Magazyn energii i modele zużycia
Przez lata instalacje fotowoltaiczne projektowano głównie pod typowe zużycie gospodarstwa domowego. Lodówka, oświetlenie, AGD czy elektronika generowały relatywnie niewielkie zapotrzebowanie na energię.
Samochód elektryczny zmienia tę sytuację całkowicie. Model zużywający średnio 18-20 kWh na 100 km przy przebiegu 20 tys. km rocznie potrzebuje około 3600-4000 kWh energii na rok. To poziom zbliżony do całkowitego zużycia energii w wielu domach bez ogrzewania elektrycznego.
Jeśli w budynku działa dodatkowo pompa ciepła i klimatyzacja, roczne zużycie energii może bez większego problemu przekroczyć 10-12 MWh. I wtedy magazyn energii zaczyna mieć znacznie większy sens niż w domu o niskim zużyciu energii.
Problemem nie jest produkcja energii, ale moment jej zużycia
Największe nieporozumienie dotyczące fotowoltaiki i EV polega na założeniu, że skoro dom produkuje dużo energii w ciągu dnia, to samochód automatycznie będzie ładowany „za darmo”.
W rzeczywistości większość użytkowników wraca autem do domu dopiero po południu lub wieczorem, czyli wtedy, gdy produkcja energii z paneli PV gwałtownie spada albo całkowicie zanika.
W efekcie energia wyprodukowana w środku dnia trafia do sieci, często po bardzo niskiej cenie w systemie net-billingu, natomiast wieczorem użytkownik kupuje energię z powrotem po znacznie wyższej stawce. Magazyn energii ma właśnie ograniczyć ten problem.
Najbardziej typowy scenariusz: ładowanie EV wieczorem
To obecnie najczęstszy scenariusz w polskich domach. Załóżmy użytkownika posiadającego instalację fotowoltaiczną 10 kWp, magazyn energii 15 kWh i samochód elektryczny zużywający średnio 19 kWh na 100 km.
Latem instalacja PV może wyprodukować w słoneczny dzień nawet 50-65 kWh energii. Dom w ciągu dnia zużywa przykładowo 10-15 kWh. Nadwyżka trafia więc do magazynu energii.
Wieczorem użytkownik podłącza samochód do wallboxa. Zamiast pobierać energię z sieci po cenie około 1 zł za kWh brutto, auto może częściowo korzystać z energii zgromadzonej wcześniej w magazynie.
Nie oznacza to pełnego ładowania EV wyłącznie z baterii domowej. Typowy magazyn 10-15 kWh jest po prostu zbyt mały względem pojemności akumulatora nowoczesnego samochodu elektrycznego wynoszącej zwykle 60-90 kWh. Pozwala jednak znacząco ograniczyć ilość energii kupowanej z sieci w godzinach wieczornego szczytu.
Domowy magazyn energii nie zastępuje baterii auta
To bardzo ważna kwestia techniczna. Wiele osób zakłada, że skoro samochód elektryczny ma akumulator 70 kWh, to domowy magazyn energii powinien mieć podobną pojemność. Tymczasem oba systemy pełnią zupełnie inną funkcję.
Magazyn energii ma przede wszystkim stabilizować dobowe przepływy energii. Jego zadaniem jest przesunięcie części produkcji z godzin południowych na wieczorne i nocne.
Dlatego w polskich warunkach najczęściej stosuje się magazyny o pojemności od 5 do 20 kWh. Większe systemy zaczynają mieć sens głównie w budynkach o bardzo dużym zużyciu energii albo tam, gdzie użytkownik chce mocno ograniczyć pobór energii z sieci. Są jednak bardzo drogie, o czym też warto pamiętać.
EV zwiększa poziom autokonsumpcji energii z fotowoltaiki
To jedna z najważniejszych korzyści. W domu bez samochodu elektrycznego nadwyżki energii z fotowoltaiki bardzo często trafiają do sieci. Samochód elektryczny staje się natomiast ogromnym dodatkowym odbiornikiem energii.
Jeśli użytkownik pracuje zdalnie albo ma możliwość ładowania auta w ciągu dnia, poziom autokonsumpcji może wzrosnąć bardzo wyraźnie nawet bez dużego magazynu energii.
Przykładowo EV ładowane mocą 11 kW przez trzy godziny zużyje około 33 kWh energii. To więcej niż dzienne zużycie wielu gospodarstw domowych. Problem polega jednak na tym, że większość użytkowników nie ma możliwości regularnego ładowania auta dokładnie w godzinach największej produkcji fotowoltaiki. Właśnie dlatego magazyn energii staje się naturalnym uzupełnieniem całego systemu.
