Na ile wystarczy magazyn energii 10 kW?

Jeśli posiadasz instalację fotowoltaiczną z magazynem energii, możesz korzystać z wyprodukowanej przez własną instalację PV energii nawet gdy wystąpi przerwa w dostawie prądu. Kluczowym pytaniem jest jednak, na ile wystarczy magazyn energii 10 kW?

Magazyn energii 10 kW czy magazyn energii 10 kWh?

Najpierw ustalmy co to jest magazyn energii 10 kW oraz czym się różni od magazynu energii 10 kWh. Kilowatogodzina (kWh) to jednostka mierząca zużycie energii elektrycznej w ciągu godziny.

Magazyn energii 10 kWh może dostarczać 10 kW przez godzinę, czyli np. grzałki 10 kW w pompie ciepła mogą być zasilane przez jedną godzinę z magazynu energii 10 kWh. Magazyn energii 10 kWh może również zasilać 100 watową żarówkę przez 100 godzin (100 W x 100 h = 10.000 Wh = 10 kWh). A także, może zasilać np. 1.000 W suszarkę do włosów przez 10 godzin (1.000 W x 10 h = 10.000 Wh = 10 kWh).

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

Na ile wystarczy magazyn energii 10 kWh?

Jeśli nie będziemy używać klimatyzacji lub ogrzewania elektrycznego, magazyn energii 10 kWh wystarczy na co najmniej 24 godziny, a przy ostrożnym planowaniu nawet dłużej. W połączeniu z instalacją fotowoltaiczną, magazyn energii 10 kWh wystarczy na jeszcze dłużej.

Według badań przeprowadzonych przez Lawrence Berkeley National Laboratory w USA, jeśli nie będziemy używać ogrzewania elektrycznego i klimatyzacji:

„magazyn energii 10 kWh wystarczy na trzy dni awarii zasilania w praktycznie wszystkich miastach USA, w dowolnym miesiącu w roku”.

Jednak dokładnie na ile wystarczy magazyn energii 10 kWh, zależy od trzech czynników:

• pojemności magazynu energii,
• produkcji energii z instalacji fotowoltaicznej,
• zużycia energii w domu podczas awarii sieci.

Poniżej pokażemy, jak zaplanować zużycie energii elektrycznej, aby energii z magazynu energii oraz z fotowoltaiki wystarczyło na jak najdłużej. Zacznijmy od określenia pojemności magazynu energii.

Pojemność magazynu energii

Pojemność – jest ilość energii, którą akumulator może zgromadzić – jest to jeden z głównych parametrów wpływających na to, na ile wystarczy magazyn energii podczas przerwy w dostawie prądu.

Pojemność akumulatora jest mierzona w kilowatogodzinach (kWh) i może wynosić od kilku kWh do nawet kilkudziesięciu kWh. Często magazyny energii można rozbudowywać aby zwiększyć pojemność, ale magazyn energii 10 kWh jest jednym z najpopularniejszych w instalacjach domowych.

Zobacz, jak dobrać wielkość magazynu energii.

Podczas przerwy w dostawie prądu, zakładając, że masz w pełni naładowany magazyn energii, będziesz w stanie wykorzystać większość z 10 kWh zgromadzonej energii. Jednakże, w zależności od rodzaju magazynu energii, powinno się utrzymywać minimalny poziom naładowania wynoszący 5-10% z kilku głównych powodów:

• aby utrzymać baterię w dobrym stanie,
• aby dało się uruchomić falownik następnego dnia i naładować baterię energią z fotowoltaiki.

Dla magazynu energii 10 kWh powinno się utrzymywać co najmniej 1 kWh pojemności w rezerwie przez cały czas. Pozostaje więc 9 kWh pojemności akumulatora do zasilania domu podczas awarii sieci.

Moc instalacji fotowoltaicznej

Wielką korzyścią z posiadania magazynu energii wraz z instalacją fotowoltaiczną jest możliwość zbudowania własnej mini elektrowni do zasilania domu. Może to być szczególnie przydatne podczas dłuższych przerw w dostawach prądu, ponieważ jeśli nie posiadasz akumulatora, twoja instalacja fotowoltaiczna zostanie wyłączona, aby zapobiec wprowadzaniu energii do sieci energetycznej, która mogłaby narazić na niebezpieczeństwo pracowników naprawiających sieć.

Jeśli jednak posiadasz magazyn energii, twój system może działać niezależnie, gdy sieć nie dostarcza prądu.

Ile prądu wyprodukuje fotowoltaika?

Moc instalacji fotowoltaicznej jest mierzona w kilowatach (kW), i jest to ilość energii, jaką instalacja może wyprodukować w najlepszych warunkach pogodowych. A zatem instalacja fotowoltaiczna o mocy 5 kW może wyprodukować 5 kWh energii elektrycznej przez godzinę w idealnych warunkach. Ponieważ jednak warunki nie zawsze są idealne, w polskich warunkach przyjmuje się, że z 1 kW fotowoltaiki można uzyskać 10.000 kWh rocznie.

A zatem instalacja fotowoltaiczna 5 kW wyprodukuje średnio ok. 14 kWh dziennie.

Taka ilość energii może wystarczyć do zasilania podstawowych odbiorników elektrycznych oraz do naładowania magazynu energii 10 kW do wykorzystania po zmroku. Jednak zapotrzebowanie na energię elektryczną różni się w zależności od domu, więc przyjrzyjmy się niektórym typowym urządzeniom i ilości zużywanej przez nie energii.

