Magazyny energii do fotowoltaiki – porównanie, ceny

Porównując oferty na montaż instalacji fotowoltaicznej z magazynem energii, ustalenie, które parametry mają największe znaczenie może być kłopotliwe. Wynika to z faktu, iż branża domowych magazynów energii jest na tyle nowa, że prawdopodobnie nie znasz nikogo, kogo można zapytać o doświadczenia w ich użytkowaniu.

W poniższym artkule przedstawiamy wskazówki na co zwrócić uwagę porównując oferty różnych baterii.

Ile kosztuje magazyn energii w 2024 r?

Poniżej zestawienie najpopularniejszych magazynów energii dostępnych na polskim rynku (przewiń tabelę w prawo aby zobaczyć pozostałe kolumny). Oprócz parametrów technicznych tabela zawiera ceny magazynów energii i wynikający z tego koszt jednej kilowatogodziny (kWh) pojemności użytkowej. Dodatkowo, w ostatniej kolumnie znajduje się koszt magazynowania 1 kilowatogodziny w zakresie objętym gwarancją (gwarantowane kWh).

Powyższa tabela przedstawia cenę detaliczną magazynów energii na wrzesień 2024 r (moduły bateryjne plus kontroler BMS).

Cena zależy od dwóch kluczowych elementów:

Pojemność magazynu energii, mierzona w kilowatogodzinach (kWh) – im więcej energii można zmieścić w baterii, tym wyższa cena.
Reputacja producenta – marka ma znaczenie, ponieważ nie wszystkie baterie są sobie równe.

Koszt montażu magazynu energii

Oprócz kosztów sprzętu, baterie powinny być profesjonalnie zainstalowane – powyższe ceny nie zawierają kosztów montażu. Montaż magazynu energii kosztuje na ogół w przedziale od 2.500 zł – 6.000 zł, aczkolwiek koszt może być czasami wyższy. Zależy on od odległości pomiędzy baterią a falownikiem i wynikających z tego ilości kabla, które trzeba zainstalować.

Dodatkowo, aby bank energii działał poprawnie potrzebny jest dodatkowy licznik (smart meter), który trzeba zamontować w rozdzielnicy (miejsce, gdzie znajdują się bezpieczniki w domu). Czasami wymaga to wielu godzin pracy.

Zamawiając magazyn energii z montażem płacimy jednak nieco mniej za samą baterię, gdyż usługa montażu powoduje zmniejszenie podatku VAT z 23% do 8%.

W ile lat zwróci się magazyn energii?

Zwrot z inwestycji w baterie może wahać się od kilku do kilkunastu lat w zależności od takich czynników jak:

• wielkość magazynu energii,
• zużycie energii elektrycznej,
• stawki opłat za energię elektryczną,
• rodzaj zakupionej baterii.

Uważaj na agresywne taktyki sprzedaży. Przed podjęciem decyzji należy zawsze przeprowadzić rozeznanie. Nie kupuj od przedstawicieli handlowych pukających do drzwi.

Okres spłaty magazynu energii wynosi obecnie zwykle powyżej 10 lat – bez uwzględnienia dotacji, dotacje, w zależności od ich wysokości, mogą ten czas skrócić o połowę lub więcej.

Znaczny wpływ na okres spłaty magazynu energii ma cena prądu, jaki kupujemy z elektrowni, dlatego warto wyjaśnić rodzaje taryf i ich różny wpływ na zwrot z inwestycji w baterie.

Taryfa G11 i magazyn energii

Taryfa G11 jest taryfą stałą i oznacza, że opłata za energię elektryczną jest taka sama, niezależnie od pory dnia – obecnie zwykle około 1 zł za każdą jednostkę energii elektrycznej (kWh).

Dzięki bankowi energii można magazynować prąd z fotowoltaiki w ciągu dnia i wykorzystywać go w nocy. Każda jednostka zmagazynowanej energii z fotowoltaiki pozwala zaoszczędzić na kosztach zakupu prądu z sieci. Należy jednak pamiętać, że gromadzenie energii w baterii oznacza również utratę dochodów, które można by zarobić, sprzedając tę energię z fotowoltaiki do sieci.

Na wykresie kolor czerwony to zmieniająca się cena sprzedaży prądu z fotowoltaiki w różnych godzinach dnia w lipcu 2024 r (średnia dla całego miesiąca) oraz stałą stawkę zakupu prądu w taryfie G11.

Tak więc, jeśli płacisz 1,10 zł/kWh za energię elektryczną pobraną z sieci, a sprzedajesz prąd z własnej instalacji PV po 0,2 zł/kWh, oszczędzasz 0,90 zł na jednym kWh energii z baterii zużywanej w nocy. Wiele osób – i niektórzy sprzedawcy – zapominają odjąć utracone dochody ze sprzedaży przy obliczaniu oszczędności.

