Magazyn energii 10 kW na ile wystarczy?

Instalacja fotowoltaiczna wyposażona w magazyn energii, często może korzystać z energii z fotowoltaiki nawet podczas przerw w dostawach prądu. Kluczowym pytaniem jest jednak to, na ile wystarczy magazyn energii w takim przypadku. Poniżej odpowiemy na to pytanie.

Magazyn energii 10 kW czy magazyn energii 10 kWh?

Najpierw ustalmy co to jest magazyn energii 10 kW oraz magazyn 10 kWh. Kilowatogodzina to jednostka mierząca zużycie energii elektrycznej w ciągu godziny.

Magazyn energii 10 kWh może dostarczać 10 kW przez godzinę. To oznacza, że bateria 10 kWh może zasilać 100 watową żarówkę przez 100 godzin (100 W x 100 h = 10.000 Wh = 10 kWh). Może również zasilać urządzenie 1.000 watowe (takie jak suszarka do włosów) przez 10 godzin (1.000 W x 10 h = 10.000 Wh = 10 kWh).

Magazyn energii 10 kW o pojemności 10 kWh może zasilać urządzenia o mocy 10 kW przez jedną godzinę.

O różnicach pomiędzy kilowatem (kW), oraz kilowatogodziną (kWh) dowiesz się więcej w artykule kW, kWp i kWh w fotowoltaice – czym się różnią?

Zapotrzebowanie na energię w domu

W domach jednorodzinnych często montuje się magazyny energii 10 kWh, a także 5 kWh czy 15 kWh. Wielkość magazynu energii zależy od ilości zużycia prądu w domu. Jeśli planujesz zakup magazynu energii, warto dokładnie sprawdzić ile ono wynosi.

Największy pobór prądu w domu występuje na ogół w weekendy. W tym czasie mieszkańcy przebywają w domu, przygotowują obiad, włączony jest telewizor oraz światło, pralka czy zmywarka. Również moc instalacji fotowoltaicznej ma istotne znaczenie przy doborze wielkości magazynu energii.

Magazyn energii nie ma większego sensu w przypadku małych instalacji fotowoltaicznych, ponieważ wówczas energia z fotowoltaiki jest prawie w całości zużywana od razu.

W przypadku większych instalacji, magazyn energii może być opłacalny. Instalacja PV wytwarza najwięcej energii elektrycznej na ogół właśnie wtedy, gdy nikogo nie ma w domu, czyli w południe, gdy mieszkańcy są w pracy lub w szkole. Wówczas przydaje się magazyn energii, który zmagazynuje energię, aby można ją było wykorzystać do zasilania urządzeń rano i wieczorem. Rano i wieczorem fotowoltaika produkuje bardzo mało energii lub w ogóle, a prąd jest pobierany z akumulatora.

Przerwa w dostawie prądu?

Wiele osób obawia się awarii zasilania. Z danych wynika, że np. statystycznie, każdy odbiorca firmy Energa Operator, w 2022 r. doświadczył 13,38 przerw w dostawach prądu w ciągu roku. Średnia długość przerw nieplanowanych w Enerdze wyniosła w tym czasie 385 min, czyli niemal 6,5 godziny.

Wiele osób obawia się przerw w dostawach prądu i m. in. z tego powodu chcą zainstalować magazyn energii z opcją zasilania rezerwowego.

Dlatego zadaliśmy sobie pytanie, na ile wystarczy magazyn energii.

Na ile wystarcza magazyn energii 10 kWh?

W poniższych przykładach zakładamy, że magazyn energii jest naładowany do pełna (poziom naładowania SoC 100%). W rzeczywistości jednak prawie nigdy tak nie będzie, zwłaszcza zimą. Wynika to z faktu, że urządzenia gospodarstwa domowego pobierają prąd z magazynu energii, zwłaszcza rano i wieczorem oraz w pochmurne dni.

Ilość faktycznie zużywanej energii zależy od ilości mieszkańców, ilości urządzeń elektrycznych, czy nawet od powierzchni domu. Dlatego w naszych przykładach przyjmujemy wartości średnie.

Według danych GUS średnie zużycie energii elektrycznej w gospodarstwie domowym wynosi 2.500 kWh rocznie i jest zamieszkiwane przez dwie osoby. W przeliczeniu na 365 dni daje to około 6,8 kWh dziennie.

Naładowany magazyn energii 10 kWh wystarczy wówczas przynajmniej na półtora dnia, jeśli prąd będzie zużywany tak jak zwykle. Jeśli zużycie zostanie ograniczone do minimum, tj. pralka czy zmywarka nie będą używane, bateria może wystarczyć nawet na dwa lub trzy dni. Ponieważ jednak kilkudniowa przerwa w dostawie prądu jest bardzo mało prawdopodobna, magazyn energii 10 kWh zapewnia wystarczający zapas na wypadek krótkich awarii w dostawach prądu.

Jeżeli w domu mieszka jedna osoba, średnie zużycie prądu wynosi ok. 4,1 kWh dziennie. Magazyn energii 10 kWh wystarczy na ponad dwie doby.

Jeżeli w domu mieszkają trzy osoby, średnie zużycie prądu wynosi ok. 9,5 kWh dziennie. Magazyn energii 10 kWh wystarczy na ok. 24 godziny.

Jeśli w domu są cztery osoby, można przyjąć, że zużywają ok. 5.000 kWh rocznie. W przeliczeniu na jeden dzień daje to około 13,7 kWh zużycia energii elektrycznej. Jeśli nastąpi przerwa w dostawie prądu, a wszystkie urządzenia będą nadal używane tak jak zwykle, magazyn energii wystarczy na około 17 godzin, zanim zostanie rozładowany.

