Systemy fotowoltaiczne z magazynami energii eliminują cztery luki w wartości, których sama fotowoltaika nie jest w stanie wypełnić

Instalacja fotowoltaiczna zarabia mniej, niż mogłaby, gdy produkcja energii i zapotrzebowanie na nią nie są zsynchronizowane, a sieć ogranicza ilość energii, którą obiekt może oddać. Magazynowanie energii pozwala zachować wartość, która w przeciwnym razie zostałaby utracona przez niedopasowanie czasowe.

Obiekty komercyjne lub przemysłowe instalujące fotowoltaikę zazwyczaj dobierają moc systemu w oparciu o jeden wskaźnik: roczną produkcję kilowatogodzin. Liczba ta jest prawdziwa, ale ukrywa cztery obszary, w których wartość energii ucieka, zanim trafi do bilansu finansowego. Produkcja osiąga szczyt w południe, podczas gdy własne zapotrzebowanie obiektu i najwyższe ceny energii występują w innych godzinach. Przyłącze sieciowe wyznacza limit, który nie ma nic wspólnego z nasłonecznieniem dachu. Ponadto instalacja zaprojektowana wyłącznie do wytwarzania energii nie potrafi przesunąć jej produkcji na korzystniejszą godzinę ani przechować jej na czas, gdy jest potrzebna. Firma LONGi, która produkuje zarówno moduły fotowoltaiczne, jak i współpracujące z nimi magazyny energii, grupuje te straty w cztery rodzaje niedopasowań. Każde z nich jest powodem, dla którego system fotowoltaiczny z magazynem energii zarabia więcej niż same panele.

Produkcja energii słonecznej rzadko pokrywa się z godzinami, w których prąd jest najdroższy

W południe instalacje o stałym kącie nachylenia produkują najwięcej energii, a ceny hurtowe i taryfy czasowe są często najniższe. Zapotrzebowanie fabryki zazwyczaj rośnie rano i ponownie późnym popołudniem, więc obiekt sprzedaje tanią energię w południe, a kilka godzin później odkupuje ją drogo. To właśnie niedopasowanie cenowe i niedopasowanie obciążenia sprawiają, że obiekt korzystający tylko z fotowoltaiki sprzedaje tanio i kupuje drogo tego samego dnia. Magazyn energii przełamuje ten schemat, przechowując energię wyprodukowaną w południe i uwalniając ją w szczycie wieczornym, dzięki czemu jest ona wykorzystywana lub sprzedawana wtedy, gdy ma najwyższą wartość, a nie wtedy, gdy akurat powstaje.

Przyłącze sieciowe ogranicza obiekt na długo przed tym, zanim dach lub teren wyczerpie potencjał słoneczny

Kolejne ograniczenie nie ma nic wspólnego ze światłem słonecznym. Przyłącze sieciowe obiektu określa, ile energii może on pobrać i oddać, a w wielu krajach Europy zwiększenie mocy przyłączeniowej jest obecnie najtrudniejszym etapem projektu. Deweloper chcący rozbudować instalację PV lub fabryka wdrażająca procesy elektryfikacji mogą odkryć, że to licznik, a nie dostępny teren, stanowi barierę. Magazyn energii łagodzi to niedopasowanie mocy, ponieważ pozwala obiektowi kształtować własny profil zużycia za punktem przyłączenia, ładując się, gdy jest zapas mocy, i rozładowując, aby nie przekroczyć limitów eksportu lub poboru. Instalacja może rosnąć bez konieczności zwiększania mocy przyłączeniowej.

Projekt oparty wyłącznie na wytwarzaniu energii odpowiada tylko na połowę wyzwań, dla których został stworzony

Czwarta luka ma charakter strukturalny. Instalacja PV może obniżyć koszty energii, gdy świeci słońce, ale nie pomaga w godzinach, gdy go nie ma, i nie podtrzyma pracy krytycznych odbiorników w razie awarii sieci. To niedopasowanie projektowe – różnica między tym, co robi źródło energii, a tym, czego obiekt faktycznie potrzebuje w ciągu doby. Rozwiązaniem jest traktowanie wytwarzania i magazynowania energii jako jednego projektu już na etapie projektowania, zamiast późniejszego dołączania baterii.

Magazynowanie energii zmienia cztery oddzielne ograniczenia w jedną decyzję systemową

Z osobna każde niedopasowanie wygląda jak inny problem dla innego specjalisty. Razem wskazują na to samo rozwiązanie: zaprojektowanie wytwarzania i magazynowania jako jednego systemu z jednym zestawem sterowników. LONGi realizuje to podejście dzięki architekturze DC-coupled, w której instalacja PV ładuje baterię bezpośrednio po stronie prądu stałego, zamiast najpierw przekształcać go na prąd zmienny i z powrotem. Ta bezpośrednia ścieżka pozwala uniknąć strat konwersji sięgających około 5 procent, co ma kluczowe znaczenie właśnie w przypadku energii słonecznej z południa, którą obiekt chce zmagazynować, zamiast tanio sprzedawać. Ta sama logika przyświeca sposobowi zakupu systemu. W ramach podejścia ONE, LONGi dostarcza wytwarzanie i magazynowanie jako jeden pakiet, zarządzany przez jedną platformę, dzięki czemu za wszystkie cztery niedopasowania odpowiada jeden partner, zamiast dzielić odpowiedzialność między wielu dostawców.

To decyduje o tym, czy wartość energii zostanie wykorzystana, czy utracona

Obiekt może traktować magazyn energii jako dodatek, który można zainstalować później, albo od początku zaplanować wielkość produkcji i magazynowania razem. Ten jeden wybór decyduje o tym, czy energia z południa, którą instalacja PV sprzedałaby po najniższej cenie, zostanie wykorzystana w wieczornym szczycie, oraz czy przyłącze sieciowe, które ograniczyłoby rozbudowę, przestanie być powodem wstrzymania projektu. Zasilanie awaryjne, które podtrzymuje pracę krytycznych odbiorników podczas przerwy w dostawie prądu, wynika z tej samej decyzji. Nic z tego nie wynika z samych paneli. Wynika to z traktowania wytwarzania i magazynowania jako jednego systemu na etapie projektowania, co stanowi praktyczną różnicę między projektem fotowoltaicznym, który nie spełnia oczekiwań, a takim, który w pełni wykorzystuje potencjał słońca.