Taryfa G12 i magazyn energii

Taryfa G12 ma dwie stawki: dzienną i nocną, z tym że, nocna jest również dostępna przez dwie godziny w środku dnia. Większość oszczędności z banku energii będzie pochodzić z unikania zakupu prądu w drogiej taryfie dziennej.

Systemy zarządzania magazynowaniem energii

Obecnie coraz częściej dostępne są nie tylko same magazyny energii ale kompletne systemy magazynowania energii. Wiodący producenci tacy jak Huawei oferują magazyn energii a wraz z nim system zarządzania, inwerter współpracujący z baterią, ładowarkę a także oprogramowanie umożliwiające kontrolę kiedy ma się odbywać ładowanie a kiedy rozładowywanie.

Bateria litowo-jonowa

Jeszcze kilka lat temu dominującą technologią budowy baterii była technologia kwasowo-ołowiowa. Zajmowały one jednak sporo miejsca i wymagały regularnej konserwacji.

Obecnie dominują baterie litowo-jonowe aczkolwiek prowadzonych jest wiele prób w celu opracowania nowych technologii magazynowania energii.

Główną zaletą baterii litowo-jonowej jest jej istotnie większa pojemność w porównaniu do technologii kwasowo-ołowiowej. Wysoka pojemność oznacza, iż bateria o tych samych gabarytach może zmagazynować więcej energii elektrycznej. Dzięki temu mamy możliwość montażu magazynu energii w domu. Ta cecha umożliwiła spopularyzowanie baterii litowo-jonowych również w innych zastosowaniach, takich jak samochody elektryczne, laptopy czy telefony komórkowe. We wszystkich tych zastosowaniach rozmiar ma kluczowe znaczenie.

Występuje sześć rodzajów akumulatorów litowo-jonowych różniących się składem chemicznym. W fotowoltaice najpopularniejsze są dwa z nich:

• akumulatory litowo-żelazowo-fosforanowe – LFP (LiFePO4), oraz
• akumulatory litowo-niklowo-manganowo-kobaltowe – NMC.

Moc nominalna baterii

Moc nominalna magazynu energii jest oznaczana w kilowatach (kW) i informuje o mocy jaką bateria może dostarczyć w sposób ciągły. Innymi słowy moc magazynu energii mówi nam ile odbiorników i jakie odbiorniki możemy równocześnie zasilać.

Moc jest wyrażana w kilowatach (kW) lub w watach (W) i różne odbiorniki potrzebują różnych ilości watów aby mogły funkcjonować. Na przykład typowej mocy lampa LED potrzebuje 10 W (0,01 kW) podczas gdy czajnik elektryczny potrzebuje np. 2 kW (2000 W).

Co istotne, magazyny energii często charakteryzują się dwoma rodzajami mocy: mocą ciągłą oraz mocą szczytową. Ta druga oznacza moc dostępną w okresie kilku sekund. W tabeli wymieniona jest moc nominalna.

Pojemność magazynu energii

Pojemność baterii oznacza ilość energii (prądu) jaką bateria jest w stanie zgromadzić i jaką można później wykorzystać w domu. Podczas gdy wcześniej omawiana moc baterii jest wyrażana w kW, pojemność magazynu energii jest wyrażana w kilowatogodzinach (kWh) i oznacza moc kW pomnożoną razy czas w godzinach (h). A zatem pojemność akumulatora mówi nam o tym przez jak długi czas może on zasilać urządzania w naszym domu. Należy przy tym zwrócić uwagę na użyteczną pojemność baterii, gdyż to ta wartość informuje nas o tym ile energii w rzeczywistości możemy uzyskać.

Aby ustalić jak długo będziemy mogli zasilać odbiorniki w domu z naszego akumulatora musimy pomnożyć moc odbiorników razy ilość czasu przez jaki będą zasilane. Jeśli potrzeba więcej mocy (np. więcej włączonych odbiorników) to szybciej zużyje się prąd zgromadzony w magazynie energii. Z drugiej strony, jeśli zasilamy jedynie jeden odbiornik o małej mocy wówczas można go zasilać przez dłuższy czas. To może wprowadzać nieco zamieszania, ponieważ ilość czasu przez jaką można korzystać z baterii będzie zależała od mocy jaką bateria dostarcza.

Możemy sobie wyobrazić różnice w czasie zasilania żarówki i czajnika elektrycznego. Jeżeli mamy magazyn energii 5 kWh, możemy zasilać czajnik elektryczny przez 2,5 godziny (2 kW x 2,5 godziny = 5 kWh). Z drugiej strony ta sama bateria może zasilać 10 żarówek LED przez dwie doby (0,01 kW x 10 żarówek x 50 godzin = 5 kWh).

