A sikeres energetikai átálláshoz alapvető igény, hogy megújuló energiaforrások felhasználásával állítsuk elő az áramot és a hőt, kombinálva mindezt egy kiterjedt tárolási infrastruktúrával és a közlekedési szektor intelligens összekapcsolásával. Az egyértelmű célok eléréséhez persze technológia - no meg finanszírozás - sem árt, és bár még mindig vannak megoldásra váró feladatok, például, hogy hosszú távon hogyan tároljunk megtermelt megújuló energiát, a robbanásszerű fejlődést éppen az a több mint 1300 technológiát szolgáltató kiállító igazolja vissza, akikkel egy helyszínen találkozhattunk Münchenben.
Az expón az energiaipar átállásához szükséges, és jelenleg ismert számos eszköz, szolgáltatás, megoldás gyűlt össze: lakossági napelemes technológia, fotovoltaikus erőművek, agrofotovoltaikus rendszerek, úszó PV, akkumulátoros tárolórendszerek, zöld hidrogénnel kapcsolatos megoldások, hálózatbiztonságot garantáló lehetőségek, alternatív energiával működő elektromos járművek, illetve ezek töltési infrastruktúrája és az áramhálózatba való integrálása, intelligens hálózati megoldások és még sorolhatnánk.
Mélyebbre ásunk
Már az előző felsorolás is érzékelteti, hogy mekkora súlya, és területeken átívelő kiterjedt szerepe van a technológiának. Ebben a komplex világban igazítottak el minket a Huawei szakértői, bemutatták, hogy hol tart, mit tud most felmutatni a fotovoltaikus (PV) fellendülés és az évtizedes növekedésre visszatekintő tárolóipar.
A lakossági szektorban a legkönnyebb a napenergia berobbanását észrevenni, egyre több háztetőre kerülnek fel a napelemek biztosítva a háztartások energiafogyasztásának egy részét.Sokan azt is tudhatják, hogy az egész rendszer legfontosabb eszköze az inverter, ami egyszerűen megfogalmazva az elemek által összegyűjtött napenergiát, illetve termelt egyenáramot alakítja át felhasználható váltóárammá, de további funkciókkal is bírhat. Bár már mind létező eszköz, a magyar piac szempontjából - tekintve az új eszközök elterjedésének gyorsaságát - a hibrid inverter, az autótöltővel összekötött inverter, valamint az optimalizáló lehet újszerű.
A hibrid inverter lényege, hogy lehetővé teszi akkumulátor csatlakoztatását is a napelemes rendszerhez, vagyis rövid távon tárolhatóvá teszi a megtermelt energiát. A magyar piacon az akkumulátor előnye most még leginkább egy áramszünet esetén mutatkozik meg, az olyan országokban viszont, mint például Németország, ahol a lakosság jóval magasabb, és időszakonként eltérő piaci árat fizet a hálózatból vételezett áramért, erősen motiváló lehet, hogy a napelemek által termelt energia minél nagyobb részét helyben fogyasszák el. Ebben segít az akkumulátor, amely a háztartás pillanatnyi fogyasztásán felüli „felesleget” eltárolja későbbi, például az esti fogyasztási csúcs idején történő felhasználásra. A magas nappali, csúcsidei fogyasztói áramárak idején, az akkumulátor vagy közvetlenül a napelemek termelése fedezheti a felhasználást, csúcsidőn kívül, például éjszaka pedig az akkumulátor is kedvezményes tarifával tölthető. Az autótöltővel összekötött inverter azt ösztönzi, hogy ha már van napeleme egy háztartásnak, akkor egy egyébként fosszilis üzemanyaggal futó jármű helyett elektromosat válasszon, ami fel tudja használni a napenergia adta előnyöket. Az optimalizáló pedig a hatékonyság növelését segíti, nem engedi például, hogy az egész napelemrendszer rosszabbul teljesítsen csak azért, mert egy napelemre árnyék vetül, ugyanakkor tudni kell azt is, hogy körülbelül 30%-kal megemeli egy napelem-beruházás árát.
Ezek az eszközök valójában azt célozzák meg, hogy egyszer a jövőben a villamosenergia-, a hő- és a közlekedési ágazat együtt kapcsolódjon a megújuló energiára.
Miért fontos a tárolás és az akkumulátor?
