Ranking magazynów energii

Teoria a praktyka: realna efektywność magazynów energii

Deklarowane przez producentów parametry magazynów energii często bazują na testach laboratoryjnych przeprowadzanych w idealnych, powtarzalnych warunkach, które nie uwzględniają rzeczywistych zmiennych wpływających na pracę systemu. Niezależne testy pozwalają na bardziej obiektywną ocenę sprawności urządzeń, jednak choćby one nie oddają pełnego obrazu funkcjonowania systemu w konkretnym środowisku użytkownika.

Ostateczna efektywność magazynu energii zależy od indywidualnych warunków – profilu zużycia energii, charakterystyki pracy instalacji PV, lokalnych warunków sieciowych oraz sposobu zarządzania energią w danym obiekcie.

Badanie HTW Berlin: podstawowe informacje

Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW) Berlin to jedna z czołowych instytucji badawczych w Europie, zajmująca się analizą i testowaniem systemów magazynowania energii w kontekście ich rzeczywistej efektywności. Co roku przeprowadza szczegółowe badania, dostarczając rzetelnych danych na temat sprawności magazynów energii i falowników stosowanych w instalacjach fotowoltaicznych.

Testy HTW Berlin opierają się na System Performance Index (SPI) – wskaźniku, który umożliwia kompleksową ocenę wydajności systemów magazynowania energii. SPI uwzględnia nie tylko deklarowaną sprawność akumulatorów, ale także realne straty energii na każdym etapie procesu – od ładowania, przez konwersję DC/AC, aż po zużycie energii w trybie czuwania.

Klasa energetyczna magazynów energii

HTW Berlin, wykorzystując wskaźnik SPI, zakwalifikowało systemy magazynowania energii i falowniki do odpowiednich klas energetycznych, analogicznie do standardowych oznaczeń stosowanych dla urządzeń elektrycznych. Takie podejście znacząco ułatwia ocenę i porównanie systemów przez konsumentów oraz wspomaga podejmowanie świadomych decyzji zakupowych.

HTW Berlin 2025: Rankingi systemów magazynowania energii

HTW Berlin przeprowadza badania magazynów energii w połączeniu z falownikami, analizując ich efektywność w dwóch kluczowych kategoriach mocy: 5 kW i 10 kW. Dzięki temu ranking obejmuje zarówno rozwiązania dedykowane dla mniejszych instalacji prosumenckich, jak i bardziej zaawansowane systemy przeznaczone do większych budynków jednorodzinnych lub komercyjnych.

Każdy testowany zestaw falownik + magazyn energii jest oceniany pod kątem rzeczywistej sprawności operacyjnej, strat energii oraz umiejętności optymalnego zarządzania energią. Dzięki Stromspeicher-Inspektion HTW Berlin dostarcza nie tylko wiedzy technicznej, ale przede wszystkim praktycznych wskazówek dla instalatorów, inwestorów i sprzedawców, pomagając im w wyborze najbardziej efektywnych rozwiązań. Niezależne testy HTW Berlin stanowią jedno z najbardziej wiarygodnych źródeł informacji o faktycznej efektywności magazynów energii.

Metodologia badania

Testy odbyły się na stanowiskach badawczych, gdzie wszystkie sześć systemów pracowało równolegle w identycznych warunkach. Symulowano rzeczywistą instalację PV o mocy 8 kW (ustawienie południowe, kąt 30°) wraz z typowym profilem obciążenia domu jednorodzinnego (roczne zapotrzebowanie ~4444 kWh)​.

Kluczowym założeniem było wprowadzenie limitu mocy oddawanej do sieci – 50% mocy PV (4 kW) w godzinach południowych​ (wynika to z regulacji obowiązujących w Niemczech).

Test podzielono na dwie fazy: przez pierwsze dni każdy magazyn pracował ze standardową strategią ładowania (wcześnie w ciągu dnia, bez korzystania z prognoz), a przez kolejne dni aktywowane było prognozowane zarządzanie energią, opóźniające ładowanie zgodnie z algorytmami danego producenta​.

Wszystkie istotne dane (moc ładowania/rozładowania, produkcja PV, przepływ energii do/z sieci, stan naładowania baterii itp.) rejestrowano z wysoką rozdzielczością czasową 0,2 s​, co pozwoliło dokładnie porównać działanie systemów w obu scenariuszach.

• Do badania zaproszono 100 producentów i dostawców systemów magazynowania energii, z czego 17 firm zgłosiło 22 systemy.
• Niezależne instytuty – m.in. AIT (Austrian Institute of Technology), KIT (Karlsruher Institut für Technologie), TÜV Rheinland oraz ZHAW – przeprowadziły szczegółowe testy laboratoryjne tych urządzeń zgodnie z ustandaryzowanymi wytycznymi efektywności​.
• Każde urządzenie testowane było w kontrolowanych warunkach laboratoryjnych, co pozwoliło na uzyskanie porównywalnych wyników​.
• Pomiar został przeprowadzony z wykorzystaniem realnych parametrów w warunkach obciążenia domowego.
• Przy badaniu skorzystano z modelu PerMod, który symuluje pracę systemu PV i magazynu energii z dokładnością do jednej sekundy przez cały rok.
• Dodatkowo oceniony został wpływ systemów na sieć, w tym: zdolności magazynu do redukcji poboru energii z sieci, efektywność zarządzania energią w trybie autokonsumpcji​.

Dodatkowe informacje dla inwestorów

Tryb czuwania

Niektóre systemy wykazują wysokie zużycie energii w trybie czuwania, co może prowadzić do niepotrzebnych strat energii. Przykładowy system o wysokim poborze mocy stand-by spowodował dodatkowy pobór 177 kWh rocznie.

Inteligentne zarządzanie energią

Wprowadzenie prognostycznych strategii zarządzania magazynowaniem energii, które uwzględniają prognozy zużycia i produkcji PV, pozwala zmniejszyć straty związane z ograniczeniami sieciowymi.

Ładowanie baterii

Systemy powinny być ładowane w południe. Te, które ładują baterie zbyt późno, mogą nie wykorzystywać w pełni energii z PV, co prowadzi do większego poboru energii z sieci.

Pojemność magazynu

Należy pamiętać o różnicy pomiędzy pojemnością nominalną a użytkową: producenci podają pojemność nominalną magazynu, podczas gdy rzeczywista ilość energii w magazynie jest niższa.

Sprawność całego systemu

W praktyce istotna jest sprawność całego systemu. najważniejsze znaczenie ma minimalizacja strat na każdym etapie: wytwarzania, przetwarzania, przechowywania i uwalniania energii.

Żywotność baterii

Źródło: Raport HTW Berlin