Masz panele na dachu, na dworze pełne słońce, a w domu nagle gaśnie światło. Pierwsza myśl? „Przecież mam fotowoltaikę, więc dlaczego nie mam prądu?”. To jedno z tych pytań, na które odpowiedź jest prosta, ale dla wielu właścicieli instalacji dość zaskakująca.
Standardowa instalacja fotowoltaiczna on-grid zazwyczaj przestaje zasilać dom podczas awarii sieci. Aby korzystać z własnej energii również wtedy, gdy u operatora nie ma prądu, system musi być odpowiednio przygotowany do pracy awaryjnej - najczęściej z magazynem energii, kompatybilnym falownikiem i funkcją backup/EPS.
W typowej instalacji podłączonej do sieci - nie. Gdy dochodzi do zaniku napięcia, falownik automatycznie odłącza instalację PV od sieci. Panele mogą być w pełnym słońcu i technicznie mieć możliwość produkowania energii, ale standardowy system on-grid nie będzie w tym czasie zasilał domowych urządzeń.
Nie jest to wada fotowoltaiki tylko zabezpieczenie - gdyby instalacje domowe nadal przekazywały energię do przewodów w czasie awarii, mogłyby stwarzać zagrożenie między innymi dla ekip pracujących przy usuwaniu usterki. Dlatego stosowane jest zabezpieczenie przed tzw. pracą wyspową - instalacja wykrywa brak sieci i się od niej odłącza.
Jeżeli chcesz najpierw poznać samą zasadę działania instalacji PV, zobacz również nasz poradnik: Jak działa fotowoltaika?
Panele są tylko jednym z elementów systemu. Aby energia z dachu mogła bezpiecznie zasilać urządzenia podczas awarii, instalacja musi umieć odłączyć dom od sieci publicznej i stworzyć własną, stabilną „małą sieć”. Standardowy falownik on-grid nie jest przeznaczony do takiej pracy.
W normalnych warunkach instalacja współpracuje z siecią energetyczną. Podczas awarii sytuacja się zmienia: dom potrzebuje układu, który sam będzie utrzymywał odpowiednie napięcie i częstotliwość. Właśnie tutaj pojawiają się systemy hybrydowe, magazyny energii oraz funkcje określane jako backup, EPS lub zasilanie awaryjne.
Najprościej pokazuje to takie porównanie:
| Konfiguracja | Energia z PV przy awarii | Energia z magazynu wieczorem | Zasilanie domu podczas awarii |
|---|---|---|---|
| Fotowoltaika on-grid | zazwyczaj nie | nie | nie |
| PV + magazyn bez backupu | zależy od konfiguracji | tak przy normalnej pracy sieci | zazwyczaj nie |
| PV + magazyn + backup/EPS | może działać | tak | tak - zgodnie z możliwościami systemu |
Ważne: zakres zasilania zależy od zastosowanego falownika, mocy magazynu, sposobu podłączenia i tego, jakie obwody zostały objęte zasilaniem awaryjnym.
Nie. To jeden z najczęstszych mitów dotyczących magazynów energii. Bateria może przechowywać energię i oddawać ją wieczorem lub w nocy, ale nie każdy system pozwala wykorzystać ją podczas zaniku napięcia w sieci. Do tego potrzebna jest odpowiednia funkcja backup oraz właściwie wykonana instalacja.
Dlatego przy wyborze magazynu warto od razu określić, czego właściwie oczekujemy. Jeżeli celem jest głównie zwiększenie autokonsumpcji, system może magazynować nadwyżkę z południa i oddawać ją wieczorem. Jeżeli jednak chcemy również zabezpieczyć dom na wypadek awarii, trzeba uwzględnić to już podczas projektowania instalacji.
W naszej ofercie znajdują się magazyny energii do fotowoltaiki, w tym rozwiązania wyposażone w funkcje zasilania awaryjnego. Sundea oferuje m.in. systemy, w których funkcja EPS lub UPS jest wskazana właśnie jako rozwiązanie na przerwy w dostawie energii.
Dobrze zaprojektowany backup nie musi zasilać wszystkiego. Często znacznie rozsądniej jest zabezpieczyć kilka najważniejszych obwodów: lodówkę, zamrażarkę, router, oświetlenie, wybrane gniazdka czy automatykę bramy. Dzięki temu zgromadzona energia wystarcza znacznie dłużej.
Największym problemem nie są zwykle urządzenia pracujące długo, ale te pobierające dużą moc jednocześnie. Czajnik, płyta indukcyjna, piekarnik, klimatyzacja, grzałki czy ładowarka samochodu elektrycznego potrafią błyskawicznie zwiększyć obciążenie systemu.
Dlatego przy backupie liczą się dwie różne wartości:
Magazyn może więc mieć sporą pojemność, ale jeżeli jego moc wyjściowa jest zbyt mała, nie uruchomi jednocześnie kilku energochłonnych urządzeń. Podobną różnicę między pojemnością a mocą szerzej wyjaśniamy w poradniku: Jaki magazyn energii do fotowoltaiki - 5, 10 czy 15 kWh?
