A szigetüzemű napelem rendszerek terjedése

A NAPENERGIAINFO:HU néhány részből álló sorozatot készített olvasóinak az ún. szigetüzemű  erőművekről. Ennek a szekciónak Ing. Martin Kolařík, a szigetüzemű erőművekre specializálódott telepítő a szakmai védnöke, aki már több éve ezzel a problémakörrel foglalkozik.

<img class="aligncenter size-medium wp-image-637" src="http://1napelem.hu/wp-content/uploads/napelemek-ferde-tetőn9-533×400.jpg" alt="napelemek ferde tetőn9" width="533" height="400" srcset="http://1napelem.hu/wp-content/uploads/napelemek-ferde-tetőn9-533×400.jpg 533w, http://1napelem.hu/wp-content/uploads/napelemek-ferde-tetőn9-266×200.jpg 266w, http://1napelem.hu/wp-content/uploads/napelemek-ferde-tetőn9-800×600.jpg 800w, http://1napelem.hu/wp-content/uploads/napelemek-ferde-tetőn9-190×142 team task management software.jpg 190w, http://1napelem.hu/wp-content/uploads/napelemek-ferde-tetőn9-60×45.jpg 60w, http://1napelem.hu/wp-content/uploads/napelemek-ferde-tetőn9-400×300.jpg 400w” sizes=”(max-width: 533px) 100vw, 533px” />

Többségünk már eleget hallott a fotovoltaikus erőművekről ahhoz, hogy el tudja képzelni, miről van szó – a tetőre szerelt sötétkék panelek cseh, szlovák, magyar vagy lengyel tájakon sem számítanak ritka látványnak. Ám azt kevesen tudatosítják, hogy a fotovoltaikus panelek általi villamosenergia-előállítás jelenlegi módja nem az egyedüli. S így gyakran halljuk ügyfeleinktől és ismerőseinktől: „Mi a szigetüzemű erőmű? Szükség van szigetre?”
Miben rejlik tehát az alapvető különbség?

 

Az utóbbi években telepített fotovoltaikus erőművek 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 előállított 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 erőművek 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 erőművel. Annak teljesítménye – szemben a háztartási kiserőművekkel – 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 elő áramot, és és a villanyfogyasztást más forrásokból kell fedezni – Közép-Európában a leggyakrabban szén- és atomerőművekből. A nagy hálózati fotovoltaikus erőművek telepítését éppen ezért ökológiai, sem energetikai szempontból nem tartjuk értelmesnek.

 

A fentebb ismertetett fajtával szemben a szigetüzemű erőművek a panelek révén nem a hálózatbab termelnek energiát, hanem előbb elemeken tárolják azt. Ebből 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 sziget üzemű váltóirányítókat rendszerint nem is a hálózatba táplált energia biztosítására alakítják ki, éppen ezért nem fenyeget engedélyezetlen túltermelés. Ugyanakkor rossz időjárás esetén – amikor a ház fogyasztésát nem lehet fedezni a panelekből és az elemekről – az áram egyenirányúan a hálózatból is átvehető.

 

 

A nyilvános hálózat ily módon elsődlegesből tartalék forrássá válik, igaz, fontos forrássá – kiváltképp télen. A jól megtervezett szigetüzemű erőmű tavasztól őszig 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 erőmű átlagban csak névleges teljesítménye körülbelül 10%-át biztosítja, tehát szükségessé válnak a tartalék áramforrások.

 

A szigetüzemű erőmű tulajdonosa túl azon, hogy megtakarítást ér el a nyilvános hálózatból való áramfelhasználás terén, nagyobb fokú biztonságot és függetlenséget is élvez: megszakítás nélkül és biztonságosan működik áramszünet és áramkiesés (blackout) esetén is. Ez azt jelenti, hogy a háztartási fogyasztókat, a fűtőrendszerek 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 előbb drága csatlakozót kellene építeni, az ügyfél teljesen leköthető a hálózatról, s csak a saját forrásaira hagyatkozhat.


Milyen elemekből áll a szigetüzemű fotovoltaikus erőmű?


• Természetesen a fotovoltaikus panalek számítanak a legfontosabb elemeinek. Azok állítanak elő villanyáramot a napenergiából. Az a legjobb, ha napsütötte tetőre szerelik fel azokat. A szigetüzemű erőművek esteében a keleti vagy nyugati tájolású tetőrészek is kihasználhatók és kihasználandók, mert a napközbeni egyenletes termelés általában fontosabb, mint a délidőben 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 üdülőházak 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 tehető, ami verőfény idején 250 W-os teljesítményt jelent. A 12 darab panel így max. 3000 W töltési teljesítménynek és derűs, napos időjárás esetén 15 kWh átlagos napi hozamnak felel meg.

• A panelekből származó energiát előbb az elemtöltő szabályozójának kell feldolgoznia. A legjobb, ha ez az MPPT funkcióval (azaz a maximális teljesítmény pontjának a megkeresésével történik). Az ugyanis biztosítja az elemkészlet minőségi és biztonságos feltöltését, valamint a feltöltés leállítását abban a pillanatban, hogy az elem feltöltődött, s nincs semmilyen fogyasztás.

• Az elem a szigetüzemű erőmű másik egészen elengedhetetlen alkotóelem. A trakciós és szoláris ólomelemek viszonylag gyorsan kiszorulnak a palettáról, alacsony beszerzési árukon kívül nem bírnak semmilyen nfunkcionális előnnyel 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 szigetüzemű feszültségváltók az elemekben tárolt energiából 230 V-os háztartási váltakozó feszültséget állítanak elő. A minőségű váltóirányítók tartalmaznak bypasst (a tartalékba kapcsoláshoz), hálózati töltőt (az elemek hálózatból történő kiegészítő vagy szükséghelyzeti töltéséhez), valamint néha egyéb más elemeket is.

• Az erőműveknek rendszerint a monitoring valamilyen formája is része, hogy az ügyfél figyelemmel kísérhessen a feszültség pillanatnyi és múltbéli alakulását, az előállított és felhasznált energiát, továbbá az akkumulátorok kapacitását. Néha a fogyasztási szokásait is ezen adatokhoz kell igazítania, vagy pedig szükségessé válik a kiegészítő források bekapcsolása.

• Az ügyfelek a szigetüzemű kiserőművet maguk is felépíthetik a szállított alkotóelemekből, de külcsrakész telepítést is megrendelhetnek. Gyakori a telepítés a hétvégi házakon, házikókon, ahol nincs csatlakozás a nyilvános hálózathoz, vagy olyan ügyfél, aki nagy összegű illetéket fizet a csatlakozásért. Manapság meglepő módon még gyakoribb a telepítés olyan családi házaknál, amelyek esetében a szigetüzemű fotovoltaikus erőmű 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 növelő, fontos elemnek tartjuk

forrás : napenergiainfo.hu