Czy magazyny energii są opłacalne?

Zastanawiałeś się kiedyś, jak obniżyć rachunki za energię elektryczną i jak być mniej zależnym od zmiennych cen prądu? Rozwiązaniem, które może rozwiązać wiele Twoich problemów, jest magazynowanie nadwyżki energii. 

Ale czy inwestycja w magazyny energii rzeczywiście się opłaca? Jakie czynniki wpływają na jej rentowność i kiedy można spodziewać się zwrotu z takiej inwestycji? Przyjrzymy się dokładniej tematyce magazynów energii, byś mógł ocenić, czy jest to rozwiązanie warte rozważenia.

Magazyny energii – definicja i zasada działania

Magazyny energii to urządzenia umożliwiające przechowywanie energii do późniejszego wykorzystania, wspierają tym samym stabilność sieci i efektywne zarządzanie energią ze źródeł odnawialnych. Magazyn energii w postaci chemicznej, mechanicznej, cieplnej lub elektrycznej gromadzi i przechowuje energię, a następnie dostarcza ją w sposób dopasowany do wymagań użytkownika lub sieci.

• Ładowanie — energia wytworzona np. przez elektrownie fotowoltaiczne, turbiny wiatrowe, jest zamieniana na formę odpowiednią do przechowywania.
• Przechowywanie — zmagazynowana energia pozostaje w systemie przez określony czas.
• Rozładowanie — zgromadzona energia jest konwertowana z powrotem do postaci użytecznej, np. elektryczności, ciepła lub mechanicznej pracy.

Rodzaje magazynów energii

Dzięki magazynom energii możliwe jest zapewnienie stabilności i niezawodności dostaw energii, szczególnie podczas korzystania ze źródeł odnawialnych, w których produkcja prądu jest zmienna. Magazyny energii można podzielić na kilka głównych kategorii: elektryczne, mechaniczne, termiczne i chemiczne.

Elektryczne magazyny energii

Superkondensatory składają się z dwóch elektrod: jednej wykonanej z węgla aktywnego oraz elektrolitu oddzielonych cienką warstwą materiału izolującego. Tego rodzaju magazynowanie energii jest wysoko wydajne.

Mechaniczne magazyny energii

Panele fotowoltaiczne generowaną nadwyżkę energii przekazują do specjalnych mechanicznych magazynów, np. opartych na sprężonym powietrzu. W takich zbiornikach powstaje ciśnienie sięgające nawet 300 barów. Takie rozwiązanie jest jednak stosowane głównie w dużych instalacjach (elektrownie wiatrowe i fotowoltaiczne).

Termiczne systemy magazynowania energii

Magazyny energii tego typu obejmują nie tylko energię cieplną, ale także procesy termochemiczne. Termochemiczne magazyny energii działają na zasadzie odwracalnych reakcji chemicznych, które umożliwiają przechowywanie oraz uwalnianie energii elektrycznej.

Chemiczne magazyny energii

Nadwyżki energii można magazynować także w bardziej zaawansowany sposób, wykorzystując specjalne ogniwa paliwowe. Urządzenia przekształcają energię chemiczną w energię elektryczną. Proces ten odbywa się w ramach reakcji elektrochemicznej, w której dochodzi do wymiany ładunków na granicy faz pomiędzy elektrodą a elektrolitem.

Koszty inwestycji w magazyny energii

Inwestycja w magazyny energii wiąże się z wieloma kosztami, a te mogą się różnić w zależności od wybranego typu technologii, skali instalacji oraz miejsca jej montażu. Warto rozważyć wszystkie aspekty finansowe przed podjęciem decyzji o zakupie, aby w pełni wykorzystać potencjał systemów magazynowania energii. 