Taryfy dynamiczne całkowicie zmieniają sposób korzystania z magazynów energii
Jeszcze kilka lat temu magazyn energii był kojarzony głównie z fotowoltaiką. Teraz coraz większe znaczenie zaczynają mieć taryfy dynamiczne oraz inteligentne zarządzanie energią.
W takim modelu magazyn energii może ładować się nie tylko z paneli PV, ale również z sieci w godzinach bardzo niskich cen energii. To szczególnie istotne dla właścicieli EV.
Na rynku coraz częściej pojawiają się sytuacje, w których energia w środku dnia kosztuje kilkanaście groszy za kWh albo wręcz osiąga ceny ujemne. Wynika to z ogromnej produkcji energii z fotowoltaiki i chwilowej nadpodaży energii w systemie. W takich warunkach użytkownik może automatycznie ładować magazyn energii i samochód elektryczny wtedy, gdy energia jest najtańsza.
Coraz więcej nowoczesnych falowników oraz wallboxów potrafi integrować się z dynamicznymi cenami energii i automatycznie planować ładowanie.
Scenariusz: inteligentne ładowanie nocne
Załóżmy użytkownika posiadającego samochód elektryczny z baterią 77 kWh i taryfę dynamiczną.
Wieczorem auto zostaje podłączone do wallboxa, ale ładowanie nie rozpoczyna się od razu. System analizuje prognozy cen energii na kolejne godziny i uruchamia ładowanie dopiero wtedy, gdy ceny spadają.
W okresach dużej podaży energii z OZE średni koszt energii w taryfach dynamicznych potrafi spadać poniżej 0,50 zł za kWh brutto.
Przy zużyciu 18 kWh na 100 km oznacza to koszt przejechania 100 km na poziomie około 9 zł. Dla porównania samochód spalinowy spalający 7 l benzyny przy cenie 6,40 zł za litr generuje koszt 45 zł na 100 km.
W takim scenariuszu magazyn energii staje się elementem pozwalającym dodatkowo wygładzać zużycie energii i ograniczać pobór mocy w najdroższych godzinach.
Coraz większe znaczenie ma moc przyłączeniowa
Rozwój elektromobilności powoduje jeszcze jeden problem, o którym mówi się znacznie rzadziej.
Dom wyposażony w pompę ciepła, klimatyzację, płytę indukcyjną, magazyn energii i ładowarkę EV zaczyna zużywać bardzo duże ilości energii chwilowej. Wallbox 11 kW potrafi pobierać więcej mocy niż całe gospodarstwo domowe jeszcze kilkanaście lat temu.
Magazyny energii coraz częściej pomagają więc nie tylko obniżać rachunki, ale także stabilizować chwilowe obciążenie instalacji. System może ograniczać skoki poboru mocy z sieci i zmniejszać ryzyko przeciążenia przyłącza. To zaczyna mieć duże znaczenie szczególnie w nowych domach jednorodzinnych wyposażonych w wiele urządzeń elektrycznych dużej mocy.
Samochód elektryczny sam może stać się magazynem energii
Najbardziej zaawansowany scenariusz dopiero zaczyna pojawiać się na rynku.
Technologie V2H i V2G, czyli Vehicle-to-Home oraz Vehicle-to-Grid, pozwalają wykorzystać baterię samochodu elektrycznego jako magazyn energii dla domu lub nawet dla sieci elektroenergetycznej.
Technicznie ma to ogromny sens. Akumulator EV o pojemności 70-90 kWh jest wielokrotnie większy niż typowy domowy magazyn energii. Problemem pozostaje jednak infrastruktura oraz kompatybilność systemów. Potrzebne są specjalne ładowarki dwukierunkowe, odpowiednie falowniki oraz wsparcie producenta samochodu.
W 2026 roku rozwiązania V2H nadal pozostają niszowe, ale rynek bardzo szybko zmierza właśnie w tym kierunku.
Magazyn energii i EV zaczynają tworzyć jeden system
Jeszcze niedawno samochód elektryczny był traktowany po prostu jako kolejne urządzenie pobierające energię z domu. Dziś coraz wyraźniej widać, że elektromobilność i domowa energetyka zaczynają się ze sobą łączyć.
W kolejnych latach granica pomiędzy energetyką domową a transportem będzie coraz bardziej się zacierać. Szczególnie że nowoczesne systemy zarządzania energią coraz częściej potrafią automatycznie sterować ładowaniem EV, pracą magazynu energii i poborem energii z sieci zależnie od cen energii oraz aktualnej produkcji z fotowoltaiki.
PS
