W ciągu ostatnich kilkunastu lat nastąpił dynamiczny wzrost udziału odnawialnych źródeł energii w polskim systemie elektroenergetycznym, w tym w szczególności fotowoltaiki. Tylko w ostatnich kilku latach liczba instalacji prosumenckich wzrosła o ponad 900 000. W rezultacie, nieprzystosowana do pojawienia się wielu tysięcy mikroelektrowni i do przepływu dwukierunkowego sieć dystrybucyjna zaczyna zmagać się z licznymi wyzwaniami technicznymi.

Problemy pojawią się m.in. w kwestii wprowadzania i odbioru energii wytworzonej przez instalacje przydomowe. Do innych przykładów można zaliczyć np. samoistne wyłączanie się instalacji fotowoltaicznych, trudności w utrzymaniu bezpieczeństwa systemu czy sam fakt istnienia przestarzałej sieci niskiego napięcia. Nierzadko dochodzi też do odmowy wydania warunków przyłączeniowych dla nowych instalacji OZE.

Magazynowanie energii to jak posiadanie gigantycznej baterii, która pozwala nam przechowywać energię elektryczną „na później”. Jest to szczególnie istotne w kontekście instalacji fotowoltaicznej. Zwróćmy bowiem uwagę na oczywisty fakt – słońce nie świeci 24 godziny na dobę. A w większości gospodarstw domowych najwięcej energii zużywa się rano i wieczorem, kiedy to słońce nie znajduje się wysoko nad naszymi głowami, czyli w najbardziej optymalnym miejscu dla pracy fotowoltaiki. Tym samym rozsądne jest wytwarzanie tej energii w sprzyjających warunkach, aby później wykorzystać ją właśnie w godzinach największego zużycia prądu - i osiągniemy to za sprawą magazynu energii.

W lipcu 2021 r. weszły w życie regulacje prawne dotyczące rozwoju tych systemów w Polsce. Wśród najważniejszych zmian związanych z nowelizacją Prawa Energetycznego można wymienić:
- zlikwidowanie naliczania podwójnych opłat dystrybucyjnych w przypadku urządzeń magazynujących energię
- możliwość zakwalifikowania przez operatorów kosztów budowy magazynów energii w planach rozwoju.

W praktyce magazyny energii to nic innego jak akumulatory, w których energia elektryczna jest przetwarzana elektrochemicznie. Obecnie najczęściej stosuje się do tego celu akumulatory litowo-jonowe, które charakteryzują się stosunkowo niewielką wagą i długą żywotnością (wytrzymują wiele tysięcy ładowań). Akumulatory działają na zasadzie gromadzenia, a następnie uwalniania energii elektrycznej w odwracalnych procesach chemicznych.

Magazyny energii mogą mieć znacznie więcej zastosowań, takich jak m.in.:
- regulowanie mocy w przypadku niestabilnej pracy instalacji fotowoltaicznej;
-stabilizacja napięcia (napięcie często jest zbyt wysokie w czasie największej generacji);
- zarządzanie mocą bierną (kompensacja mocy biernej);
- ograniczanie zamówionej mocy (zmniejszenie kosztów);
- wyrównywanie obciążeń;
- zapewnienie mocy przyłączeniowej na potrzeby ładowania samochodów elektrycznych;
- likwidowanie zakłóceń obniżających jakość energii elektrycznej.