Cena zakupu i montażu

Cena zakupu magazynów energii zależy przede wszystkim od wybranej technologii, pojemności oraz producenta. W przypadku akumulatorów litowo-jonowych koszt samego urządzenia może wynosić od kilku tysięcy do kilkudziesięciu tysięcy złotych (w zależności od pojemności). Należy także uwzględnić koszt montażu, a montaż obejmuje instalację, podłączenie do systemu energetycznego oraz niezbędne prace związane z infrastrukturą. Całość inwestycji może wynieść od kilku do kilkunastu tysięcy złotych w przypadku domowych systemów, a nawet więcej w przypadku większych instalacji przemysłowych.

Koszty eksploatacji i serwisowania

Podstawowe koszty eksploatacji magazynu energii to zużycie energii elektrycznej do jego ładowania oraz straty energetyczne związane z procesem ładowania i rozładowywania. Niektóre systemy, szczególnie te oparte na akumulatorach, wymagają też regularnej konserwacji. Koszty wymiany po kilku latach użytkowania mogą wynosić od kilkuset do kilku tysięcy złotych, w zależności od rodzaju systemu i intensywności jego użytkowania.

Dofinansowania i ulgi podatkowe

Inwestycja w magazyny energii jest wspierana przez różne programy dofinansowań i ulgi podatkowe. W Polsce dostępne są programy „Mój Prąd” i „Czyste Powietrze”, które obejmują dofinansowanie zakupu i montażu systemów magazynowania energii w ramach większych inwestycji związanych z odnawialnymi źródłami energii. Uczestnicy programu „Mój Prąd” mogą otrzymać dotację w wysokości 6000 zł na mikroinstalację fotowoltaiczną, a całkowita kwota wsparcia, którą może uzyskać prosument, wynosi nawet 28000 zł. Właściciele takich instalacji mogą także skorzystać z ulg podatkowych. 

Przeczytaj także: Sprzedaż prądu z farmy fotowoltaicznej – jak wygląda?

Korzyści wynikające z magazynowania energii

W miarę jak zapotrzebowanie na energię rośnie, a ceny energii zmieniają się, systemy magazynowania energii stają się ważnym elementem nowoczesnej infrastruktury energetycznej.

Redukcja kosztów energii elektrycznej

Dzięki magazynom energii użytkownicy mogą gromadzić nadwyżki energii w okresach, gdy jej cena jest niższa (np. w nocy lub przy dużym nasłonecznieniu w przypadku instalacji fotowoltaicznych), a następnie wykorzystać ją, gdy ceny energii są wyższe. To minimalizuje wydatki na energię i prowadzi do znacznych oszczędności.

Niezależność od dostawców energii

Magazynowanie energii daje użytkownikom większą niezależność od tradycyjnych dostawców energii. W przypadku wzrostu cen energii lub problemów z dostawami osoby z własnymi magazynami energii mogą polegać na zgromadzonej energii, zmniejszając swoją zależność od zewnętrznych źródeł. 

Zabezpieczenie przed przerwami w dostawie prądu

W sytuacjach awaryjnych, takich jak burze, awarie sieci energetycznych czy inne nieprzewidywalne zdarzenia, magazynowana energia może służyć jako źródło zasilania.

Czy magazynowanie energii jest opłacalne?

Opłacalność magazynowania energii zależy od wielu czynników, które warto przeanalizować, aby ocenić, czy ta technologia faktycznie będzie korzystna.

Czynniki wpływające na opłacalność

• Koszt zakupu i instalacji — nowoczesne systemy, szczególnie te o dużych pojemnościach, mogą być stosunkowo drogie, co wpływa na czas, w jakim inwestycja się zwróci.
• Cena energii elektrycznej — im wyższa, tym szybciej zwróci się inwestycja w magazynowanie energii.
• Efektywność systemu – wydajność magazynów energii ma wpływ na to, ile energii można realnie odzyskać i zaoszczędzić.
• Dostępność dofinansowań i ulg podatkowych – różne programy rządowe i lokalne dofinansowania mogą zmniejszyć początkowe koszty inwestycji.
• Warunki użytkowe i zapotrzebowanie na energię – regularne zużycie energii oraz możliwość korzystania z nadwyżek energii w godzinach, kiedy jest tańsza, mają duże znaczenie. Osoby o stałym, wysokim zapotrzebowaniu na energię szybciej zauważą oszczędności.

