Otthoni villamosenergia–tárolás

Az akkumulátoros energiatároló mindenekelőtt lehetővé teszi, hogy egy napelemes rendszerrel rendelkező háztartás a megtermelt energiát minél nagyobb arányban helyben használja fel (saját fogyasztás lehető legnagyobb kiváltása). A gyakorlatban egy átlagos, napelemmel rendelkező magyar háztartás évente az általa megtermelt energia 30-35%-át használja fel helyben, míg a maradékot – a szaldóelszámolás miatt – az elosztói hálózatba táplálja, és a felhasználás időpontjában visszaveszi. Akkumulátoros energiatárolóval ez az arány 70-75%-ra növelhető.

Az energiatároló fő feladata kettős: a termelési csúcsok elsimítása illetve a megtermelt energia felhasználásának késleltetése a fogyasztási csúcsidőszakig.

Az energiatároló befektetés a jövőbe. A napenergia helyi felhasználásával érhető el a lehető legnagyobb energiafüggetlenség, illetve így biztosíthatjuk, hogy a legnagyobb mértékben zöld energiával lássuk el a háztartásunkat. Változó energiaárak, rendkívüli hálózati események esetén kiszámítható megoldást nyújthat.

A háztartások elmozdulása a központi energiaellátástól rengeteg lehetőséget rejt magában a jövőre nézve. Dinamikus energiaárak mellett megérheti termelőként is megjelennünk a piacon, energiaközösségekbe szerveződve a legjobb árakon értékesíthetjük az energiafelesleget, illetve részt vehetünk az elektromos hálózat stabilitásának megőrzésében is. Az energiatároló egy olyan berendezés, amely ezeket a jövőbeli, automatikusan működő funkciókat segít megvalósítani.

Az energiatároló két legfőbb jellemzője a tárolókapacitás és a teljesítmény. A teljesítmény azt mutatja meg, hogy a napelem pillanatnyi termeléséből mennyit tud elnyelni az akkumulátor, illetve milyen mértékben tudja kiszolgálni a háztartási fogyasztókat. A tárolókapacitás pedig azt jelenti, hogy egy teljes feltöltést követően összesen mennyi eltárolt energiát tud biztosítani a háztartás számára.

• kW – a villamos berendezés által felvett vagy leadott pillanatnyi teljesítmény, a napelemek esetében a termelést mutatja meg, az energiatároló esetében pedig azt, hogy mennyire terhelhető.
• kWp – a napelemes rendszer csúcsteljesítménye, ennyi a lehetséges maximális pillanatnyi teljesítménye.
• Ah – az akkumulátor kapacitása, a feszültségszinttel szorozva kapható meg az energiatartalma.
• kWh – az akkumulátor maximális energiatartalma, tárolókapacitása.

Egy átlagos otthon esetében a napelemes rendszert a korábbi fogyasztás alapján méretezzük. A háztartási fogyasztók ellátásához 1 kWp beépített napelem csúcsteljesítményhez 1,1-1,4 kWh tárolókapacitás szükséges. Ezeket az értékeket csak a rendszer túlméretezésével lehet javítani, amely sem műszaki, sem gazdasági szempontból nem indokolt.
Az RRF pályázat szintén előírja, hogy beépítésre kerülő villamosenergia tárolót az ingatlanban lakó háztartás általános (a fűtésen kívüli) villamosenergia fogyasztására szükséges optimalizálni.

14 kWh tárolókapacitás alatti berendezések számolhatók el az RRF pályázatban, amelyekre vonatkozó fajlagos költségek két sávban kerültek meghatározásra, 5-9,9 kWh és 10-13,99 kWh tartományokban. Az energiatároló berendezés részét képező akkumulátorok árai a globális ellátási láncokat befolyásoló járványhelyzet és szállítási krízisek ellenére is várhatóan csökkenni fognak a pályázat 4 éves időtartama alatt.

Az MVM Optimum energiatárolóval kiegészített napelemrendszer csomagjai Huawei LUNA2000 berendezéseket tartalmaznak. A napelem beépített csúcsteljesítmény alapján 2,96-tól 3,33 kWp-ig az 5 kWh tárolókapacitású berendezést ajánljuk, amelynek ára bruttó 1.916.000 Ft, illetve 3,33-5 kWp-ig a 10 kWh tárolókapacitású energiatároló berendezést ajánlunk, amelynek ára bruttó 2.949.000 Ft. Az RRF pályázati keretek között kisebb teljesítményű napelemrendszerekhez nem javasoljuk energiatároló telepítését.

