Z danych zaprezentowanych przez Eurostat w ubiegłym roku wynika, że udział OZE w zużyciu energii elektrycznej brutto w 2020 r. wyniósł 16,2%. Same źródła pogodowozależne w zużyciu energii elektrycznie stanowiły 10%, na co składała się energia wiatrowa (8,9%) i słoneczna (1,1%). Rola generacji wiatrowej, a w szczególności fotowoltaicznej, na tle innych źródeł wytwarzania energii w Polsce szybko rośnie. W 2021 r. było to 11,1%, co w stosunku do 2020 r. oznacza wzrost o 1,4 punktu procentowego. Główną rolę w przyroście zeroemisyjnej generacji odegrała fotowoltaika, która na koniec 2021 r. uzyskała moc 7,7 GW, w tym 6 GW mocy zainstalowanej u prosumentów. W marcu br. liczba tych ostatnich przekroczyła 1 mln!

Dalszy wzrost mocy źródeł OZE – zarówno wiatrowych, jak i w szczególności fotowoltaicznych – (w marcu 2022 r. liczba prosumentów przekroczyła 1 mln, a w maju całkowita moc PV sięgnęła 10 GW) tworzy potrzebę magazynowania nadwyżek energii. W przypadku źródeł prosumenckich magazyny energii są krokiem w stronę konsumpcji energii w miejscu jej wytworzenia, a co za tym idzie, następuje przesunięcie zużycia w czasie na okres jej największego zapotrzebowania.

Do tej pory „magazynem” energii dla prosumentów była sieć elektroenergetyczna (rozliczanie w systemie net metering). Nowy system rozliczeń prosumentów – net billing – zachęca użytkowników domowych instalacji PV, aby jak najwięcej energii skonsumowali w miejscu jej produkcji i nie sprzedawali jej do sieci w okresach, gdy jest jej za dużo w stosunku do potrzeb wszystkich odbiorców energii. Po zmianie systemu rozliczeń, od drugiego kwartału 2022 r., promowane są bateryjne magazyny energii, które z czasem będą zyskiwać na znaczeniu, umożliwiając tzw. peak sheaving, czyli przesunięcie zdolności generacji w czasie o 2 do 4 godzin. W szczególności chodzi o przesunięcie ze szczytów generacji popołudniowej na możliwość wykorzystania energii w szczycie wieczornego zapotrzebowania na energię elektryczną lub ciepło.

Elektrochemiczny magazyn bateryjny

W przypadku wysokiego zapotrzebowania prosumentów na energię elektryczną w szczytach wieczornych lub porannych najlepszym rozwiązaniem jest elektrochemiczny magazyn bateryjny. O ile magazyny bateryjne uważane są za podstawę systemu energetycznego w przyszłości, to obecnie jest to jeszcze ciągle droga technologia, oparta na krytycznych w dostępie i drożejących metalach ziem rzadkich. Znaczna część prosumentów w szczytach wieczornych lub porannych ma wysokie zapotrzebowanie na ciepło, a w szczególności na przygotowanie ciepłej wody użytkowej. Problem narasta wraz z szantażem gazowym Rosji, zaś mieszkańcy obawiają się przede wszystkim „zimnych kaloryferów”. 

Aby wspierać wzrost autokonsumpcji energii w systemie net billing, Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej uruchomił kolejną, czwartą już edycję programu „Mój Prąd”. W obecnej wersji dofinansowanie przewidziano nie tylko dla instalacji fotowoltaicznej, ale również do magazynów energii i systemów zarządzania energią. Wsparciu podlegają klasyczne i obecnie popularne oraz zazwyczaj sugerowane w wyborze magazyny bateryjne, a także niedoceniane magazyny ciepła, tzn. standardowe zasobniki i bufory CO oraz c.w.u.

Magazyny ciepła 

Magazyn ciepła, np. w postaci ciepłej wody, ma zdolność przechowywania zmagazynowanej energii elektrycznej liczoną nie tylko w godzinach, ale także w dobach, zaś jego działanie można zoptymalizować w różny sposób poprzez prostą automatykę. Najprostszym zastosowaniem może być opcja grzania bądź dogrzewania wody w zasobniku w czasie, kiedy następuje produkcja energii z PV, a następnie przechowywanie jej i przesunięcie zużycia na godziny wieczorne, kiedy zapotrzebowanie na ciepłą wodę użytkową jest największe.

Inne rodzaje magazynów wodnych to np. zbiorniki akumulacyjne pionowe higieniczne (typu „zbiornik w zbiorniku”). Na rynek 
wprowadzane są także magazyny z przemiana fazową (tzw. materiał PCM zamiast wody). Rozważając zakup magazynu ciepła na potrzeby indywidualne, warto zastanowić się, w jakich sytuacjach jest on użyteczny, tzn. kiedy generuje oszczędności i podnosi komfort użytkowania.

Jeśli użytkownik magazynu, w tym prosument, dysponuje sterowalnym źródłem ciepła, które ma straty rozruchowe i pracuje efektywnie w szerokim zakresie generowanych mocy, a koszt zakupu paliwa lub energii nie jest zmienny w okresie doby, to bufor ciepła nie będzie potrzebny. Taka sytuacja ma miejsce, gdy właściciel domu posiada instalację grzewczą zasilaną gazem.
Innymi słowy, instalacja magazynu ciepła jest uzasadniona, gdy:

  • źródło ciepła jest pogodowozależne, np. kolektory słoneczne lub ogrzewanie elektryczne z wykorzystaniem energii z instalacji PV,
  • źródło jest w pełni sterowalne, ale koszty zaku...