ESPAN- Pilotprojekt: „Savas ólomakkumulátor bázisú, helyhez kötött energiatároló rendszerek vizsgálata“
Az ESPAN (WP 4) – Pilotprojekt zárójelentésének rövid összefoglalója: „Savas ólomakkumulátor bázisú, helyhez kötött energiatároló rendszerek vizsgálata“
Firma: Projekt: Dátum: Verzió:
Megnevezés: Powerstation 2012.12.28. 1.0
Zárójelentés
Készítette: Ellenőrizte: Engedélyezte: Oldalszám: 1/20
Jelinek
ESPAN- Pilotprojekt: „Savas ólomakkumulátor bázisú, helyhez kötött energiatároló rendszerek vizsgálata“
A projekt célja A projekt célja abban állt, hogy egy Burgenland tartományban lebonyolított tesztprojekt keretében, újszerű töltő- és kisütő technológia alkalmazásával a gyakorlatban próbáljunk ki olyan korszerű, innovatív energiatároló rendszereket, amelyek alapját hagyományos, savas ólomakkumulátorok képezik. Ennek az újszerű energiatároló berendezésnek elkészítettük egy kísérleti, fotovoltaika - egységgel kombinált példányát és a tesztidőszakban gyakorlati (próba-) üzemben működtettük.
Kiindulási helyzet A projekt keretében különböző berendezésegységeket használtunk fel, mint pl. fotovoltaikus rendszert, töltőberendezést az energia tárolásához akkumulátorokban és savas ólomakkumulátorokban. A töltőberendezés („Powerstation”) alapvető célja, hogy a napelemes rendszer által termelt elektromos energiát egy akkumulátorban időszakosan be lehessen tárolni és így az áramot az esti órákban (kevésbé napsütéses időszakban) is lehessen használni. A tároló maga egy hagyományos savas ólomakkumulátorokból összeállított telep, amelynek élettartamát a speciális „StratexPlus” töltési módszer alkalmazásával szeretnénk megnövelni. Ezen túlmenően a töltőberendezés (Powerstation) biztosítja azt a lehetőséget is, hogy a háromfázisú hálózatról megtáplált házat egyfázisú inverter közbekapcsolásával lássuk el árammal, ami által a ház áramellátása hálózat kimaradás esetén is biztosított. Az 1. ábrán látható a különböző rendszer komponensek elrendezése, összekapcsolási sémája.
1. ábra: A felhasznált berendezés komponensek sematikus elrendezése
Firma: Projekt: Dátum: Verzió:
Megnevezés: Powerstation 2012.12.28. 1.0
Zárójelentés
Készítette: Ellenőrizte: Engedélyezte: Oldalszám: 2/20
Jelinek
ESPAN- Pilotprojekt: „Savas ólomakkumulátor bázisú, helyhez kötött energiatároló rendszerek vizsgálata“
A berendezés kísérleti üzeme A különböző áramtároló rendszerekkel kapcsolatban elvégzett alapvető kutatómunkákra, másrészről a fotovoltaikus berendezésekről összegyűjtött és kiértékelt üzemi adatokra támaszkodva kifejlesztettük az „Energy 3000 – Powerstation” típusú töltőkészülékhez tartozó optimális üzemi és feltöltési stratégiát. A felállított kísérleti berendezésekbe ezt az üzemelési és feltöltési programot feltöltöttük. A jelenlegi tartós üzemben most az összes releváns üzemi paraméter regisztrálása és feljegyzése útján a berendezés működését felügyeljük, kiértékeljük és ezt követően a kapott eredmények alapján tovább optimalizáljuk. A 2. ábrán a berendezés legfontosabb részkomponensei láthatók.
2. ábra: A berendezés komponensei
Firma: Projekt: Dátum:
Megnevezés: Powerstation 2012.12.28.