Az MVM Optimum ajánlata tartalmazza az energiatároló berendezés, valamint a megfelelő működéshez szükséges smart mérő árát, a helyszíni villamos kivitelezés és üzembe helyezés díját.

Az MVM Optimum által ajánlott energiatároló típus az egyenáramú oldalon, kábelesen csatlakozik a hibrid inverterhez, amely automatikusan ellátja a vezérlését.

Az áramszolgáltatóval megkötött szerződések esetében szaldóelszámolás van érvényben. A szaldóelszámolás igénybevétele uniós direktíva alapján a 2023. év végét követően üzembe helyezett rendszerekre már nem vonatkozhat, jelen körülmények között azonban addig nem várható változás. Az RRF pályázat keretein belül megvalósuló beruházás esetében azonban a kedvezményezett vállalja, hogy a jelenlegi elszámolási mód megváltozásakor átvált az új elszámolási módra.

A napelemes rendszerekre vonatkozó szaldóelszámolás lehetővé teszi az energia hálózaton történő tárolását. A jövőben bevezetésre kerülő bruttó elszámolás bevezetésekor azonban a felhasználónak rendszerhasználati díjat kell fizetnie a hálózatba betáplált energia visszavétele után. A háztartási energiatároló segítségével, és a helyben megtermelt energia elraktározásával ennek a költségnek a nagy részét lehet megtakarítani.

A Huawei LUNA2000 energiatároló moduláris felépítésű berendezés, 1 db teljesítményelektronikai modult és 1-3 db akkumulátor modult tartalmaz. A 5 kWh-s akkumulátor modulok egymásra helyezhetők, így mennyiségétől függően 5-10-15 kWh tárolókapacitású kivitelben telepíthetők (Az RRF pályázati keretek között a 15 kWh tárolókapacitás nem számolható el). Az egy akkumulátor modullal rendelkező 5 kWh-s energiatároló teljesítménye 2,5 kW, a két akkumulátor modullal rendelkező 10 kWh-s energiatároló teljesítménye 5 kW.

A földre állítható, vagy falra szerelhető berendezés háza zárt, befoglaló méretei (szélesség, mélység, magasság) 670 * 150 * 600 mm, 670 * 150 * 960 mm, ill. 670 * 150 * 1320 mm. Az inverter és az energiatároló között kábeles kapcsolat van. Elhelyezése az invertertől legfeljebb 10 m távolságban lehetséges, de célszerű őket közös helyiségben, egymás közvetlen környezetében felszerelni. Az energiatároló karbantartást nem igényel.

A Huawei LUNA2000 energiatároló berendezés a Huawei SUN2000L-2/3/3.68/4/4.6/5KTL, SUN2000-2/3/3.68/4/4.6/5/6KTL-L1, SUN2000-3/4/5/6/8/10KTL-M0, és SUN2000-3/4/5/6/8/10KTL-M1 inverter típusokkal kompatibilis.

A BMS (Battery Management System) maga az akkumulátor menedzsment rendszer, amellyel a lítium-alapú akkumulátoros rendszerek kivétel nélkül rendelkeznek. A BMS egyenként monitorozza az akkumulátor cellák feszültségét és a csomagokba rendezett cellák közti hőmérsékletet, valamint vezérli az egyenletes töltés-merítési ciklusokat, és az akkumulátor hűtését. Erre azért van szükség, hogy a berendezés működése ellenőrzött körülmények között történjen. Nem megfelelő értékek kiolvasása esetén a rendszert leállítja, így garantálható a biztonságos működés.

