Właściciele instalacji fotowoltaicznych często spotykają się z czasowym problemem nadprodukcji prądu lub zbyt niskiego uzysku z posiadanej instalacji. Takie sytuacje wynikają z charakterystyki tego sposobu produkcji energii elektrycznej, którego wydajność jest silnie zależna od zewnętrznych warunków, związanych przede wszystkim z aktualną aurą (między innymi temperaturą i nasłonecznieniem). Z tego artykułu dowiesz się, skąd bierze się nadwyżka prądu w instalacji fotowoltaicznej, jak można zagospodarować nadmiarową energię oraz co dzieje się z tą, która nie zostanie na bieżąco wykorzystana przez mieszkańców, a także czy istnieją sposoby efektywnego magazynowania prądu i na czym one polegają.
Ilość energii elektrycznej produkowanej przez instalację fotowoltaiczną zmienia się w czasie – zależy między innymi od pory dnia i roku, a także innych warunków, takich jak zachmurzenie, temperatura czy występowanie opadów atmosferycznych. Podczas obliczania zapotrzebowania gospodarstwa domowego (lub innego obiektu) na energię elektryczną przyjmuje się zazwyczaj wartości uśrednione, dlatego w bardzo słoneczne dni fotowoltaika produkuje nadwyżkę prądu, natomiast przy dużym zachmurzeniu ilość ta jest znacząco mniejsza. Jeśli chodzi o temperaturę, sprawność ogniw jest największa w chłodniejszych momentach, co sprawia, że w upalne, ale pochmurne dni instalacja paradoksalnie produkuje mniej energii niż przy dobrym nasłonecznieniu i stosunkowo niskiej temperaturze. Warto zwrócić uwagę, że długotrwała, utrzymująca się tendencja nadprodukcji prądu może świadczyć o zbyt dużych wymiarach instalacji fotowoltaicznej w stosunku do zapotrzebowania obiektu na energię elektryczną.
Najprostszym sposobem na rozwiązanie problemu nadwyżki prądu z fotowoltaiki jest jej bieżące zużycie przez urządzenia i instalacje. Dlatego w obiekcie wyposażonym w instalację fotowoltaiczną warto instalować jak najwięcej rozwiązań korzystających z energii elektrycznej: na przykład ogrzewanie pompą ciepła, przewodami grzewczymi lub panelami IR, a także sprzęt AGD (pralka, zmywarka, suszarka etc.) z funkcją uruchamiania o wyznaczonej porze – wtedy, gdy nadwyżka prądu z fotowoltaiki jest największa, czyli w momentach najbardziej intensywnego nasłonecznienia.
Czasami zdarza się, nadwyżka energii z fotowoltaiki nie zostanie wykorzystana nawet w momencie, gdy zoptymalizujesz schemat pracy urządzeń i instalacji elektrycznych w swoim domu. Na szczęście dodatkowo wyprodukowany prąd nie przepada – można odzyskiwać go i magazynować na różne sposoby, których wybór jest zależny między innymi od rodzaju instalacji fotowoltaicznej czy typu zastosowanego inwertera.
Nadwyżka prądu z fotowoltaiki może być magazynowana na kilka sposobów. Najpopularniejsze opcje to oddawanie energii do sieci i jej odbieranie (net-metering) oraz gromadzenie nadwyżki prądu z fotowoltaiki w akumulatorach, jednak stosuje się także inne metody.
Obecnie net-metering, czyli magazynowanie nadwyżki energii z fotowoltaiki w sieci energetycznej, stanowi najpopularniejszą metodę na radzenie sobie z nadprodukcją prądu. Sposób ten jest bardzo prosty: w momencie, kiedy produkcja energii elektrycznej z fotowoltaiki jest zbyt wysoka, jej nadmiar jest przesyłany do sieci energetycznej. Natomiast w czasie zbyt małej produkcji prądu (na przykład nocą), nadmiarową energię można odebrać z sieci. Taka metoda magazynowania nadwyżek energii z fotowoltaiki jest możliwa w przy większości instalacji fotowoltaicznych on-grid (czyli podłączonych do sieci energetycznej), które spełniają kryteria wyznaczone dla fotowoltaiki prosumenckiej i są wyposażone w dwukierunkowy licznik zużycia energii elektrycznej. Warto pamiętać, że taki sposób na gromadzenie nadwyżki prądu z fotowoltaiki nie jest darmowy: w przypadku instalacji o mocy do 10 kW przy odbieraniu energii potrącane jest 20%, a przy instalacjach o mocy ponad 10 kW – 30%. Ponadto dodatkowy prąd może zostać wykorzystany tylko w okresie 12 miesięcy od wyprodukowania, inaczej nadwyżka przepada (nie można odebrać jej finansowego ekwiwalentu).
Nadwyżka prądu z fotowoltaiki może być magazynowana również w akumulatorach. Takie rozwiązanie najczęściej wykorzystywane jest w przypadkach, gdy obiekt wyposażony w instalację fotowoltaiczną off-grid, czyli niepodłączoną do sieci energetycznej, a także, kiedy dostawy prądu z sieci są nieregularne lub często zdarzają się awarie. Ogromną zaletą gromadzenia nadwyżki prądu z fotowoltaiki w akumulatorach jest w zasadzie całkowita niezależność od dostawcy energii i możliwość wykorzystania dodatkowej energii w blisko 100%. Warto jednak pamiętać, że korzystanie z takiego rozwiązania wymaga zakupienia kosztownych akumulatorów i specjalnego inwertera, co stanowi dość drogą inwestycję i w wielu przypadkach jest po prostu mniej opłacalne niż magazynowanie nadwyżek prądu z fotowoltaiki w sieci.
Oprócz gromadzenia nadwyżek energii z fotowoltaiki w sieci energetycznej lub akumulatorach dostępne są również inne metody magazynowania – w tym mechaniczne (przy użyciu sprężonego powietrza), chemiczne (metan, wodór), elektryczne (specjalne kondensatory) lub termiczne (gromadzenie ciepła na różne sposoby). Takie rozwiązania są jednak rzadziej wykorzystywane w gospodarstwach domowych, a ich zastosowanie jest szersze w instalacjach rolniczych oraz przemysłowych.
Wybierając metodę magazynowania nadwyżek energii z fotowoltaiki, najlepiej jest kierować się wskazówkami ekspertów doradzających Ci podczas projektowania i montażu instalacji. Wówczas możesz mieć pewność, że wybrany sposób będzie optymalny pod względem ekonomicznym i dobrze dobrany do Twoich indywidualnych potrzeb.