Az energiatárolás kérdése újra és újra előkerül, a jövőben főleg a hosszú távú tárolásra kell megfelelő választ adni, rövid távon ugyanis már van elérhető megoldás: ezek az akkumulátorok. Szabó Róbert, a Huawei Technologies Hungary Digital Power technológiai megoldások menedzsere mutatta be ezeknek a működését: "Nemcsak tárolásról, hanem egy komplett rendszerről van szó, ami a fogyasztás alapján kiszámítja azt is, hogy mikor érdemes az akkumulátorokat feltölteni. Ennek ott van igazán jelentősége, ahol időszakonként eltérő áron lehet a szolgáltatótól áramot vásárolni. Ha éjszaka olcsóbb az áram, és esetleg napközben felhős idő is volt, akkor az akkumulátor éjszaka fog töltődni, és napközben a jellemzően kisebb fogyasztásra szükséges energiát közvetlenül a napelemről kapja a háztartás." A szakértő a saját termékük kapcsán elmondta, hogy: "hőmérsékletszenzorral vannak ellátva a biztonság érdekében, illetve egyéb tűzvédelmi megoldásokkal. Az egyes akkumulátoregységek 5 kWh kapacitásúak, ezekből hármat lehet egybeépíteni és a hármas toronyból kettőt az inverterre kötni, ami összesen 30 kilowattórát jelent. Egy egység 2,5 kilowatt, kettő, illetve három egység 5 kilowatt teljesítményű, ekkora fogyasztókat tud ellátni."
Az akkumulátor egy egységének az ára egy-másfél millió forint között mozog, ami egyelőre soknak tűnik, ha csak úgy tekintünk rá, mint egy biztosíték, ami segít ellátni a háztartást akkor is árammal, ha éppen áramszünet van, vagy ha felhősebb volt aznap az égbolt. A következő években viszont Magyarországon is felértékelődhet ezeknek a szerepe, a jelenlegi szaldóelszámolást ugyanis tervezetten 2024. január 1-től bruttó elszámolás fogja felváltani, az EU szabályozásnak megfelelően. Bár utóbbinak a részletei még nem ismertek, a lényege, hogy az áramszolgáltató más áron vásárolja meg az általunk a hálózatba feltáplált energiát, mint amennyiért mi vesszük meg az áramot a hálózatból. Az ipari termelés során az a megszokott, hogy negyedóránként számolnak el a fogyasztók a szolgáltatókkal, ha itt is ilyen időközönként néznék a fogyasztás/termelés mérlegét, akkor az akkumulátornak még nagyobb szerepe lenne, hiszen segíthetne pénzügyileg is simítani a fogyasztást. A jelenlegi szaldóelszámolás nem ösztönzi az önfogyasztást, mert egy év után összesít és számláz a szolgáltató, vagyis a nyári visszatermelésünk kompenzálni tudja a téli nem napenergiás, hanem a hálózatból vett fogyasztásunkat.
Szabó Róbert az ágazatot érintő egyes nehézségekről is beszélt, elmondta, hogy a lítiumcellák ára - ami az ipari méretű energiatárolókba, vagy az elektromos autókba is kell - jelentősen megnőtt. A lítium és a kobalt is korlátozottan elérhető, utóbbit Kongó mellett, Oroszországból lehetett eddig beszerezni. Az elmúlt években az üveg, a poliszilícium, és a szilikon ára is felment, a napelemek tartószerkezete acélból készül, ami szintén jelentősen drágult. Mindezek hatása, hogy
összességében 20-25%-ot növekedett a beruházási költség ebben a szektorban.
A hulladékkezelésről is megkérdeztük a szakértőt, az egyik nagy félelem ugyanis az akkumulátorok kapcsán, hogy bár segítenek a tiszta energiára való átállásban, a későbbiekben lehet, hogy még nagyobb problémát okoznak környezeti szempontból, ha nincsenek megfelelően kezelve. Megtudtuk, hogy a gyártóknak hivatalosan fel kell venniük a kapcsolatot egy jogosultsággal rendelkező hulladékkezelővel. Most még főként új akkumulátorokat gyártanak, azonban idővel a lítium újrahasznosíthatósága magas fokú lehet. Ehhez azonban pontos mérésekre lesz majd szükség, enélkül ugyanis nem garantálható a biztonság az ismételt felhasználás során.
Napenergia terén jelenleg azon a szinten vagyunk, hogy mindenki önálló szigetként megtermeli, amit tud, anélkül, hogy a többi termelőt zavarná ebben a tevékenységben. A következő lépés az energiaközösségek létrejötte, (Németországban szintén van erre már példa) vagyis amikor a transzformátor körzeteken belül a szomszédok tranzakciókkal segítik egymást.
A technológia, amiért meg fognak őrülni az ipari termelők
Az ipari, kereskedelmi fogyasztók más helyzetben vannak mint a lakosság. Az áramárak elszállása sok olyan vállalatot, például a fém-, illetve vegyiparban tevékenykedő cégeket is fájdalmasan érint, amelyeknek a költségszerkezetében jelentős arányt képvisel az energia, ők ugyanis nincsenek védve a hatóságilag alacsonyan meghatározott rezsicsökkentett energiaáraktól, úgymint a lakosság vagy a kisebb kkv-k. Így a nagyvállalatok számára kiemelten fontos lehet, hogy rendelkezésre álljon nagyobb fogyasztási igényt is kiszolgálni tudó napelem-technológia. Vannak cégek, amelyek adottságaik miatt csak zöldáram-vásárlási szerződésben (PPA) tudnak gondolkodni, míg másoknál lehetőség, hogy a saját telephelyükön akár a csarnokok tetejét építsék be napelemmel.