Általánosságban az akkumulátorok élettartama sok tényezőtől függ. A legfontosabbak ezek közül a technológiájuk és a felhasználási módjuk. Az újratölthető akkumulátor típusoknál széles körben elterjedtek a lítium-alapú megoldások. Bár ezek között is akadnak különbségek, a hagyományos ólom-savas akkumulátorokhoz képest számos előnyük van: a teljes töltöttségi tartományban egyenletesen tartják a feszültségüket, kevésbé függenek a külső hőmérséklet változásaitól, jól bírják a rendszeres töltést-merítést, de ha hosszabb ideig nem használják, akkor is alacsony önkisülés jellemzi őket. A Huawei energiatárolókban használt LiFePO kémia (LFP, lítium-vasfoszfát) a konkurens technológiák közül is kevésbé kényes, és hosszabb élettartamot biztosít. Egy adott felhasználási célra szánt lítium akkumulátorok kapacitása egy bizonyos mennyiségű teljes vagy részleges töltés-merítési ciklus után 80% körüli értékre csökken. Az elektromos autók esetében ez a kapacitás-csökkenés már jelentősen befolyásolja a hatótávolságot, ilyenkor érdemes az akkumulátort cserélni. A háztartási felhasználásra szánt akkumulátorok esetében azonban jellemzően napi egy teljes töltés-merítési ciklussal lehet számolni. Ebből kifolyólag a gyártók többsége 4-6.000 ciklust is garantál, mielőtt az akkumulátor jelentősen degradálódik. A lítium akkumulátorok azonban ekkor is ellátják a feladatukat, így az élettartamuk a gyakorlatban akár jóval hosszabb is lehet. A csomagjainkban található Huawei LUNA energiatárolóra 10 év gyártói garanciát adunk.

Több helyen lehet olvasni, hogy a napelem és energiatároló az elektromos fűtési rendszer villamosenergiával történő ellátását hatékonyan tudja biztosítani, és legalább részben ki tudja váltani a hálózati energiaellátást. Ez a háztartás fűtésének magas energiaigénye és a napenergia termelés-felhasználás időbeli különbségei miatt ésszerűen és gazdaságos keretek között nem megvalósítható. Ez nem azt jelenti, hogy ilyen esetben haszontalan az energiatároló, hanem azt, hogy nem éri meg erre a célra méretezni.

A téli fűtési időszakban a napelemes rendszer a rövidebb napos órák és a kedvezőtlen időjárás miatt alacsony hatásfokkal termel. Könnyen előállhat az a helyzet, hogy a hagyományos háztartási gépeken túl az elektromos fűtés annyi napenergiát igényel, hogy tartalék nem vagy olyan kis mennyiségben marad, ami egyáltalán nem indokolja az akkumulátorkapacitás fűtés-támogatást célzó növelését. A lehetséges megoldások közül rezsiköltség szempontjából az előnyös megoldás a felhasználó számára az, ha a hőszivattyús fűtő-hűtő rendszert H-tarifán keresztül látja el villamosenergiával (az RRF pályázaton belül a hőszivattyú tápellátásának kiépítése ezért külön támogatott tevékenység).

Háztartási energiatárolóval kiegészített napelemrendszer telepítését csak hálózatra csatlakoztatott formában támogatja a pályázat.

Áramszünet esetén biztonsági okokból nem juthat vissza áram az elosztóhálózatra. Magyarországon a háztartási méretű kiserőművek jellemzően olyan topológia szerint kerülnek kialakításra, amelyben áramszünet esetén a háztartási fogyasztók áramellátása az inverter oldaláról, így az inverterhez egyenáramú oldalon csatlakozó akkumulátor oldaláról is megszűnik.
Az RRF pályázatban igényelhető energiatárolóval kiegészített napelemrendszer célja a napenergia helyi felhasználásának maximalizálása, és az elosztói hálózat tehermentesítése. Hibridüzemű, azaz hálózatra csatlakoztatott és szigetüzemben is működő rendszer a későbbiekben kialakítható.

Hibridüzemű igény esetén a villamos hálózatot egyedileg meg kell tervezni, melyet követően a csatlakozási dokumentáció elfogadását az elosztótáraság részéről előzetesen nem tudjuk garantálni. A pályázat keretében csak olyan műszaki megoldásra tudunk ajánlatot adni ügyfeleinknek, amely biztosan megvalósítható. A tervezési és engedélyeztetési eljárás, és az addicionális védelmek beépítése, és a kapcsolódó villanyszerelési munkák a sztenderd ajánlati árakhoz képest többletköltséget jelentenek, amelyek meghaladják az RRF pályázati támogatás kereteit.