Az energiatározók hazai perpektívái

Óbudai Egyetem KVK Villamosenergetikai Intézet

Az energiatározók hazai perpektívái

Dr. Kádár Péter Óbudai Egyetem KVK Villamosenergetikai Intézet [email protected]

Energiatározás - 2014.11.26. - ÓE KVK

1

Vázlat • • • •


Technológiák paraméterei Technológiák áttekintése Módszertan Költség összehasonlítás

Az energiarendszer szintű és energiakereskedelmi célú tárolást vizsgáljuk. (Nem az UPS, nem az energiaminőségi, nem a helyi egyéb célú tárolást) Energiatározás - 2014.11.26. - ÓE KVK 2

Technológiák paraméterei • • • • • • •


Teljesítmény (tárolás/kisütés) Tárolt energiamennyiség Hatásfok Energiasűrűség Teljesítménysűrűség Hőmérsékleti viszonyok Önkisülési idő


3

Technológiák jelenleg vizsgált paraméterei


• • • • • • •

Egységméret Egységteljesítmény Létesítési költség Fajlagos létesítési költség Hatásfok Élettartam Fajlagos tárolási költség


4

Releváns technológiák • • • • • • •


SZET Akkumulátorok VRB Hidrogén/tüzelőanyag cella DMS (Lendkerék) (Sűrített levegő)


5

Módszertan


napi töltési ciklusok ciklus/év

db

felhasználási terület vételezett energia ára eladott energia ára Egységteljesítmény

Ft/kWh Ft/kWh MW

Névleges egységkapacitás (visszanyert energia) Ciklusonkénti össz. energia beszerzés ktg. Fajlagos létesítési költség Létesítési költség Hatásfok Élettartam ciklusszám ciklusonkénti többlet energia veszteség

MWh Ft MFt/MW MFt % év MWh

ciklusonkénti többlet energia veszteség ktg.

Ft

ciklusonkénti beruházási ktg. (nem diszkontált!)

Ft Ft Ft/kWh Ft/kWh

ciklusonkénti eladott energia ára fajlagos tárolás ktg. fajlagos nyereség Energiatározás - 2014.11.26. - ÓE KVK

6

SZET


• 1000-3500 dollár/kW ár között mozog. E fajlagos beruházási költségeket figyelembe véve egy 1000 MW teljesítményű szivattyús tározós erőmű beruházási költsége 220-770 milliárd forint. http://atomenergiainfo.hu/tudastar/atomeromu-altal-termelt-villamos-energia-kivaltasanak-elvi-alternativai


7

Pumped storage plant



8




9




10

Energiarendszer szintű tárolás - SZET

SZET napi töltési ciklusok ciklus/év

db

SZET

vételezett energia ára

eladott energia ára Egységteljesítmény Névleges egységkapacitás (visszanyert energia) Ciklusonkénti össz. energia beszerzés ktg. Fajlagos létesítési költség Létesítési költség Hatásfok Élettartam ciklusszám ciklusonkénti többlet energia veszteség ciklusonkénti többlet energia veszteség ktg. ciklusonkénti beruházási ktg. (nem diszkontált!) ciklusonkénti eladott energia ára fajlagos tárolás ktg. fajlagos nyereség

Ft/kWh Ft/kWh MW

SZET

300,00

energiarendszer szintű

felhasználási terület

300,00


300,00


3,00 20,00 1000,00

10,00 20,00 1000,00

15,00 20,00 1000,00

MWh

2000,00 7058823,53 500,00 500000,00 85,00 100,00 30000,00 352,94

2000,00 23529411,76 500,00 500000,00 85,00 100,00 30000,00 352,94

2000,00 35294117,65 500,00 500000,00 85,00 100,00 30000,00 352,94

Ft

1058823,53

3529411,76

5294117,65

16666666,67 40000000,00 8,86 8,14

16666666,67 40000000,00 10,10 -0,10

16666666,67 40000000,00 10,98 -5,98

MWh Ft MFt/MW MFt % év

Ft Ft Ft/kWh Ft/kWh



11

ELMÜ Fót megújuló központ



12




13




14

ELMÜ fóti energiatároló

ELMÜ Fót akkumulátor AUTO akku napi töltési ciklusok ciklus/év

db

kisléptékű elosztott megújuló termelés

felhasználási terület vételezett energia ára eladott energia ára Egységteljesítmény

