Spis treści
Na początku kwietnia mieliśmy w Polsce już blisko 60 tysięcy gospodarstw domowych i małych firm wyposażonych w magazyny energii – wynika z opublikowanych właśnie danych Agencji Rynku Energii (ARE), przeanalizowanych przez WysokieNapiecie.pl.
Moce domowych magazynów energii już są widoczne w systemie energetycznym
Są to głównie baterie litowo-jonowe typu LFP (żelazowo-fosforanowe), o średniej mocy 5 kW i pojemności 12 kWh. Przeciętny magazyn odpowiada w przybliżeniu dziennemu zapotrzebowaniu gospodarstwa domowego. Na koniec marca ich łączna moc sięgała już 314 MW, a – biorąc pod uwagę tempo przyrostu – obecnie zbliżamy się do 400 MW.
W sumie mają moc porównywalną do sporego bloku węglowego i mogą dostarczać lub pobierać z systemu ok. 3% mocy w nocnej dolinie zapotrzebowania. Tymczasem sektor magazynów dopiero rozpoczyna ekspansję w Polsce.
Warto też mieć na uwadze, że magazyny u odbiorców, którzy nie są prosumentami (nie wprowadzają energii do sieci), nie podlegają zgłoszeniu, więc brakuje informacji o ich liczbie czy mocach. Pewne jest jednak, że całkowita liczba magazynów w Polsce jest większa niż ta raportowana przez ARE.
Dla porównania w Niemczech domowe akumulatory ma już ponad 2 mln rodzin, a ich łączna moc przekracza 10 GW. Do takiego poziomu Polska zapewne dojdzie w ciągu najdalej 10 lat. Tym bardziej, że na popularności zyskują także mniejsze magazyny typu plug and play, które po prostu podłącza się do gniazda w dowolnym miejscu mieszkania czy domu.
Magazyny u odbiorców zwykle działają źle
Energetycy coraz częściej narzekają jednak, że większość z tych magazynów działa źle, a zimą wcale. Potwierdzają to także osoby mające styczność z wieloma instalacjami u odbiorców końcowych.
– Przygotowując integracje z systemem Fibaro widziałem jak działają u prosumentów systemy zarzadzania magazynami takich producentów jak GoodWe, Solax, SMA, Huawei, Growatt, Kostal, czy Deye i właściwie poza Sigenergy, który niedawno wszedł na polski rynek, nikt nie oferuje zaawansowanych systemów sterowania opartych zarówno na danych pogodowych, jak i cenach zakupu oraz sprzedaży energii czy predykcji zachowań odbiorcy – tłumaczy Albert Wałczyk, inżynier oprogramowania zajmujący się integracjami urządzeń wielu różnych producentów z polskim systemem inteligentnego domu Fibaro.
− Większość magazynów działa w najprostszy możliwy sposób: gdy pojawiają się nadwyżki energii z domowej fotowoltaiki, magazyn jest ładowany, a gdy energii ze słońca zaczyna brakować, wówczas jest rozładowywany – tłumaczy Albert Wałczyk. – W efekcie większość magazynów zaczyna ładować się rano i już przed południem jest pełna. Zatem przestają pobierać energię z fotowoltaiki, gdy jest jej najwięcej – wyjaśnia.
Odbiorcy tracą na „głupich” algorytmach baterii
Brak dobrych algorytmów kontroli magazynu (ang. EMS – Energy Management System) będzie mieć dla właściciela kilka negatywnych konsekwencji. Jeżeli ma problem zbyt wysokiego napięcia, odłączającego fotowoltaikę, to „głupi” magazyn nie pomoże mu w ograniczaniu tego problemu. Będzie „zgarniać” nadwyżki energii w godzinach, gdy nie ma jeszcze problemu z przekraczaniem 253 V, a wyłączy się (bo będzie już naładowany), bliżej południa, gdy ten problem zaczyna się pojawiać. Zarówno prosument, jak i kraj, stracą w ten sposób cenne kilowatogodziny.