Zużycie prądu w domu

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

Podczas awarii sieci, warto zaplanować rezerwę energii elektrycznej dla najważniejszych urządzeń. 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

A zatem na zużycie prądu w domu podczas awarii największy wpływ będzie miała liczba mieszkańców.

Na ile wystarczy magazyn energii 10 kWh w zależności od liczby mieszkańców w domu

Według danych GUS średnie zużycie energii elektrycznej w gospodarstwie domowym wynosi 2.200 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, magazyn energii wystarczy 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. 7,9 kWh dziennie. Magazyn energii 10 kWh wystarczy na ok. 30 godzin.

Jeśli w domu są cztery osoby, zużywają ok. 9,5 kWh dziennie. Jeśli nastąpi przerwa w dostawie prądu, a wszystkie urządzenia będą nadal używane tak jak zwykle, magazyn energii wystarczy na około 24 godziny, zanim zostanie rozładowany.

Na ile wystarczy magazyn energii 10 kWh w moim domu?

Aby szacunkowo ocenić, na ile wystarczy magazyn energii 10 kWh w Twoim domu, najprościej jest sprawdzić na fakturze za prąd, ile prądu zużywasz.

Odczytaj z faktury zużycie prądu i zwróć uwagę za jaki jest to okres:

W powyższym przykładzie, zużycie prądu wyniosło 9.660 kWh. Okres za jaki jest wystawiona faktura wynosi 12 miesięcy: od 1 stycznia 2022 r, do 31 grudnia 2022 r.

Aby policzyć średnie dzienne zużycie prądu, należy podzielić roczną wartość przez 365 dni:

9.660 kWh / 365 dni = 26 kWh na dobę

W celu ustalenia na ile wystarczy magazyn energii 10 kWh, należy pojemność baterii podzielić przez obliczone dobowe zużycie prądu:

10 kWh pojemność baterii / 26 kWh zużycia prądu na dobę = 0,38 doby

Otrzymaną wartość mnożymy teraz razy 24 godziny:

0,38 x 24 godziny = 9 godzin

W tym przykładzie, magazyn energii 10 kWh wystarczy na 0,37 doby, czyli ok. 9 godzin.

Zużycie prądu w różnych miesiącach a magazyn energii

W opisanym wcześniej przykładzie, magazyn energii 10 kWh wystarczy średnio na ok. 9 godzin. A jak to wygląda w poszczególnych miesiącach?

Zobaczmy, jakie jest zużycie prądu w rozbiciu na miesiące:

Podobnie jak to zrobiliśmy wcześniej, obliczamy dzienne zużycie energii, dzieląc zużycie miesięczne przez liczbę dni w miesiącu, a następnie wyliczamy na ile czasu wystarczy bateria.

Jak widać, magazyn energii 10 kWh w skali roku wystarczy średnio na 9 godzin, ale zmienia się to wraz z miesiącami. Bateria wystarczy najkrócej w grudniu, zaledwie na 7 godzin, a najdłużej w sierpniu – na 11 godzin.

Zużycie magazynu energii

W wyniku eksploatacji i upływu czasu pojemność magazynu energii będzie się zmniejszać. Jaka będzie wobec tego pojemność banku energii w kolejnych latach?

Większość magazynów energii do fotowoltaiki posiada gwarancję na 10 lat i dopuszczalny ubytek pojemności w tym okresie wynosi 40% (czyli po 10 latach z 10 kWh pozostaje 6 kWh). Przykładem może służyć bateria BYD:

Zakładając, że degradacja pojemności będzie się odbywać liniowo, dostępna pojemność będzie wynosić:

Po 5 latach, magazyn energii 10 kWh będzie miał 8 kWh pojemności, czyli wystarczy o 20% krócej niż nowy. W zależności od intensywności eksploatacji, szybkość ubytku pojemności będzie różna.

Wykorzystanie magazynu energii zimą

Zimą fotowoltaika produkuje niewiele, więc na ogół w baterii nie będzie wiele energii. Czy można wobec tego w jakiś sposób baterię jednak wykorzystać?

Magazyn energii do fotowoltaiki może zimą się przydać, jeśli korzystamy z taryfy np. G12 lub G12w. Można wówczas ładować go tanim prądem w nocy i rozładowywać w ciągu dnia. Różnice w stawkach za prąd o różnych porach dnia mogą wynosić nawet 0,5 zł / kWh, a akumulator może pomóc przetrwać okresy z drogim prądem.

Na ile wystarczy magazyn energii 5 kWh?

Magazyn energii 5 kWh wystarczy na ponad 24 godziny, jeśli w domu mieszka jedna osoba.

Magazyn energii 5 kWh wystarczy na około 20 godzin w domu zamieszkiwanym przez dwie osoby.

Jeżeli w domu mieszkają trzy osoby, wówczas magazyn energii 5 kWh wystarczy na 12 – 14 godzin, natomiast jeśli są w domu cztery osoby, bateria 5 kWh wystarczy na 12 godzin.

Podsumowanie

• Moc magazynu energii jest określana w kW (kilowatach), a pojemność w kWh (kilowatogodzinach),
• Magazyn energii 10 kWh wystarczy zwykle przynajmniej na jeden dzień, a przy dokładnym planowaniu zużycia prądu nawet na kilka dni
• Podczas awarii sieci i zasilania z magazynu energii lepiej unikać używania energochłonnych urządzań, takich jak płyta indukcyjna, aby wydłużyć czas na jaki wystarczy magazyn energii