Ft/kWh Ft/kWh MW

Névleges egységkapacitás (visszanyert energia) Ciklusonkénti össz. energia beszerzés ktg. Fajlagos létesítési költség Létesítési költség Hatásfok Élettartam ciklusszám ciklusonkénti többlet energia veszteség

MWh Ft MFt/MW MFt % év MWh

ciklusonkénti többlet energia veszteség ktg.

Ft

ciklusonkénti beruházási ktg. (nem diszkontált!) ciklusonkénti eladott energia ára fajlagos tárolás ktg. fajlagos nyereség

300,00

Ft Ft Ft/kWh Ft/kWh

ELMÜ Fót akkumulátor UPS akku

ELMÜ Fót akkumulátor SOLAR akku

300,00


300,00


ELMÜ Fót akkumulátor Lithium akku 300,00



ELMÜ Fót akkumulátor VRB akku 300,00


10,00 30,00 0,02

10,00 30,00 0,02

10,00 30,00 0,02

10,00 30,00 0,02

10,00 30,00 0,02

0,04 500,00

0,04 500,00

0,04 500,00

0,04 500,00

0,04 500,00

6,00 80,00 10,00 3000,00 0,0100

8,00 80,00 10,00 3000,00 0,0100

12,00 80,00 10,00 3000,00 0,0100

20,00 80,00 10,00 3000,00 0,0100

35,00 80,00 10,00 3000,00 0,0100

100,00

100,00

100,00

100,00

100,00

2000,00 1200,00 52,50 -32,50

2666,67 1200,00 69,17 -49,17

4000,00 1200,00 102,50 -82,50

6666,67 1200,00 169,17 -149,17

11666,67 1200,00 294,17 -274,17


15

Vanadium Redox Battery Energy Storage System

[1]


http://www.vrbpower.com/docs/VRB-ESS%20-%20An%20Introduction%20to%20Wind%20.pdf


16

VRB


• • • • • •

önkisülés kicsi összhatásfoka 65-75% töltésről kisütésre váltás microsec nagyságrendű az elektrolit élettartama gyakorlatilag végtelen a szivattyúk kb. 5-7 év után cserélendők a membránok kb. 10-12 év után (13-15,000 ciklus után) cserélendők • fajlagos beruházási (berendezés) költség pl. egy 40 MW-os, 400 MWh-s tároló erőműre kb. 400 €/kWh • létesítési időtartam kb. 15 hónap


17

VRB



18

VRB



19

VRB



20

VRB



21

Tüzelőanyag-cella a KVK VEI megújuló energiaparkban


Energiatározás 2014.11.26. - ÓE KVK

22

Szélhidrogén - Zöldhidrogén


A hidrogénes energiarendszerek az alábbi elemekből épülhetnek fel: • Szélerőmű • Hidrogénfejlesztő „hidrogén generátor” • Hidrogén kompresszor • Tároló palack • Szállító tartály • Szállító vezeték • Hidrogén kút • Tüzelőanyag cellás áramforrás • Hidrogén üzemű járművek • További hidrogén fogyasztók Energiatározás 2014.11.26. - ÓE KVK