Zárójelentés
Készítette: Ellenőrizte: Engedélyezte:
Jelinek
ES viz
Verzió:
1.0
Oldalszám: 3/20
ESPAN- Pilotprojekt: „Savas ólomakkumulátor bázisú, helyhez kötött energiatároló rendszerek vizsgálata“
Gazdaságosság Különböző kiértékelések azt mutatták, hogy a kihasználási mutató és ezzel a saját energiaigény szempontjából a terhelési profilnak van a legnagyobb jelentősége. Ezért a fotovoltaikus egység valamint a tároló optimális méretezési kialakítása alapvető fontosságú a berendezés kedvező gazdaságosságú használata szempontjából. Eredmények: Ha áramfelhasználás legnagyobb része azokra a napszakokra esik, amikor a szolár egység energiát tud szolgáltatni (pl. családok két kisebb gyermekkel / idősek), akkor megfelelő méretezés alkalmazásával a tároló lényegesen kisebb méretű is lehet, a maximális kihasználás biztosítására. Általánosságban a tároló némi „túlméretezése” célszerűnek mondható, mert ezzel áthidalható egy nap kevés napsütéssel, ami pozitív kihatásokkal jár a kihasználtsági mutatóra (például azok a napok nagy akkumulátorok alkalmazásánál, amikor kevés napsütés van). A fotovoltaikus rendszer túlméretezése alapesetben nem célszerű, mert normál üzemben az energia egyszerűen csak a hálózatba táplálódik be, erre a tároló egyidejű túldimenzionálása sem jelent megoldást, mert az energiát a fogyasztási oldal nem veszi át. Ezzel a megoldással az a fölös energia, amely a hálózatba táplálódik, a hálózat által felvett energiához hasonlóan (helyes időjárás jelentés esetén) jobban prognosztizálható és stabilabb, mert az energiacsúcsok illetve a felhőátvonulás miatti kiesések jobban áthidalhatóak. Az ilyen berendezések éves viszonylatban maximum az időalap 80%-ban üzemelnek. A téli hónapokban a szolár berendezés egyszerűen túl kevés energiát bocsájt rendelkezésre a fogyasztási igények kielégítéséhez. A hálózatba ilyenkor egyáltalán nincs betáplálás. Ahogy az 3. ábrán létható, a berendezést meg kellene háromszorozni, ami sem műszakilag, sem gazdaságossági szempontból nem jelent értelmes alternatívát.
3. ábra: Stacionárius áramtárolók tipikus igénybevételi görbéi (5 kWP PV – egységgel kombinálva) Firma: Projekt: Dátum:
Powerstation 2012.12.28.
Megnevezés:
Készítette:
Zárójelentés
Ellenőrizte: Engedélyezte:
Jelinek
ES viz
Verzió:
1.0
Oldalszám: 4/20
ESPAN- Pilotprojekt: „Savas ólomakkumulátor bázisú, helyhez kötött energiatároló rendszerek vizsgálata“
Környezeti kihatások (az üvegház hatású gázok csökkentése) CO2 csökkentés vizsgálata szolár / tároló kombinált alkalmazásánál Ausztriában / az EU-ban A korszerű erőműi technológiában már standardnak tekinthető a környezetre káros kibocsájtások, emissziók minimálisra történő redukálása. A legtöbb üvegházhatású gáz illetve a szálló finom por visszatartására már van lehetőség filterek és más módszerek révén. Kalorikus erőművekben ezek alkalmazása már előírás. A CO2- emissziót azonban az égésnél nem lehet teljes mértékben elkerülni. Ebben a tekintetben csak a berendezések hatásfoknövelése javíthat a helyzeten. Az alternatív energiahordozók kitüntetett tulajdonsága, hogy nem okoznak CO2 emissziót. Ausztriában 2011-ben a kibocsájtott CO2 mennyisége a hálózatra vetítve 0,17 kg/kWh értéket tett ki. Ez az érték – a vízi energia magas hányada következtében – az európai átlaghoz viszonyítva (0,39) nagyon jónak mondható. A tárolók különösen a csúcsterhelés kiegyenlítő hatásukkal tűnnek ki, ezekben az időszakokban az energiát a szivattyús vízi erőművek mellett a gyorsan szabályozható kombinált ciklusú, szén- és olajerőművek szolgáltatják, amelyek emissziós értékei kb. 0,90kg CO2/kWh nagyságrendűek. 3.756 kWh éves áramfogyasztás esetén tehát – 75 %-os kihasználtság alapul vételével – évenként 1.126,8 kg CO2 mennyiség takarítható meg. Ha a berendezések élettartamára 20 évet veszünk alapul, akkor ez összesen 22,5 tonna CO2-t jelent.
4. ábra: A különböző erőmű típusok összehasonlítása az 1 kWh áramra jutó CO2-egyenérték alapján
Firma: Projekt: Dátum:
Megnevezés: Powerstation 2012.12.28.
Zárójelentés
Készítette: Ellenőrizte: Engedélyezte:
Jelinek
Verzió:
1.0
Oldalszám: 5/20
