Falownik hybrydowy czy magazyn AC: jak dołożyć baterię do istniejącej fotowoltaiki

Dołożenie magazynu energii do działającej fotowoltaiki nie zaczyna się od pojemności w kilowatogodzinach. Zaczyna się od tego, czy bateria wejdzie w obecny falownik, stanie obok niego, czy wymusi jego wymianę. Od tej decyzji zależą straty, możliwość zasilania domu przy awarii sieci i to, czy obecna instalacja zostanie naruszona. Poniżej są trzy architektury i pytania, które warto zadać przed wyceną.

Trzy architektury, nie jeden „magazyn do PV”

W domu spotyka się w praktyce trzy układy. Nazwy marketingowe je mieszają, więc warto trzymać się strony, po której płynie prąd.

• Sprzężenie DC, falownik hybrydowy. Panele i bateria schodzą się po stronie stałoprądowej w jednym urządzeniu. To naturalny wybór, gdy fotowoltaiki jeszcze nie ma albo obecny falownik i tak kwalifikuje się do wymiany.
• Sprzężenie AC, magazyn dokładany. Istniejący falownik stringowy zostaje. Osobny falownik bateryjny zamienia prąd z sieci domowej z powrotem na prąd stały, ładuje ogniwa, a wieczorem oddaje prąd przemienny do instalacji.
• Zestaw all-in-one. Bateria, falownik i często wyjście backup są w jednej obudowie. Elektrycznie to nadal albo układ hybrydowy DC, albo układ AC. Sama wspólna szafa nic nie mówi o stratach ani o pracy wyspowej.

Falownik hybrydowy: jeden mózg instalacji

W układzie DC regulator ładowania siedzi w tym samym urządzeniu co falownik fotowoltaiczny. Nadwyżka z paneli może trafić do baterii bez zamiany na prąd przemienny i z powrotem. To zwykle najkrótsza droga energii i najczytelniejszy układ zabezpieczeń: jedno urządzenie pilnuje mocy paneli, mocy baterii i mocy oddawanej do sieci.

Koszt pojawia się z przodu. Jeśli dach ma już falownik na gwarancji, wymiana na hybrydę oznacza demontaż sprawnego sprzętu, nowe okablowanie DC i często nowy projekt. Ma sens, gdy falownik jest starszy, za słaby względem planowanej baterii, jednofazowy przy instalacji, którą i tak chcesz rozłożyć na trzy fazy, albo gdy od początku zależy Ci na pełnym backupie wydzielonych obwodów.

Hybryda ma też twardy limit: moc ładowania baterii nie może być większa niż możliwości tego falownika, niezależnie od tego, ile kilowatogodzin stoi w szafie. Duża pojemność przy małej mocy ładuje się długo. W słoneczny dzień, który trwa kilka godzin szczytu, część produkcji i tak ucieknie do sieci, zanim bateria się zapełni.

Magazyn AC: bateria obok obecnego falownika

Sprzężenie AC zostawia obecną instalację prawie nietkniętą. Falownik fotowoltaiczny pracuje jak dotychczas. Drugie urządzenie, podłączone po stronie AC, słucha licznika albo pomiaru w rozdzielnicy i ładuje baterię, gdy dom oddaje energię, a rozładowuje ją, gdy dom pobiera.

To najczęściej najkrótsza droga dla domu, który ma kilkuletnią, sprawną fotowoltaikę i nie chce ruszać dachu. Producent baterii publikuje wtedy listę zgodnych liczników i trybów pracy, a nie listę modeli paneli. Instalator i tak musi sprawdzić, czy obecny falownik nie ogranicza mocy w sposób, którego nowy układ nie widzi — na przykład przez własny limit eksportu ustawiony w aplikacji.

Ceną jest dodatkowa przemiana. Prąd ze stringów jest już zmienny, bateria potrzebuje stałego, a dom znowu zmiennego. Każde z tych przejść ma sprawność poniżej 100 proc. W dobrze zrobionym układzie AC różnica wobec ładowania DC to zwykle kilka punktów procentowych na cyklu, nie połowa energii. Przy codziennym przesuwaniu 8–10 kWh te punkty widać po roku, ale rzadko przeważają nad kosztem wymiany sprawnego falownika.

Zasilanie awaryjne nie wynika z pojemności

Zwykły falownik sieciowy wyłącza się przy zaniku napięcia. Taki obowiązek ma po to, żeby nie podać napięcia na linię, przy której pracuje brygada operatora. Sama bateria, nawet pełna, nic z tym nie zrobi, jeśli układ nie ma trybu wyspowego i rozdzielnicy obwodów rezerwowych.

