest "naładowana" i gotowa do oddania energii.

Rozładowanie:

Kiedy energia jest potrzebna, proces się odwraca – jony litu przemieszczają się z powrotem z anody do katody, uwalniając energię chemiczną, która jest przekształcana na energię elektryczną. Ta energia może wtedy zasilać różne urządzenia, takie jak smartfony, latarki, czy samochody elektryczne.

Ot, i cała filozofia na temat konstrukcji i magicznych zdolności magazynu energii.

Przejdźmy teraz do tego, co jest najważniejsze - dlaczego ludzie potrzebują magazynów energii, jak kot pudełka po butach a internet memów o polskich piłkarzach.

Oto dwie zalety magazynów energii i jedna turbozaleta:

Zwiększona niezależność energetyczna: Zasada jest prosta: w dzień instalacja produkuje prąd. Część jest skonsumowana od razu, reszta trafia do magazynu,
a wieczorem i nocą można wykorzystać nadwyżki energii bez konieczności kupowania prądu z sieci.
Ochrona przed przerwami w dostawie energii: I to jest najprawdziwsza prawda. Nowoczesne magazyny mają zainstalowaną funkcję podtrzymania energii, gdy nie działa sieć. W najbardziej ekstremalnej formie działać może cała instalacja domowa. Może być też podpięta jedna faza, ta w której działa oświetlenie domu i lodówka. Co jeszcze? Jeżeli w trakcie tego, gdy nie działa sieć, są warunki - to instalacja fotowoltaiczna podtrzymuje produkcję. Jednym słowem - backup robi różnicę.

I teraz czas na creme de la creme czyli arbitraż energii elektrycznej. Jak już wiemy dynamiczne ceny energii zmieniają się dynamicznie. Zasada jest jednak taka: prąd jest tani wtedy gdy się go dużo produkuje, a mało potrzebuje. Czyli w środku dnia. Prawo podaży i popytu w najczystszej postaci. Wieczorami i w nocy jest odwrotnie.
wtedy grzechem byłoby nie skorzystać z tego faktu i nie sprzedać trochę energii po wyższej cenie. I to jest właśnie arbitraż. Krótko mówiąc - jest to doskonała okazja, by zarobić na fakcie, że mamy w domu zainstalowany magazyn energii.

Mój Prąd docenia instalowanie magazynów energii kwotą 16000 złotych.

Docenia również magazynowanie energii w inny sposób. Premiuje magazynowanie energii cieplnej w buforach. Dodatkowy zbiornik ciepłej wody to kolejne 5000 złotych z programu Mój Prąd.

Czy warto więc zainwestować w magazyn energii? Wydaje się, że odpowiedź nasuwa się sama. Dzięki magazynowi stajesz się bardziej niezależny od zmiennej
i nieprzewidywalnej sieci energetycznej, a każda kilowatogodzina wyprodukowana przez Twoje panele ma realną szansę być w pełni wykorzystana, zamiast trafić do sieci na niekorzystnych warunkach. Dodatkowo, magazyn to nie tylko sposób na oszczędności, ale i zarobek – arbitraż cenowy pozwala Ci kupować energię wtedy, gdy jest tania, i sprzedawać, gdy ceny szybują w górę. Dzięki obecnym dofinansowaniom i premii, koszty początkowe znacząco się zmniejszają, a zwrot z inwestycji pojawi się już być może po kilku latach.