A NAPENERGIAINFO:HU néhány részb?l álló sorozatot készített olvasóinak az ún. szigetüzem? (hibrid) er?m?vekr?l. Ennek a szekciónak Ing. Martin Kola?ík, a szigetüzem? er?m?vekre specializálódott telepít? a szakmai védnöke, aki már több éve ezzel a problémakörrel foglalkozik.
Többségünk már eleget hallott a fotovoltaikus er?m?vekr?l ahhoz, hogy el tudja képzelni, mir?l van szó – a tet?re szerelt sötétkék panelek cseh, szlovák, magyar vagy lengyel tájakon sem számítanak ritka látványnak. Ám azt kevesen tudatosítják, hogy a fotovoltaikus panelek általi villamosenergia-el?állítás jelenlegi módja nem az egyedüli. S így gyakran halljuk ügyfeleinkt?l és ismer?seinkt?l: „Mi a szigetüzem? er?m?? Szükség van szigetre?”
Miben rejlik tehát az alapvet? különbség?
Az utóbbi években telepített fotovoltaikus er?m?vek zöme ún. hálózati (angolul grid-tie, esetleg on-grid), vagyis egy speciális feszültségváltón keresztül közvetlenül kapcsolódnak a nyilvános hálózathoz. Ha a Nap megvilágítja a paneleket, a váltóirányító minden el?állított energiát a nyilvános hálózatba táplál. Minél jobban világít, annál több áramot ad át, tekintet nélkül arra, hogy valakinek éppenséggel szüksége van-e rá, vagy sem. A családi házaknál alkalmazott kisebb telepítések esetében ez nem jelent gondot, hiszen a fotovoltaikus er?m?vek teljesítményét háztartási fogyasztók használják fel, s ha az adott házban éppenséggel nincs fogyasztás, az áramot a szomszédnál vagy az utcában hasznosítják. Ily módon a nyilvános elosztó hálózatot nem éri különösebb terhelés. Rosszabb azonban a helyzet a nagy fotovoltaikus er?m?vel. Annak teljesítménye – szemben a háztartási kiser?m?vekkel – lényegesen nagyobb, és gyakran nagyon kellemetlen feszültségnövekedést okoznak azokban a dugaszoló aljzatokban, amelyek a közelükben vannak csatlakoztatva a nyilvános hálózathoz. Éjjel pedig végképp nem állít el? áramot, és és a villanyfogyasztást más forrásokból kell fedezni – Közép-Európában a leggyakrabban szén- és atomer?m?vekb?l. A nagy hálózati fotovoltaikus er?m?vek telepítését éppen ezért ökológiai, sem energetikai szempontból nem tartjuk értelmesnek.
A fentebb ismertetett fajtával szemben a szigetüzem? er?m?vek a panelek révén nem a hálózatbab termelnek energiát, hanem el?bb elemeken tárolják azt. Ebb?l a tárolóból készítenek azután tiszta, 230 V-os áramot a hétvégi vagy családi házak, a cégek fogyasztóinak a szükségleteire, mégpedig a nyilvános hálózattól függetlenül. A szitegüzem? váltóirányítókat rendszerint nem is a hálózatba táplált energia biztosítására alakítják ki, éppen ezért nem fenyeget engedélyezetlen túltermelés. Ugyanakkor rossz id?járás esetén – amikor a ház fogyasztésát nem lehet fedezni a panelekb?l és az elemekr?l – az áram egyenirányúan a hálózatból is átvehet?. A nyilvános hálózat ily módon els?dlegesb?l tartalék forrássá válik, igaz, fontos forrássá – kiváltképp télen. A jól megtervezett szigetüzem? er?m? tavasztól ?szig képes biztosítani a ház villanyáram-fogyasztásának nagy részét, nyáron pedig kényelmesen akár a 100 százalékát is. Télen azonban kevés a napfény, rövidek a nappalok, és a fotovoltaikus er?m? átlagban csak névleges teljesítménye körülbelül 10%-át biztosítja, tehát szükségessé válnak a tartalék áramforrások.
A szigetüzem? er?m? tulajdonosa túl azon, hogy megtakarítást ér el a nyilvános hálózatból való áramfelhasználás terén, nagyobb fokú biztonságot és függetlenséget is élvez: megszakítás nélkül és biztonságosan m?ködik áramszünet és áramkiesés (blackout) esetén is. Ez azt jelenti, hogy a háztartási fogyasztókat, a f?t?rendszerek szivattyúit, a légtechnikai és biztosítási berendezéseket is óvják a áramkimaradástól. Abban az esetben, ha az ügyfél nem hajlandó vagy képes fizetni a nyilvános hálózatból nyert energiáért, vagy pedig el?bb drága csatlakozót kellene építeni, az ügyfél teljesen leköthet? a hálózatról, s csak a saját forrásaira hagyatkozhat.