Nie ma jednej odpowiedzi, ponieważ czas pracy zależy przede wszystkim od dostępnej pojemności baterii i aktualnego zużycia energii. Można jednak zrobić prosty szacunek: jeżeli podczas awarii mamy do wykorzystania 5 kWh energii, a urządzenia pobierają średnio 0,5 kW, teoretycznie daje to około 10 godzin pracy.
W rzeczywistości czas będzie krótszy ze względu na straty, rezerwę baterii oraz zmiany poboru energii. Różnica może być ogromna. Lodówka, kilka lamp LED i router to zupełnie inne obciążenie niż włączenie płyty indukcyjnej, piekarnika i ogrzewania elektrycznego. Dlatego pytanie „czy magazyn 10 kWh wystarczy podczas awarii?” jest trochę podobne do pytania „na ile kilometrów wystarczy mi paliwa?”. Najpierw trzeba wiedzieć, co chcemy zasilać i jak długo. Przy doborze magazynu analizujemy właśnie rzeczywisty profil zużycia. Dla przykładu gospodarstwo zużywające rocznie 4000 kWh pobiera średnio około 11 kWh energii dziennie, ale nie oznacza to automatycznie, że potrzebuje baterii 11 kWh. Część energii zużywana jest bezpośrednio w ciągu dnia.
Tak, ale tylko w systemie przygotowanym do takiej pracy. Po odłączeniu od publicznej sieci odpowiednio skonfigurowany układ może stworzyć własną sieć awaryjną, w której fotowoltaika zasila urządzenia i - jeśli produkcja jest wystarczająca - uzupełnia energię w magazynie. Nie każda instalacja posiada jednak taką możliwość.
To daje dużą przewagę podczas dłuższej awarii. Jeżeli bateria rozładuje się w nocy, ale rano pojawi się odpowiednia produkcja z paneli, właściwie skonfigurowany system może ponownie wykorzystać energię słoneczną. Dokładny sposób działania zależy jednak od konkretnego falownika, baterii i konfiguracji instalacji. Dlatego przy modernizacji istniejącego systemu najpierw trzeba sprawdzić jego kompatybilność. Nie zawsze oznacza to wymianę całej instalacji. Więcej wyjaśniamy w artykule Czy można dołożyć magazyn energii do istniejącej fotowoltaiki?
Zasilanie awaryjne warto rozważyć przede wszystkim wtedy, gdy nawet kilkugodzinny brak energii powoduje realny problem. Może chodzić o pracę zdalną, ogrzewanie i automatykę budynku, chłodziarkę i zamrażarkę, monitoring, bramę, urządzenia sieciowe albo po prostu potrzebę zachowania podstawowego komfortu podczas awarii.
Nie oznacza to jednak, że każdy dom potrzebuje pełnego zasilania wszystkich obwodów. Często bardziej praktyczne i ekonomiczne jest wybranie kilku urządzeń, które rzeczywiście muszą działać. Dzięki temu system nie musi być przewymiarowany wyłącznie po to, aby raz na kilka miesięcy przez kilka minut zasilić płytę indukcyjną czy ładowarkę samochodu. W SUNDEA podczas doboru instalacji analizujemy nie tylko moc fotowoltaiki i pojemność baterii, ale również oczekiwany sposób działania podczas awarii. Na tej podstawie możemy określić, które urządzenia mają być zasilane i jakiej mocy wymaga cały układ.
Tak, odpowiednio zaprojektowany system może zapewniać backup całego domu, ale zależy to od mocy falownika, magazynu energii i sposobu wykonania instalacji. Nie zawsze jest to najbardziej opłacalne rozwiązanie - często wystarczy zasilanie wybranych obwodów.
Może wystarczyć, ale zależy od zużycia. Jeśli pojemność dostępna podczas awarii wynosi przykładowo 8 kWh, a dom pobiera średnio 0,5 kW, daje to teoretycznie około 16 godzin. Przy poborze 2 kW byłoby to już tylko około 4 godzin - jeszcze przed uwzględnieniem strat.
Zależy od systemu. Dostępne są zarówno rozwiązania przełączające instalację automatycznie, jak i systemy wymagające ręcznego uruchomienia. Co więcej, „automatycznie” nie zawsze oznacza całkowicie bez przerwy - przykładowo jeden z systemów SMA potrzebuje około 5-7 sekund na ponowne zasilenie odbiorników, dlatego backupu nie należy automatycznie utożsamiać z klasycznym UPS-em.
W wielu przypadkach tak. Najpierw trzeba jednak sprawdzić falownik, sposób podłączenia instalacji oraz kompatybilność z wybranym magazynem i systemem backup. Czasami można pozostawić obecny falownik, a w innych instalacjach bardziej uzasadniona będzie jego wymiana.
