Lokális energiatárolás napelemrendszerekhez

A lokális energiatermelés, a lakossági napelemrendszerek terjedése új kihívást jelent a rendszer-üzemeltető vállalatok számára. Mivel egyre több háztartás választja a napelempanelek telepítését – és csökkenti ezzel villanyszámlája mellett a környezetterhelését –, a hálózatokon is megjelenik egy jelentős energiatöbblet. Ahhoz, hogy az így befolyó pluszenergia ne jelentsen problémát, komoly rendszer-átalakításokra lehet szükség, továbbá indokolt, hogy a lokális energiatárolás lehetőségével is foglalkozzunk.

Ez ugyanis nemcsak a rendszerterhelésre jelenthetne megoldást, hanem arra is, hogy a hálózatra csatlakozó háztartások a saját maguk által megtermelt zöld-villamosenergiát használhassák fel azokban az órákban is, amikor egyébként nem süt a nap, vagy nem megfelelő a sugarak beesési szöge. A körülményekre érzékeny napelemek teljesítményingadozását tehát – részben – a telepített akkumulátorok oldhatják meg.

Többet ugyanabból

A napelemek telepítésével a legtöbb fogyasztó célja, hogy csökkentse villamosenergia-költségeit, illetve hogy környezettudatos, fenntartható forrásból fedezze villamosenergia-használatát. Jelenleg a szaldóelszámolás igen kedvező feltételeket biztosít mindazoknak, akik már napelemmel termelnek, hiszen a hálózatra visszatáplált többlettel ellensúlyozhatják a felvételt abban az időszakban, amikor a lokális termelés nem elégíti ki a fogyasztásukat. Erre nemcsak amiatt kerülhet sor, hogy a felhasználás és a termelés ideje eltér, hanem azért is, mert egyes eszközök felvétele meghaladja a rendszer aktuális termelését (például ilyenek az elektromos fűtésrendszerek).

Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy egy átlagos – napelemrendszert használó – magyar háztartás a megtermelt energia mindössze 30-35 százalékát használja fel helyben. A maradékot a hálózatra visszatáplálja, majd a szaldóelszámolásnak köszönhetően a hálózatról vételez akkor, amikor szüksége van rá.

Az akkumulátoros energiatárolással ezt a visszatáplálási és visszavételezési folyamatot lehetne minimalizálni. Ugyanis a lokális tárolással a háztartások zöldenergia-tartalékot nyernek, és így nem a hálózatról, hanem saját akkumulátoraikról pótolhatják a szükséges pluszenergiát. A megoldással a megtermelt energia akár 70-75 százalékát lokálisan használhatnák fel.

A tapasztalatok azt mutatják, hogy egy 1 kWp beépített csúcsteljesítményű napelemes rendszerhez 1,2-1,4 kWh kapacitású tárolórendszer szükséges. Ennél nagyobb, túlméretezett rendszert anyagi okokból sem érdemes telepíteni.

Ennek pedig nemcsak energetikai, hanem pénzügyi jelentősége is van: amennyiben a szaldóelszámolás feltételei változnak, és a bruttó elszámolás kerül bevezetésre, a fogyasztóknak a visszatáplált energia után is rendszerhasználati díjat kell fizetniük. Ezzel szemben a lokális termelés, tárolás és használat mind a hálózat, mind a fogyasztó szempontjából praktikus és hatékony megoldást jelent.

Bár a szaldóelszámolás segített a napelemrendszerek piacának felfuttatásában, jelenleg épp maga a szaldóelszámolás az egyik akadálya annak, hogy a háztartási energiatárolási rendszerek is elterjedjenek. Most ugyanis díjmentesen biztosított a háztartások számára, hogy a hálózatban cirkuláltatva „tárolják” a megtermelt energiát, így pedig nem tűnik szükségesnek az otthoni tárolókapacitás kiépítése.

Mit tehet a rendszerért egy energiatároló?

A lokális energiatároló rendszerek legfontosabb feladata az, hogy biztosítsák a hálózatban keletkező teljesítménycsúcsok kiegyensúlyozását. Ugyanakkor az energiatároló nem minden esetben képes maradéktalanul biztosítani a háztartás energiaigényét. A gazdaságos tárolással sem fedezhető 100 százalékban például egy elektromos fűtési rendszer fogyasztása – legalábbis észszerű és gazdaságos keretek között. Célszerűtlen az energiatárolókat ilyen kapacitással méretezni.

Azonban a hűtő-fűtő rendszer gazdaságos üzemeltetéséről nem kell lemondaniuk a fogyasztóknak. Az energiatároló mellett a H tarifán vételezett villamos energia jelenthet gazdaságos megoldást, míg a napelemmel termelt árammal a háztartás egyéb elektromos berendezései működhetnek (így a háztartási kis- és nagygépek, informatikai eszközök, szórakoztatóelektronikai berendezések stb.).

Hogyan változik a hálózat a napelemes rendszerek terjedésével

Mivel a lokális energiatermelő naperőművek telepítésének következtében a villamosenergia-rendszer jelentős átalakulása zajlik, a korábban centralizáltan működő helyett ma már egy decentralizált rendszerről beszélhetünk. Ennek egyre dinamikusabbnak és rugalmasabbnak kell lennie – így biztosítható a lakosság ellátása megfelelő mennyiségű árammal.

Azáltal, hogy egyre több háztartás válik fogyasztóból legalább időszakosan termelővé, a hálózatban időszakosan igen komoly energiatöbblet jelenik meg. A kialakuló energiacsúcsok a hálózat túlterheléséhez és áramszünetekhez vezethetnek.  A hálózatra csatlakoztatott energiatároló berendezések csillapíthatják a hasonló jelenségeket, de a megelőzés szempontjából a legjobb megoldást az jelenti, ha ezek mindjárt az energiatermelőknél helyezkednek el.

A háztartási energiatároló berendezések elterjedését kedvező támogatási rendszerek bevezetése, illetve új üzleti modellek megjelenése segítheti. Kölcsönösen előnyös megoldás lehet, ha az így létesült energiatárolókat a szolgáltatói oldal be tudja vonni a hálózatba, annak rugalmasságát és stabilitását biztosítva. Csak így használhatjuk ki a napelemes rendszerek előnyeit teljes mértékben.

Háztartási energiatároló rendszerek: fő a biztonság

Mivel a lakossági energiatárolás lokális megoldást biztosít az energiatöbblet raktározására, a kivitelezéssel és a tervezéssel kapcsolatban is a fő szempontot a biztonság jelenti. Épp ezért kizárólag lítiumionos akkumulátorokat használnak ilyen célra. Ezek megbízható, hosszú élettartamú és alacsony helyigényű rendszerek. Az energiatároló az egyenáramú oldalon csatlakozik a napelemes energiatermeléshez: a hibrid inverter automatikusan ellátja így a rendszer vezérlését.

Az energiatároló egység fontos feladatot láthat el a lakossági napelemes rendszerekben. Bár áramszünet esetén energiaellátásra a speciálisan kialakított megoldások alkalmasak, a lokális akkumulátorok kiépítésének alapvető biztonsági akadálya nincs. A fogyasztók (a bruttó elszámolási rendszerben) profitálhatnak abból, hogy kevesebb energiát kell felvenniük a hálózatról, továbbá a hálózat üzemeltetése szempontjából is előnyös, hogy a lokális terheléscsúcsokat némiképp kiegyensúlyozzák ezek a berendezések.

Hozzon ki tehát még többet napelemes rendszeréből háztartási akkumulátorokkal! Ismerje meg energiatárolási megoldásainkat!