W praktyce backup wygląda tak:

• falownik hybrydowy albo falownik bateryjny ma osobne wyjście EPS/backup,
• na tym wyjściu wiszą wybrane obwody: lodówka, oświetlenie, internet, pompa, a nie cały dom z indukcją i sauną,
• przełączenie zajmuje od milisekund do kilku sekund, zależnie od urządzenia — komputer bez własnego UPS może się zrestartować,
• gniazda, które mają działać w awarii, muszą być fizycznie wydzielone. Naklejka na istniejącej rozdzielnicy nie wystarczy.

Jeśli celem jest tylko tańszy wieczór, backup można odpuścić i nie płacić za osobną rozdzielnicę. Jeśli celem jest praca domu przy awariach, zapisz w umowie listę obwodów i czas przełączenia. Pojemność 10 kWh bez wyjścia backup nie jest zasilaczem awaryjnym.

Jedna faza czy trzy

Dom z przyłączem trójfazowym i falownikiem jednofazowym ma asymetrię: produkcja siedzi na jednej fazie, a płyta, pompa ciepła albo wallbox biorą z pozostałych. Magazyn jednofazowy, dołożony „tam, gdzie było miejsce”, zasila tylko tę fazę, na której wisi. Pozostałe dwie nadal kupują energię z sieci, nawet gdy bateria jest pełna.

Układ trójfazowy jest droższy, ale pokrywa odbiorniki rozłożone po całym domu. Zanim porównasz dwie wyceny, sprawdź na rachunku i w rozdzielnicy, czy największe odbiory są na jednej fazie. Dopiero wtedy pojemność w kilowatogodzinach jest porównywalna.

Zgłoszenie, moc i miejsce montażu

Magazyn współpracujący z mikroinstalacją nie jest sprzętem AGD. Trzeba go uwzględnić w dokumentach wobec operatora, szczególnie gdy zmienia się moc wprowadzania albo pojawia się nowe źródło po stronie AC. Zakres — aktualizacja zgłoszenia, załącznik, czasem nowe warunki — zależy od operatora i od tego, czy instalacja była już przyłączona. Ustal to przed zakupem, nie po montażu.

Miejsce też jest częścią projektu. Ogniwa LFP lubią umiarkowaną temperaturę. Nieogrzewany garaż, który zimą spada w okolice zera, obcina moc ładowania albo w ogóle je blokuje, zależnie od BMS. Szczelna szafa w pełnym słońcu przy południowej ścianie robi to samo latem, tylko w drugą stronę. Producent podaje zakres temperatur pracy i przechowywania — to jest liczba do wpisania w protokół, nie ozdoba karty katalogowej.

Zostaw też serwisowi przejście. Bateria dostawiona na styk do ściany i zabudowana półką wygląda schludnie do pierwszej wymiany modułu.

Cztery pytania przed wyborem oferty

• Czy obecny falownik zostaje? Jeśli tak, porównuj układy AC i nie doliczaj w głowie sprawności układu DC, którego nie kupujesz.
• Jaka jest moc ładowania, nie tylko pojemność? 15 kWh ładowane mocą 2,5 kW potrzebuje wielu godzin pełnego słońca. W polskim kwietniu taki dzień nie jest regułą.
• Które obwody mają żyć przy awarii? Wypisz je. Reszta domu może zostać po stronie sieci.
• Jedna faza czy trzy? Sprawdź odbiory, nie tylko liczbę przewodów w złączu.

Pojemność do profilu zużycia oszacujesz w kalkulatorze doboru. To, jak ta pojemność pracuje w rozliczeniu prosumenta, rozbieramy w tekście magazyn energii a net-billing. Montaż warto zlecić firmie, która pokaże obie architektury, a nie jedną, którą akurat ma na magazynie — zacznij od katalogu wykonawców albo zlecenia z opisem obecnego falownika.

Podsumowanie

Do nowej instalacji najczęściej pasuje falownik hybrydowy: krótsza droga energii i jedno urządzenie do ustawień. Do sprawnej, istniejącej fotowoltaiki najczęściej pasuje magazyn AC: zostaje gwarancja obecnego falownika, a dokładka strat jest ograniczona. Backup, liczba faz i moc ładowania ważą więcej niż sam napis na froncie szafy. Te cztery rzeczy da się wpisać w zapytanie ofertowe, zanim ktokolwiek poda cenę za kilowatogodzinę.