Pomiary charakterystyk prosumenckiej instalacji fotowoltaicznej z magazynem energii

pol Article in Polish DOI: 10.14313/PAR_261/19

send Krzysztof Górecki *, Ewa Krac *, Wojciech Kowalke ** * Uniwersytet Morski w Gdyni, Katedra Energoelektroniki ** Arch Systems, Palo Alto, CA, USA

Download Article

Streszczenie

W pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych ilustrujących charakterystyki prosumenckiego systemu fotowoltaicznego zawierającego magazyn energii. Opisano budowę badanego systemu i parametry komponentów tego systemu. Przedstawiono sposób wykonywania pomiarów oraz ich wyniki ilustrujące wpływ pory dnia i pory roku na przebieg charakterystyk testowanego systemu. W oparciu o uzyskane wyniki przedyskutowano wpływ warunków pogodowych na produkcję energii przez rozważany system w wybranych dniach. Przeanalizowano także procesy ładowania i rozładowania magazynu energii w wybranych porach doby oraz roku.

Słowa kluczowe

badania dobowe, badania sezonowe, instalacja fotowoltaiczna, magazyn energii, pomiar

Measurements of the Characteristics of a Prosumer Photovoltaic Installation with Energy Storage

Abstract

This paper presents the results of experimental studies illustrating the characteristics of a prosumer photovoltaic system incorporating an energy storage device. The structure of the tested system and its component parameters are described. The measurement procedure and the results are presented, illustrating the influence of time of day and season on the characteristics of the tested system. Based on the obtained results, the impact of weather conditions on energy production by the system on selected days is discussed. The charging and discharging processes of the energy storage device are also analyzed at selected times of day and year.

Keywords

daily tests, energy storage, measurements, photovoltaic installation, seasonal studies

Bibliography

  1. Cieślak K.J., Adamek S., Overvoltage Challenges in Resi dential PV Systems in Poland: Annual Loss Assessment and Mitigation Strategies, “Energies”, Vol. 18, No. 23, 2025, DOI: 10.3390/en18236247.
  2. Aziz T., Ketjoy N., PV Penetration Limits in Low Voltage Networks and Voltage Variations, “IEEE Access”, Vol. 5, 2017, 16784–16792, DOI: 10.1109/ACCESS.2017.2747086.
  3. Barzegkar-Ntovom A., Chatzigeorgiou N.G., Nousdilis A.I., Vomva S.A., Kryonidis G.C., Kontis E.O., Georghiou G.E., Christoforidis G.C., Papagiannis G.K., Assessing the via bility of battery energy storage systems coupled with photo voltaics under a pure self-consumption scheme, “Renewable Energy”, Vol. 152, 2020, 1302–1309, DOI: 10.1016/j.renene.2020.01.061.
  4. von Appen J., Stetz T., Braun M., Schmiege M., Local voltage control strategies for PV storage systems in distri bution grids, “IEEE Transactions on Smart Grid”, Vol. 5, No. 2, 2014, 1002–1009, DOI: 10.1109/TSG.2013.2291116.
  5. Górecki K., Dąbrowski J., Krac E., SPICE-aided modeling of daily and seasonal changes in properties of the actual photovoltaic installation, “Energies”, Vol. 14, No. 19, 2021, DOI: 10.3390/en14196247.
  6. Listewnik K.J., Nowak T., Comparison of the Energy Effi ciency of Fixed and Tracking Home Photovoltaic Systems in Northern Poland, “Energies”, Vol. 17, No. 17, 2024, DOI: 10.3390/en17174410.
  7. Krac E., Górecki K., Wpływ wybranych czynników na produktywność rzeczywistych instalacji fotowoltaicznych, „Przegląd Elektrotechniczny”, R. 99, Nr 9, 2023, 246–249, DOI: 10.15199/48.2023.09.49.
  8. Znajdek K., Sibiński M., Postępy w fotowoltaice. Struktura i wytwarzanie ogniw PV, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2022.
  9. Castaner L., Silvestre S., Modelling Photovoltaic Systems Using PSpice, John Wiley & Sons: Hoboken, NJ, USA, 2002.
  10. Sanseverino E.R., Cellura M., Luu L.Q., Cusenza M.A., Nguyen Quang N., Nguyen N.H., Life-Cycle Land-Use Requirement for PV in Vietnam, “Energies”, Vol. 14, No. 4, 2021, DOI: 10.3390/en14040861.
  11. Carbajosa C., Marín-Coca S., Gavira-Aladro M., Martínez Cava A., Optimizing energy production in PV systems: Comprehensive review of radiation models and key fac tors influencing power generation, “Renewable Energy”, Vol. 249, 2025, DOI: 10.1016/j.renene.2025.123085.
  12. Stecca M., Elizondo L.R., Soeiro T.B., Bauer P., Palensky P., A Comprehensive Review of the Integration of Battery Energy Storage Systems Into Distribution Networks, “IEEE Open Journal of the Industrial Electronics Society”, Vol. 1, 2020, 46–65, DOI: 10.1109/OJIES.2020.2981832.
  13. Hill C.A., Such M.C., Chen D., Gonzalez J.,. Grady W.M., Battery Energy Storage for Enabling Integration of Distrib uted Solar Power Generation, “IEEE Transactions on Smart Grid”, Vol. 3, No. 2, 2012, 850–857, DOI: 10.1109/TSG.2012.2190113.
  14. Detka K., Górecki K., Selected Technologies of Electrochem ical Energy Storage – a Review, “Energies”, Vol. 16, No. 13, 2023, DOI: 10.3390/en16135034.
  15. Luque A., Hegedus S., Hegedus S., Handbook of Photovoltaic Science and Engineering, Wiley, New York, 2003.
  16. Marszałek K., Dyndał K., Lewińska G., Fotowoltaika, Aka demia Górniczo-Hutnicza, Kraków, 2021.
  17. Górecki K., Krac E., Dąbrowski J., Modelling an Influence of Solar Cells’ Connection Manner in Silicon Photovol taic Modules on Their Characteristics with Partial Shading, “Energies”, Vol. 17, No. 22, 2024, DOI: 10.3390/en17225741.