Analiza zwrotu z inwestycji (ROI)

ROI oblicza się, biorąc pod uwagę wszystkie koszty początkowe (zakup, instalacja) oraz korzyści, jakie uzyskuje się w wyniku oszczędności na energii i innych korzyści operacyjnych.

Typowy czas zwrotu inwestycji w systemy magazynowania energii w domach wynosi od 5 do 10 lat (to zależy od technologii, wielkości instalacji i lokalnych warunków, np. cen energii, dostępność dofinansowań). W przypadku większych instalacji komercyjnych ROI może być krótszy. Uwzględnić także należy potencjalne wzrosty cen energii w przyszłości, które mogą przyspieszyć zwrot z inwestycji.

Magazyn energii w praktyce

Magazyny energii są coraz częściej stosowane w dużych przedsiębiorstwach, elektrowniach, ale także w instalacjach domowych. 

Zastosowania w gospodarstwach domowych

W gospodarstwach domowych najczęściej współpracują z instalacjami fotowoltaicznymi, umożliwiając przechowywanie nadwyżek energii wytworzonych w ciągu dnia, by wykorzystać je wieczorem lub w nocy, gdy zapotrzebowanie na energię jest wyższe. W ten sposób można obniżyć rachunki za energię elektryczną, korzystając z własnej, zgromadzonej energii, zamiast kupować ją od dostawcy. Magazynowanie energii to także dodatkowa ochrona przed przerwami w dostawie prądu. Popularne systemy magazynów energii dla domów to akumulatory litowo-jonowe.

Wykorzystanie w przemyśle i sektorze energetycznym

Przemysłowe magazyny energii mogą wspierać procesy produkcyjne, zmniejszając ryzyko przerw w dostawie prądu, mogących zakłócić ciągłość produkcji.

W sektorze energetycznym są natomiast wykorzystywane do stabilizacji sieci, szczególnie w przypadku odnawialnych źródeł energii. Pozwalają na magazynowanie nadwyżek energii wytworzonych w okresach wysokiej produkcji i jej uwalnianie, gdy zapotrzebowanie przekracza dostępne źródła energii. 

Przeczytaj również: Magazyny energii — czym są?

Przyszłość magazynów energii

Magazynowanie energii to jeden z najważniejszych obszarów, gdy chodzi o rozwój nowoczesnej energetyki. Technologia ta staje się coraz bardziej zaawansowana, a rynek coraz szerzej otwiera się na te innowacyjne rozwiązania. 

Trendy technologiczne

Jednym z głównych trendów jest rozwój akumulatorów o wyższej pojemności i dłuższej żywotności. Z czasem akumulatory litowo-jonowe mogą zostać zastąpione przez bardziej innowacyjne technologie, np. akumulatory na bazie sodu, przepływowe albo przez ogniwa paliwowe. Takie rozwiązania będą miały większą pojemność magazynowania, niższe koszty produkcji oraz mniejsze problemy związane z recyklingiem i dostępnością surowców.

Innym istotnym trendem jest integracja magazynów energii z systemami zarządzania energią. Za sprawą sztucznej inteligencji i zaawansowanej analityki systemy te będą mogły dostosować się do zmieniających się warunków rynkowych, przewidywać zapotrzebowanie na energię i optymalizować jej przechowywanie i wykorzystanie.

Potencjał rozwoju rynku magazynowania energii

Inwestycje w badania i rozwój nowych technologii rozpędzają proces komercjalizacji nowych rozwiązań. Ogromny potencjał rozwoju magazynów już jest napędzany przez rosnące zapotrzebowanie na prąd, a także ze względu szybki rozwój odnawialnych źródeł energii. W miarę jak technologie odnawialne będą stawały się powszechniejsze, magazynowanie energii będzie miało ogromne znaczenie dla równoważenia zmienności produkcji i zapewnienia ciągłości dostaw. W przyszłości będą też odgrywać istotną rolę w infrastrukturze ładowania pojazdów elektrycznych.