Rzadko jednak zdarzają się aż tak długie przerwy w dostawach prądu. Co więcej, część falowników może ładować magazyn energii podczas awarii sieci w ciągu dnia, gdy świeci słońce. Jednak wszystkie posiadają taką funkcjonalność.

Zobacz, jak wydłużyć trwałość litowo-jonowych magazynów energii.

Moc magazynu energii a szybkość rozładowania

Oprócz pojemności baterii, istotnym parametrem jest również moc, np. magazyn energii 10 kW.

Na ile wystarczy magazyn energii 10 kW zależy od ilości zasilanych jednocześnie urządzeń i może wynieść pomiędzy kilka a kilkanaście godzin.

Podczas awarii sieci, warto zaplanować rezerwę energii elektrycznej dla najważniejszych odbiorników. Poniżej kilka najczęściej używanych urządzeń i ich szacunkowe dobowe zużycie prądu:

• lodówka
  0,6 kWh energooszczędna A+++
  1,4 kWh starsze modele
• płyta indukcyjna,
  2 – 3 kWh – używane dwa palniki (2200 W i 1800 W) przez 30 do 45 min
• czajnik elektryczny,
  0,3 kWh – 0,5 kWh – czajnik o mocy 2.000 W używany 9 min – 15 min
• światło,
  0,2 kWh – 0,4 kWh – 3 żarówki LED 15 W włączone przez 4,5 do 9 godzin
• telewizor
  0,5 kWh – 0,8 kWh – telewizor LED (100 W) włączony 5 do 8 godzin

Co jeszcze wpływa na to, na ile wystarczy magazyn energii 10 kW? Wpływ ma jeszcze sprawność baterii oraz to czy mowa jest o pojemności całkowitej, czy użytkowej.

Zobacz poradnik, jak wybrać magazyn energii do domu. Dowiesz się jaka jest opłacalność, trwałość baterii, jak temperatura może zmniejszyć pojemność, i wiele więcej.

Sprawność magazynu energii

Magazyny energii podczas pracy tracą energię (np. nagrzewając się). Magazyn energii w połączeniu z falownikiem ma sprawność 85% – 90%.

Sam proces rozładowywania również nie jest doskonały. Czasami, aby dostarczyć 50 W mocy, pobór mocy z baterii wynosi 100 W lub więcej. Warto to wziąć pod uwagę, szczególnie wyliczając opłacalność montażu magazynu energii, oraz szacując czas na ile wystarczy magazyn energii.

Pojemność użyteczna i całkowita

Pojemność magazynu energii określana jest dwoma parametrami: pojemnością użyteczną oraz całkowitą (netto i brutto). Litowo-jonowe magazyny energii nie powinny być rozładowywane do końca (głębokość rozładowania DoD 100%), gdyż bardzo niekorzystnie wpływa to na ich trwałość. Dlatego ich producenci w kartach katalogowych najczęściej wymieniają obie wartości. Użytkownik ma do dyspozycji pojemność użyteczną, które jest mniejsza od całkowitej.

Jeżeli w karcie katalogowej nie można znaleźć informacji, o który rodzaj pojemności chodzi, lepiej zapytać instalatora, gdyż różnica między tymi wartościami może wynosić 10%.

Co wpływa na żywotność magazynu energii?

Żywotność baterii to nie tylko liczba; jest ona odzwierciedleniem różnych czynników, od typu baterii po warunki środowiskowe, w których działa. Zrozumienie tych czynników może pomóc poprawić wydajność i wydłużyć żywotność magazynu energii.

Wpływ temperatury na baterię

Baterie są wrażliwe na ekstremalne temperatury; zarówno wysokie, jak i niskie temperatury mogą negatywnie wpływać na ich wydajność i żywotność. Aby uzyskać optymalną wydajność, należy utrzymywać magazyn energii w zalecanym przez producenta zakresie temperatur. Długotrwała ekspozycja na trudne warunki środowiskowe, takie jak ekstremalne ciepło lub zimno, może skrócić żywotność baterii.

Głębokość rozładowania i zużycie akumulatora

Głębokość rozładowania (DoD) odnosi się do stopnia rozładowania akumulatora w stosunku do jego całkowitej pojemności. Konsekwentne rozładowywanie akumulatora do niskiego poziomu przed ponownym naładowaniem może mieć wpływ na jego wydajność i ogólną żywotność. Aby zachować długą żywotność baterii, najlepiej jest przestrzegać zalecanego DoD podanego przez producenta.

Konserwacja i pielęgnacja

Regularna konserwacja może wydłużyć żywotność magazynu energii. Obejmuje ona czyszczenie i sprawdzanie pod kątem uszkodzeń lub korozji. Właściwa pielęgnacja obejmuje również zapewnienie przechowywania i użytkowania baterii w zalecanych warunkach otoczenia oraz obchodzenie się z nią zgodnie z instrukcjami producenta. Zaniedbanie regularnej konserwacji może prowadzić do skrócenia żywotności baterii.

Podsumowanie

• Magazyn energii 10 kW wystarczy zwykle przynajmniej na kilkanaście godzin
• Im większe zużycie prądu w domu, tym magazyn energii wystarczy na krótszy okres.
• Lepiej unikać włączania energochłonnych urządzań, takich jak płyta ceramiczna, aby wydłużyć okres na ile wystarczy magazyn energii 10 kW