Milyen elemekb?l áll a szigetüzem? fotovoltaikus er?m??
- Természetesen a fotovoltaikus panalek számítanak a legfontosabb elemeinek. Azok állítanak el? villanyáramot a napenergiából. Az a legjobb, ha napsütötte tet?re szerelik fel azokat. A szigetüzem? er?m?vek esteében a keleti vagy nyugati tájolású tet?részek is kihasználhatók és kihasználandók, mert a napközbeni egyenletes termelés általában fontosabb, mint a délid?ben tapasztalható nagyobb teljesítmány. A dél körül termelt áram felfogására ugyanis nagyobb elemre volna szükség, vagy pedig ez a mennyiség nem hasznosulna. A paneleknek ez nem árt, de csökken a renszer pénzügyi hatékonysága. Az üdül?házak és házikók esetében rendszerint kevesebb (pl. 1-6) panelt használnak fel, míg a 12 kWh átlagos napi fogyasztású családi házakban 12 vagy annál több panel is elkel. Egy-egy panel leggyakoribb teljesítménye 250 Wp-re tehet?, ami ver?fény idején 250 W-os teljesítményt jelent. A 12 darab panel így max. 3000 W töltési teljesítménynek és der?s, napos id?járás esetén 15 kWh átlagos napi hozamnak felel meg.
- A panelekb?l származó energiát el?bb az elemtölt? szabályozójának kell feldolgoznia. A legjobb, ha ez az MPPT funkcióval (azaz a maximális teljesítmény pontjának a megkeresésével történik). Az ugyanis biztosítja az elemkészlet min?ségi és biztonságos feltöltését, valamint a feltöltés leállítását abban a pillanatban, hogy az elem feltölt?dött, s nincs semmilyen fogyasztás.
- Az elem a szigetüzem? er?m? másik egészen elengedhetetlen alkotóelem. A trakciós és szoláris ólomelemek viszonylag gyorsan kiszorulnak a palettáról, alacsony beszerzési árukon kívül nem bírnak semmilyen nfunkcionális el?nnyel az újabb, litium-ionos (Li-Ion) és lítium-vas-foszfátos (LiFePO4) elemekkel szemben. A legjobb ólomelemek élettartama a naponta használt szolár rendszerekben nem haladta meg a 6 évet. Ezzel szemben a jól súlyozott LiFePO4 elemek akár több tízezer napi ciklust is kibírhatnak, tehát funkcionálisan több mint 20 évet kibírnak. Ezt már a naponta használt elektromobilok is igazolták.
- A szigetüzem? feszültségváltók az elemekben tárolt energiából 230 V-os háztartási váltakozó feszültséget állítanak el?. A min?ség? váltóirányítók tartalmaznak bypasst (a tartalékba kapcsoláshoz), hálózati tölt?t (az elemek hálózatból történ? kiegészít? vagy szükséghelyzeti töltéséhez), valamint néha egyéb más elemeket is.
- Az er?m?veknek rendszerint a monitoring valamilyen formája is része, hogy az ügyfél figyelemmel kísérhessen a feszültség pillanatnyi és múltbéli alakulását, az el?állított és felhasznált energiát, továbbá az akkumulátorok kapacitását. Néha a fogyasztási szokásait is ezen adatokhoz kell igazítania, vagy pedig szükségessé válik a kiegészít? források bekapcsolása.
- Az ügyfelek a szigetüzem? kiser?m?vet maguk is felépíthetik a szállított alkotóelemekb?l, de külcsrakész telepítést is megrendelhetnek. Gyakori a telepítés a hétvégi házakon, házikókon, ahol nincs csatlakozás a nyilvános hálózathoz, vagy olyan ügyfél, aki nagy összeg? illetéket fizet a csatlakozásért. Manapság meglep? módon még gyakoribb a telepítés olyan családi házaknál, amelyek esetében a szigetüzem? fotovoltaikus er?m? a fogyasztás nagy részét fedezi, az ügyfelet és annak kulcsfontosságú technológiáját pedig védi a hálózatiáram-kimaradástól. A saját energiaforrást – a saját házban éléshez és a saját élelmiszer-termeléshez hasonlóan – a munkahely elvesztése vagy az ingatag politikai helyzet esetén az ügyfél és családja biztonságát növel?, fontos elemnek tartjuk.
Következ? cikkeinkben a következ? témákat mutatjuk be részletesen:
- a szigetüzem? rendszer megfelel? tervezése,
- ár,
- jogszabályi háttér (galvanikusan leválasztva a hálózatról, Szlovákia, Lengyelország, Magyarország),
- a technológia részletes bemutatása (akkumulátorok, balanszírozók, váltóirányítók, szabályozók),
- a szigetüzem? er?m?vekkel kapcsolatos mítoszok és tények.
Forrás: napenergiainfo.hu