Na co zwrócić uwagę wybierając magazyn energii?
- koncepcje akumulatorów dostępnych na rynku - różnią się one głównie wykorzystanymi komponentami (w zależności od koncepcji mogą stanowić rozwiązanie do nowych instalacji lub też dopełnienie istniejącego już systemu PV);
- technologia - inwestorzy mogą wybierać pośród dwóch wiodących na rynku technologii, jakimi są akumulatory kwasowo-ołowiowe i litowo-jonowe. Pierwsze mają ugruntowaną pozycję na rynku są jednak duże i ciężkie, natomiast coraz większym zainteresowaniem cieszą się bardziej wydajne i lżejsze akumulatory Li-Ion, a w szczególności litowo-żelazowo-fosforanowe (LiFePO4);
- pojemność akumulatora - wyrażona jest ona w jednostce kWh i wskazuje, jak dużo energii można otrzymać z w pełni naładowanego akumulatora (najczęściej w instalacjach domowych sprawdzają się magazyny o wielkości od 5-10 kWh). Często wskazana jest także pojemność nominalna (całkowita), której nie da się zwykle wykorzystać w pełni;
- pełne cykle - pełnym cyklem nazywa się operację pełnego naładowania akumulatora i jego rozładowania do poziomu głębokości rozładowania (może on składać się z kilku cykli częściowych). Akumulator w czasie trwania gwarancji powinien osiągnąć maksymalną liczbę cykli. W przypadku najlepszych ogniw litowo-jonowych jest to ok. 10.000 cykli ładowania, co przeciętnie przypada na okres od 15 do 20 lat w zależności od warunków i temperatury pracy magazynu energii;/li>
- przestrzeń - zarówno akumulatory litowo-jonowe, jak litowo-żelazowo-fosforanowe mają różne wymagania w kwestii miejsca instalacji. Ważne jest zatem, aby dokładnie sprawdzić gdzie będzie można umieści magazyn energii. Pomocna w tym względzie może być klasa ochrony akumulatora wyrażana wartością “IP”;
- gwarancja - która obejmuje wady produkcyjne i uszkodzenia materiału. W zależności od producenta, gwarancja wynosi do 10 lat lub do osiągnięcia określonej liczby cykli ładowania akumulatora. Jednak warunkiem ochrony jest najczęściej instalacja i serwis przez certyfikowanego instalatora.

Najważniejsze parametry magazynów energii
Magazyny energii opisane są dwoma podstawowymi parametrami: pojemnością i mocą.
- Pojemność opisuje ile kWh (kilowatogodzin) można zmieścić w akumulatorze.
- Moc w kW mówi, z jaką mocą można ładować / rozładowywać akumulator.
Z tych parametrów wynika prędkość ładowania.
Prędkość ładowania (C-rate)to wynik ilorazu pojemności i mocy. C-rate 1 oznacza, że cały magazyn można naładować od 0 do 100% w jedną godzinę. Rozładowanie trwa tyle samo.
C-rate [h] = pojemność [kWh] / moc [kW]
Przykład: Huawei Luna ma 10 kWh pojemności i 5 kW mocy. C-rate wynosi 2, czyli naładowanie tego magazynu trwa 2 godziny.

Najważniejsze korzyści wynikające ze stosowania magazynu energii to:
- maksymalizacja wykorzystania wyprodukowanej energii, dzięki magazynowi energii cała energia zostaje z nami;
- niezależność energetyczna, magazyn energii umożliwia zużywanie energii elektrycznej w czasie innym, niż jest ona wytwarzana w instalacji PV;
- możliwość wykorzystania urządzenia tam, gdzie nie ma dostępu do sieci elektrycznej np. w domku na działce, czy na łodzi;
- brak przerw w dostawie prądu, w przypadku wystąpienia awarii sieci bateria zapewnia gwarantowane zasilanie w trybie pracy wyspowej;
- likwidacja zakłóceń obniżających jakość energii (np. drgań) i ograniczanie skutków przeciążeń w sieci;
- dbałość o środowisko, energia wytworzona za pomocą fotowoltaiki, a następnie przechowywana w magazynach energii jest całkowicie ekologiczna;
- usprawnienie i uelastycznienie krajowej infrastruktury sieci elektroenergetycznych;
- pokrywanie zapotrzebowania na energię elektryczną w szczytowych momentach.

Tempo rozwoju fotowoltaiki w Polsce jest satysfakcjonujące, Ministerstwo Klimatu zwraca jednak uwagę na to, że skupiając się wyłącznie na nowych elektrowniach słonecznych owszem, zwiększamy produkcję energii, jednak nie jest ona w pełni wykorzystywana. Ponadto, tak duży przyrost liczby paneli PV może spowodować, że w pewnym momencie operatorzy będą mieli problem (właściwie już go mają) z odbiorem nadwyżek od prosumentów. Bardzo ważne są zatem inwestycje, dzięki którym wyprodukowaną w pogodne dni energię będzie można magazynować, a nie oddawać do sieci. Popularyzacja i rozpowszechnienie domowych magazynów energii z pewnością mogłaby pomóc w lepszym bilansowaniu popytu i podaży. Co więcej, “przechowywanie” energii w domowych magazynach mogłoby stanowić nie tylko dodatkowe źródło dochodów dla prosumentów, ale skorzystałby na tym cały system, który zyskałby w ten sposób dodatkową elastyczność.