Po drugie, jeżeli prosument rozlicza się na bazie cen godzinowych (RCE lub RDN) ze sprzedaży nadwyżek energii do sieci, to uproszczony mechanizm zarządzania magazynem sprawia, że akumulowana w baterii jest energia poranna, relatywnie dobrze wyceniania (np. po 40-60 gr/kWh), a do sieci prosument odsprzedawać będzie prąd w południe, gdy jego wartość jest znikoma (często wynosi od 0 do 20 gr/kWh). W ten sposób instalacja fotowoltaiczna zarobi na siebie znacznie mniej, czego skutkiem będą wyższe rachunki za pobór prądu zimą, bo prosument nie uzbiera wystarczająco dużo pieniędzy na swoim depozycie.
Po trzecie, gdy słońca jest mało, czyli przez zimowe pół roku, magazyn często stoi nieużywany, bo nie ma jak się naładować (niewielka produkcja prądu z fotowoltaiki jest w większości zużywana od razu na potrzeby domu). Jeżeli urządzenie, za które zapłaciliśmy kilka-kilkanaście tysięcy złotych, stoi nieużywane przez pół roku, to okres zwrotu z tej inwestycji wydłuża się dwukrotnie.
Także system elektroenergetyczny zyskuje znacznie mniej na takich magazynach, bo wieczorne zapotrzebowanie co prawda się wypłaszcza, ale nadmiar energii ze słońca w środku dnia nadal „zapycha” sieci elektroenergetyczne i zbija cenę prądu do ujemnych wartości. Ponadto magazyny nie wspierają systemu zimą, skoro ładują się tylko ze słońca. Pieniądze jakie inwestujemy w domowe magazyny także za sprawą dotacji z programu NFOŚiGW „Mój Prąd” w połowie są więc marnowane, jeżeli odbiorcy montują u siebie magazyny bez zaawansowanego EMS, czyli… w większości przypadków.
Jakich magazynów potrzebuje system elektroenergetyczny i odbiorcy?
Jakie magazyny (a de facto falowniki, które nimi zarządzają), warto zatem instalować? Takie, które oferują rozbudowane EMS i potrafią sterować godzinami ładowania i rozładowywania w zależności od sytuacji. Po pierwsze chodzi o algorytmy uwzględniające m.in. prognozę pogody (o ile instalujemy jednocześnie fotowoltaikę). Przewidywanie pogody pomaga w naładowaniu magazynu w najlepszym momencie dnia.
Po drugie takich, które oferują systemy zarzadzania oparte na rzeczywistych polskich cenach godzinowych (RCE) w sprzedaży nadwyżek z fotowoltaiki. Dzięki temu będziemy oddawać (sprzedawać) do sieci nadmiar prądu z fotowoltaiki po najwyższych cenach i budować swój depozyt prosumencki na zimę. Jeżeli dobrze pójdzie, niewielką część z tego co zarobi nasza fotowoltaika, a czego nie wykorzystamy w ciągu 12 miesięcy, możemy odebrać od sprzedawcy prądu w gotówce.
Po trzecie takich, które „widzą” także polskie ceny zakupu energii po stawkach dynamicznych (giełdowych cenach prądu). Przede wszystkim bazujące na fixingu 1 RDN TGE (to pierwsza sesja notowań giełdowych w ciągu dnia, na bazie której funkcjonuje większość ofert sprzedaży prądu po stawkach dynamicznych). W ostateczności takich, które zaciągają te ceny z ENTSOE czy NordPool, bo będą to ceny zbliżone. Taki magazyn będziemy mogli wykorzystać także do zakupu energii po znacznie niższych cenach, niż średnie. Także zimą. Umożliwi nam to choćby osiąganie stawek niższych niż te w taryfach regulowanych, nawet „zamrożonych”.
