Az energiatárolás alapelve: az energia időbeli átcsoportosítása
A napelemes rendszerek termelése a napsütéses időszakokhoz kötődik, ezért a villamosenergia-termelés jellemzően a nappali órákban koncentrálódik.
Az energiatárolás egyik alapvető szerepe, hogy ezt az energiát későbbi időpontban is fel lehessen használni. Az akkumulátor tehát lehetővé teszi a nappali termelés egy részének eltárolását, majd például az esti vagy éjszakai fogyasztás fedezését.
Az energiatárolás elsősorban akkor tud hatékonyan működni, ha a rendszerben időszakosan többlettermelés keletkezik, amely az adott pillanatban nem kerül felhasználásra.
Ha a nappali fogyasztás folyamatosan meghaladja a napelemes rendszer teljesítményét, akkor a megtermelt energia azonnal felhasználásra kerül, így nem marad jelentős mennyiség eltárolható energia. Ilyen esetben az energiatároló kihasználtsága korlátozott lehet.
ÁBRA a fejezet alá
termelés, fogyasztás, tárolás grafikon
Fogyasztási profil és rendszertervezés
Az energiatárolás indokoltságának vizsgálatához elengedhetetlen a fogyasztási profil részletes elemzése.
Ennek célja annak megértése, hogy a nap folyamán mikor és milyen mértékű villamosenergia-felhasználás jelentkezik, illetve hogy a napelemes termelés ehhez hogyan viszonyul.
A fogyasztási profil feltérképezésére több módszer is rendelkezésre áll:
- negyedórás idősoros fogyasztási adatok lekérdezése a hálózati szolgáltatótól
- mérőeszközök telepítése a fogyasztási ponton vagy az energetikai rendszerben
Az így rendelkezésre álló adatok alapján már vizsgálható, hogy a napelemes rendszer mikor termel többletet, és ez a többlet mekkora energiamennyiséget jelenthet egy energiatároló számára.
A fogyasztási és termelési adatok alapján a napelemes rendszer és az energiatároló méretezése modellezhető, ami lehetővé teszi a különböző rendszerkialakítások műszaki és gazdasági összehasonlítását.
Bizonyos rendszerkialakítások esetén az energiatároló az üzembiztonság növelésében is szerepet játszhat, például rövid idejű hálózati kiesések esetén.
ÁBRA a fejezet alá
fogyasztási profil ábrák
- nappali munkarend
- 1-1 időbeli kiugrás
- egész napos munkarend
Piaci alapú energiatárolás és árkülönbségek kihasználása
Az energiatárolás nemcsak a napelemes termelés optimalizálására használható.
Bizonyos villamosenergia-szerződések esetén lehetőség van arra is, hogy a tárolót a villamosenergia-piac áringadozásainak kihasználására alkalmazzák.
Például egy olyan telephelyen, ahol a fogyasztás egész nap közel azonos, miközben napelemes rendszer is működik, a következő működési logika is elképzelhető:
- a napelemes rendszer elsősorban a nappali fogyasztást fedezi
- a kedvezőbb árú időszakban – gyakran a déli órákban – a tároló hálózatról töltődik
- az esti csúcsidőszakban a tároló energiája kerül felhasználásra
Ebben az esetben az energiatárolás a villamosenergia árkülönbségeinek kihasználására épül. A komplexebb energiapiaci stratégiák azonban külön szakmai területet jelentenek, és jellemzően folyamatos piaci figyelést és aktív üzemeltetést igényelnek.
A legtöbb vállalati napelemes rendszer esetében az energiatárolás elsődleges célja továbbra is a helyben megtermelt vagy kedvező időszakban rendelkezésre álló energia hatékonyabb felhasználása.
Összegzés
Az energiatárolás hasznos eszköz lehet a napelemes rendszerek működésének optimalizálásában, de nem minden esetben indokolt.
A telepítés indokoltságát elsősorban a következő tényezők határozzák meg:
- a termelési és fogyasztási profil
- a nappali túltermelés mértéke
- az üzemeltetési célok
- a villamosenergia árstruktúra
Ezért az energiatárolás kérdését mindig a teljes energetikai rendszer és a rendelkezésre álló adatok vizsgálatával érdemes megközelíteni.