23

Az UTSIRA projekt


Kiegyenlítés Óbudai Egyetem KVK Villamosenergetikai Intézet

24

Lokális hidrogén előállítás, hálózati csatlakozás nélkül


Szélerőmű Szélerőmű

On-site hidrogén előállító eszköz

On-site hidrogén előállító eszköz

Szállítás Szállítás

Hidrogén kút


Közlekedési felhasználás

25

Központi hidrogén előállítás hálózati csatlakozással, szinkron üzemeltetéssel


120 kV-os főelos ztó hálóza t

Szélerőmű park

Szinkron szabályozás Szélerőmű

KÖF eloszt ó hálóza t

Központi szinkron szabályoz ó

Sz1 termelés 10 Sz2 termelés

5

Sz3 termelés

0 1

Központi hidrogén előállító eszköz

Hidrogén Energiatározás kút 2014.11.26. - ÓE KVK

15

3

5

7

9

11 13 15 17 19 21

-5

Sz össztermelés

-10

Hidrogén átalakító fogyasztása

-15

26 Közlekedési felhasználás

Központi hidrogén előállítás hálózati csatlakozással, rendszerirányítói szabályozással


120 kV-os főelos ztó hálóza t

Szélerőmű park

Szélerőmű

Rendszer irányítói szabályo zás

KÖF eloszt ó hálóza t

6 Rendszerirányítói szabályozás

Szél össztermelés

5 4 3

4 3

Rendszerirányítói többlet = Hidrogén átalakító fogyasztása

2

Rendszerirányítói többlet = Hidrogén átalakító fogyasztása

2

1

1

Központi hidrogén előállító eszköz

Szél össztermelés

5

6

0 -1 1 -2

Rendszerirányítói szabályozás

3

5

7

9

11 13 15 17 19 21

-3 -4

0 -1 1 -2

3

5

7

9

11 13 15 17 19 21

-3 -4

Hidrogén kút

Energiatározás Közlekedési 2014.11.26. - ÓE KVK felhasználás

27

Egyéb tározási módok

VRB napi töltési ciklusok ciklus/év

db

felhasználási terület vételezett energia ára

Ft/kWh

eladott energia ára

Ft/kWh

Egységteljesítmény Névleges egységkapacitás (visszanyert energia) Ciklusonkénti össz. energia beszerzés ktg. Fajlagos létesítési költség Létesítési költség Hatásfok Élettartam ciklusszám ciklusonkénti többlet energia veszteség ciklusonkénti többlet energia veszteség ktg. ciklusonkénti beruházási ktg. (nem diszkontált!) ciklusonkénti eladott energia ára fajlagos tárolás ktg. fajlagos nyereség

MW MWh Ft MFt/MW MFt % év MWh Ft Ft Ft Ft/kWh Ft/kWh

Hazai ólomakkumu MVM detki látoros tároló

Household battery 300,00

300,00

300,00


Hidrogén tárolás

300,00

300,00

atomerőművi kisléptékű kisléptékű vill. En elosztott tárolás, elosztott Német megújuló háztartási megújuló energiarendszer tüzelőanyag termelés tározás termelés szint, megújuló cella 15,00 45,00 25,00 25,00 3,00 10 órát működtetjük 30,00

84,00

30,00

35,00

0,01

0,01

0,01

30,00

0,01 176,47

0,01 529,41

0,01 294,12

30,00 882352,94

10,00 85,00 10,00 3000,00 0,0018

1,50 85,00 10,00 3000,00 0,0018

0,75 85,00 10,00 3000,00 0,0018

1675,00 85,00 10,00 3000,00 5,2941

26,47

79,41

44,12

132352,94

840,00

3333,33 300,00 335,98 -320,98

500,00 840,00 57,94 -18,94

250,00 300,00 29,41 -24,41

558333,33 1050000,00 23,02 -13,02

6666,67 12600,00 17,87 9,13


30,00 3 x 110 A x 0,4 kV = 132 kW 20 m3/h hidrogén, 70 kWh 0,10 becsomagolás 0,42 tüzelőanyag cella 60% hatásfok 2100,00 tüzelőanyag cella + hidrogén 30,00 generátor 60,00 15,00 550 Ft >> 130 Ft Linde! 4500,00 0,2800

28


• Energiatárolás – energiarendszer szinten NEM (illetve minimális SZET) • Hidrogén tárolásra NEM • Szabályozott termelés • DSM javítás


29


Köszönöm a figyelmet!


30

Az energiatározók hazai perpektívái

Recommend Documents