Mając magazyn z taką automatyką, jesteśmy w stanie wyjść na instalacji fotowoltaicznej lepiej niż prosumenci w tzw. starym systemie rozliczeń (net-meteringu). Natomiast nie mając fotowoltaiki, ale przechodząc na ceny dynamiczne, magazyn może nam zapewnić istotne oszczędności na rachunkach za prąd czy ogrzewanie. Więcej o tym jak takie rozwiązanie sprawdza się w #WNALB pisaliśmy tutaj: „Obniżyliśmy koszty ogrzewania o ponad 100%” i tutaj: „Taryfa dynamiczna po 6 miesiącach. Oto nasze rachunki”.
Po czwarte, warto zwrócić uwagę czy montowany przez nas zestaw magazynu z falownikiem jest w stanie zapewnić nam zasilanie domu czy mieszkania także off-grid, a zatem bez zasilania w publicznej sieci dystrybucyjnej.
Po piąte, warto zastanowić się nad konstrukcjami modułowymi, które umożliwią nam późniejszą łatwą rozbudowę magazynu w miejscu, gdzie stawiamy pierwszą część.
Sterowanie magazynem przez zewnętrzne oprogramowanie
Alternatywnym rozwiązaniem może być wybór magazynu z falownikiem, do którego dokupimy oprogramowanie strony trzeciej (np. integrację ze wspomnianym systemem Fibaro czy osobne rozwiązanie Zeronest) odpowiadające za sterowanie ich pracą. Jak tłumaczy nam Albert Wałczyk, warto w takiej sytuacji zwrócić uwagę czy integracja komunikuje się z falownikiem lokalnie po protokole Modbus, co działa zwykle niezawodnie, czy też przez chmurę internetową, gdzie choćby aktualizacja oprogramowania falownika, może takie sterowanie zatrzymać. Rozwiązanie zewnętrzne, o ile nie jest oficjalnym, wspieranym przez producenta falownika, zawsze będzie jednak rodzić większe ryzyko.
Ładowarka V2H – bateria auta to też magazyn energii
Jeżeli zależy nam na przyszłościowej instalacji, warto rozejrzeć się za rozwiązaniami które oferują obsługę dwukierunkowego ładowania samochodu elektrycznego. O ile domowe magazyny zwykle mają po 10 kWh pojemności, o tyle przeciętny rozmiar baterii współczesnego auta to 70 kWh, a znajdziemy i takie z pojemnościami przekraczającymi 100 kWh. Mając ładowarkę V2H, możemy nie tylko znacząco zwiększyć ilość prądu możliwego do zmagazynowania i oddania do domu (np. wieczorem), ale też dowieźć sobie prąd do domu w sytuacji lokalnych wyłączeń.
Tę ostatnią funkcjonalność oferuje na razie na polskim rynku jedynie wspominany już Sigenergy, chociaż też nie w oparciu o oficjalne rozwiązania, a trochę „naokoło”. Kilku innych producentów ma takie rozwiązania w planach.
Magazyn energii u prosumenta – jak to działa?
Jak takie ładownie dwukierunkowe i magazyn z systemem zarzadzania działa w praktyce? Sprawdziliśmy to na danych udostępnionych nam przez Łukasza Lewandowskiego, prezesa EV Klubu Polska, a jednocześnie prosumenta (4 kW paneli na dachu z falownikiem Solaredge o podobnej mocy), użytkownika dwóch aut elektrycznych oraz odbiorcy energii w umowie z ceną dynamiczną (Pstryk) i posiadacza magazynu energii (zestaw Sigenergy z możliwością pracy off-grid złożony z falownika 8 kW, dwóch modułów bateryjnych o łącznej pojemności 16 kWh i dwukierunkowej ładowarki DC).
Już samo przejście Łukasza na zakup energii elektrycznej po cenach dynamicznych (od stycznia 2025 roku) sprawił, że rzeczywista stawka za zakup energii wraz z dystrybucją i VAT wiosną zaczęła znacząco spadać – z blisko 1,20 zł/kWh do zaledwie 30 gr/kWh w kwietniu. Natomiast zamontowanie do tego magazynu sprawiło, że w czerwcu mógł on kupować energię jedynie po najniższych stawkach i zejść do zaledwie 18 gr/kWh. W lipcu widać wyraźne odbicie, do 52 gr/kWh, ale to nadal o ponad połowę mniej od cen zakupu w „zamrożonej” rządowej taryfie.