Utóbbinak ágyazhat meg az a 100-200 kWh-s akkumulátor, mellyel az ipari fogyasztó maximalizálhatja a napelemes rendszer által termelt áram helyben való felhasználását. A jelenlegi gyakorlat szerint ugyanis a fogyasztóknak nem ritkán jobban megérte olyan rendszert kialakíttatnia, amely nem táplál vissza a villamos hálózatba, ezzel megspórolva az építési engedélyezési eljárást. Ezzel azonban a napelemek termelésének egy része nem hasznosul, elvész. A jelenlegi magas piaci áramárak mellett viszont a cégeknek már megérheti akkumulátoros energiatárolóval csökkenteni ezt az energiaveszteséget, jóval kevesebb, mint 10 éves megtérülési idő mellett.
A legnagyobb játékosok, a naperőművek
A lakosság és az üzleti szektort érintő napelemes megoldások után, a "legnagyobb játékosokról", a naperőművekhez tartozó technológiákról is megtudtunk néhány fontos jellemzőt a kiállításon. A naperőművek esetében az energiatárolás lehetőségét egy magasított 6*3 méteres hajózási konténer nagyságú szerkezet biztosítja, 2 MWh kapacitással, ami akár tízhektáros földekre telepített naperőműveket is ki tud szolgálni. A legfontosabb tulajdonságáról Balogh Attila, a Huawei Technologies Hungary Digital Power ügyfélkapcsolati menedzsere beszélt: "A fő funkciója, hogy a napelemek és a hálózat között egy kiegyenlítettebb adagolást eredményez. Ha nem termelhet a hálózatra az 50 MW-os napelempark, akkor az akkumulátorban tud tárolni. A rendszert hálózatstabilizálásra is lehet használni, a napelemektől függetlenül."
Nem is olyan régen számoltunk be róla, hogy csatlakozási stopot hirdettek a naperőműveknél az ellátás biztonságára hivatkozva:
A korlátozás egyik célja, hogy ne kerüljön veszélybe a villamosenergia-rendszer teljesítmény-egyensúlyának a biztosítása, vagyis, hogy ne különbözzön egymástól a termelés és a fogyasztás. A nagy beépített PV rendszerek miatt ugyanakkor nagy az ingadozás, amit egy akkumulátor úgy tud csökkenteni, hogy a napon belüli időjárás-ingadozást kezeli, vagyis lényegében a naperőművel akkor is tudják tartani a menetrendet, ha éppen felhős az idő.
Balogh Attila elmondta, hogy a fogyasztást és a felhasználást is el lehet tolni az akkumulátor segítségével, erre akkor lehet igény, ha nem napközben, hanem éjszaka van a fogyasztás. A nagyméretű tárolás technológiája alapvetően nem újdonság, inkább maga a probléma újszerű, vagyis hogy a magyarországi villamosenergia-rendszerben is már mintegy 3000 MW ipari és háztartási napenergia kapacitás üzemel, ami jelentős ingadozást tud generálni, ha éppen megváltozik az időjárás.
A nagy beépített kapacitás, és az ebből adódó hálózatstabilizálásra való igény robbantja be a naperőművek energiatárolási piacát. A legutóbb kiírt METÁR tender esetén most először, a nyertes pályázóknak kötelező akkumulátoros energiatárolót telepíteniük (a beépített napelemes teljesítmény 10%-ának megfelelőt) a villamosenergia-rendszer üzembiztonsága miatt. A szakértőtől megtudtuk azt is, hogy ennek a 10%-nak a teljesítése, vagyis az energiatároló telepítése körülbelül 25%-os költségnövekedést jelenthet a teljes beruházásban. Fontos viszont azt is látni, hogy egy jól előrejelzett energiatermelés esetén az akkumulátoroknak már nem kiegyenlítő, hanem többlettermelő szerepe lehet.
Egyértelmű, hogy az energia jövőjét biztosító úttörő megoldások minden eddiginél fontosabbá váltak. Vannak ígéretes távlati lehetőségek - mint például a hidrogén - de ezekre még sokat kell várni. Van ugyanakkor már jó néhány olyan lehetőségünk, ami fel tudja gyorsítani az energiaszektor átalakulását, megfelelve a saját, és az EU által is kitűzött 2030-as, illetve 2050-es céloknak. Amíg pedig a kutatók dolgoznak a további problémák megoldásán, addig a piacon, illetve a szereplőkön a sor, hogy a már meglévőket minél nagyobb arányban befogadják.
Címlapkép: Portfolio