Więcej na temat jak pojemność akumulatora wpływa na czas dostarczania prądu znajdziesz w artykule Magazyn energii 10 kW na ile wystarczy?

Sprawność magazynu energii

Podobnie jak panele fotowoltaiczne czy inwertery, magazyny energii mają swoją sprawność. Sprawność magazynu energii mówi o tym, jaką ilość energii można odzyskać jako procent ilości energii potrzebnej do jej zmagazynowania. Proces magazynowania energii generuje straty (objawiające się np. nagrzewaniem baterii – prąd ulega zamianie na ciepło).

Dane wymienione w tabeli pochodzą z kart katalogowych – o ile są dostępne, gdyż wielu producentów nie chwali się sprawnością. Trzeba jednak pamiętać, iż są to wartości maksymalne. Średnia sprawność magazynu energii jest bardziej zbliżona do 80% – 90%. Można to porównać do spalania paliwa w samochodach osobowych. Producenci aut podają w katalogach wartości spalania nieosiągalne w rzeczywistości. Producenci baterii do fotowoltaiki robią podobnie.

Żywotność magazynu energii – gwarantowane kWh

Podobnie jak baterie telefonów komórkowych, baterie do fotowoltaiki ulegają naturalnej degradacji i zmniejszają swoją pojemność wraz z upływem czasu i intensywnością eksploatacji. Gwarancje na magazyny energii są zwykle mierzone w cyklach lub latach i gwarantują zdolność do utrzymania określonego poziomu naładowania do końca określonego okresu gwarancji.

Tutaj również nasuwa się analogia z samochodami. Producenci samochodów udzielają gwarancji np. na 100.000 km przebiegu lub 3 lata, w zależności od tego które wystąpi jako pierwsze.

Producenci magazynów energii udzielają gwarancji na łączną ilość zmagazynowanej energii (wydatek energetyczny) lub na okres czasu, np. 10 lat, w zależności od tego, co wystąpi najpierw. Dodatkowo, warto zwrócić uwagę, na to jak duży spadek pojemności jest dopuszczalny w ramach gwarancji. Może on bowiem wynosić nawet 60% czyli o blisko połowę. Co więcej, spadek pojemności na ogół nie jest procesem liniowym, więc w początkowym okresie może być bardziej intensywny, a później tempo ubytku pojemności może ulec zmniejszeniu. To wszystko w ramach gwarancji.

W celu przeliczenia gwarantowanej wydajności energetycznej na trwałość baterii, należy podzielić wydajność energetyczną (wyrażoną w MWh – megawatogodziny) przez jej użytkową pojemność, w ten sposób uzyskując liczbę pełnych cykli ładowania i rozładowania baterii. Obliczoną liczbę pełnych cykli dzielimy następnie przez liczbę dni w roku. Na przykład wydajność energetyczna w wysokości 20 MWh podzielona przez pojemność magazynu energii o wartości 10 kWh oznacza 2000 pełnych cykli ładowania lub 5,5 roku zakładając codzienne naładowanie oraz rozładowanie akumulatora.

Zobacz jak wydłużyć trwałość magazynu energii

Koszt magazynowania energii w baterii do fotowoltaiki

Magazyny energii do domu różnią się cenami, ale różnią się również parametrami. Dwa akumulatory o tej samej pojemności mogą mieć takie same ceny, ale różną ilość objętej gwarancją ilości energii. Omawiania wcześniej żywotność baterii mówi o ilości megawatogodzin, lub kilowatogodzin, które można w ramach zachowania gwarancji na baterię zgromadzić. Jak ta liczba wpływa na koszt magazynowania jednej kilowatogodziny?

Przykład. Mamy dwa akumulatory o pojemności 10 kWh, które kosztują 20.000 zł każdy. Jednak akumulator A może zgromadzić 25 MWh energii, a akumulator B może zmagazynować 30 MWh, zanim gwarancja przestanie obowiązywać. Zakładając wobec tego, że dobierzemy pojemność magazynu energii do swojej instalacji fotowoltaicznej w ten sposób, że w całości wykorzystamy zapisaną w gwarancji ilość energii, koszt zmagazynowania 1 kWh wygląda następująco:

• akumulator A: 20.000 zł / 25.000 kWh = 0,8 zł / kWh
• akumulator B: 20.000 zł / 30.000 kWh = 0,67 zł / kWh

Powyższa kalkulacja nie uwzględnia sprawności, ale daje poglądowy obraz, ile będzie nas kosztować magazynowanie energii z fotowoltaiki w domu.