Instalacja magazynu miała jednak kluczowe znaczenie dla stawek odsprzedaży nadwyżek energii z fotowoltaiki. To dziś największa bolączka prosumentów na nowych zasadach (net-billingu). Nawet tych, którzy mają magazyny, ale działające w oparciu o proste algorytmu, bez uwzględnienia cen godzinowych odsprzedaży prądu.
W czerwcu prosumenci sprzedający nadwyżki z fotowoltaiki po średniomiesięcznych cenach (RCEm) zarabiali na swojej produkcji po niespełna 14 gr/kWh. Dla porównania Łukasz, korzystając ze sprzedaży godzinowej wieczorami, gdy prąd jest najdroższy, zarobił średnio ponad 1 zł/kWh, a w lipcu jeszcze wyśrubował ten wynik (1,13 zł/kWh).
Jak widać, w lipcu Łukasz sprzedawał energię do sieci średnio po 1,13 zł/kWh, a kupował ją o połowę taniej. Jego całkowity rachunek za prąd osiągnął de facto wartość ujemną. Przy czym – zgodnie z obecnymi polskimi przepisami – sprzedawca energii nie może pokryć mu tym zyskiem opłat dystrybucyjnych (może to zrobić jedynie w przypadku osób bez fotowoltaiki). Zatem zarobek odkładany jest na jego depozycie prosumencki i posłuży do pokrywania kosztów zakupu energii zimą, gdy słońca będzie mniej.
Efekty mogą być lepsze niż przy posiadaniu fotowoltaiki na starych zasadach, bo prosumentom na nowych zasadach nie przepada 20-30% energii wprowadzonej do sieci. Mogą oni wręcz odzyskać część nadwyżek gotówki z depozytu prosumenckiego, których nie wykorzystali w ciągu 12 miesięcy.
Uwzględnianie rzeczywistych cen zakupu i odsprzedaży energii ma kluczowe znacznie
System Sigenergy Łukasza uwzględnia już rzeczywiste polskie ceny odsprzedaży energii do sieci, uwzględnia także ceny zakupu tej energii z sieci. Do tego analizuje pogodę i zachowania użytkowników, aby dobierać godziny ładowania magazynu (czy aut elektrycznych) z fotowoltaiki i rozładowywania nadwyżek energii do sieci w sposób najbardziej opłacalny dla właściciela. Nie uwzględnia jeszcze pełnej ceny zakupu energii wraz z dystrybucją, co ma istotne znaczenie dla godzin jego pracy.
Gdy kilka miesięcy temu, w siedzibie firmy rozmawiałem z Chińczykami próbującymi zrozumieć polskie zasady rozliczania dystrybucji, widziałem w ich oczach zarówno wiele determinacji, aby wprowadzić te ceny w swoim oprogramowaniu, jak i niedowierzanie, że możemy mieć tak skomplikowane rachunki za dystrybucję.
Ostatecznie jednak Chińczycy wpadli na dużo lepszy pomysł. Będą zaciągać całkowite koszty zakupu energii elektrycznej (wraz z dystrybucją) bezpośrednio od sprzedawcy. Firma ogłosiła właśnie współpracę z Pstryk i – według naszych informacji – trwają właśnie intensywne prace nad integracją oprogramowania Sigenergy z danymi publikowanymi każdemu polskiemu klientowi przez Pstryk. Rozwiązanie chyba najlepsze z możliwych, biorąc pod uwagę, że zarówno Tauron jak i Energa wprowadziły już do swoich ofert także dynamiczne taryfy dystrybucyjne, za którymi sztuczna inteligencja w oprogramowaniu do sterowania magazynami będzie musiała nadążać.
