Fókuszban a szigetüzem – februári hírösszefoglaló

Lakossági energiatárolás, oroszországi szigetüzem, és a hálózatról leváló települések – többek között ezekről lesz szó februári hírösszefoglalónkban, amelyben a leginkább jövőbemutató híreket igyekeztünk összegyűjteni a nagyvilágból.

Hidrogénes álmok

Az ausztrál gázszolgáltató AGN tavaly valósított meg Dél-Ausztráliában egy kísérleti projektet, aminek keretében egy 1,25 MW-os Siemens gyártmányú elektrolizálóval állít elő hidrogént megújuló energiából, amit hozzákever a földgázhoz 5%-os arányban. A gázkeverék használatához sem az infrastruktúrát, sem a gázkészülékeket nem szükséges átalakítani. Az AGN hamarosan tovább bővíti a projektet a francia Engie segítségével: Victoriában és Nyugat-Ausztráliában is hidrogénnel kevert földgázt fognak értékesíteni. A cég egyelőre a Victoria államban megvalósítani tervezett beruházásról osztott meg részleteket. A Hydrogen Park Murray Valley névre keresztelt létesítmény egy 10 MW-os elektrolizálót fog működtetni, amely napi 4 tonna zöld hidrogént képes előállítani, így a hidrogén aránya a 10%-ot is elérheti, és 40 ezer fogyasztót, köztük háztartásokat és ipari létesítményeket fog kiszolgálni. Az AGN a 2 millió ügyfelét ellátó országos hálózatán 2030-ig szeretné elérni a hidrogén 10%-os arányát.

Akkumulátorok nagyban

Megkezdődtek a Florida Power & Light akkumulátoros energiatárolójának kivitelezési munkálatai. A floridai Tampa közelében épülő 409/900 MWh-s akkumulátor ugyan hatalmas, de így sem fogja tudni megszerezni az elsőséget, hiszen Kaliforniában már működik egy 1200 MWh-s társa. A floridai létesítmény egy már meglévő naperőműhöz fog társulni, ezzel, valamint további kisebb napelemes és akkus projektekkel lehetővé válik két idős, összesen 1600 MW-os kombinált ciklusú gázerőmű nyugdíjazása. Nem mellesleg pedig az akkumulátor 100 millió dollárt fog megspórolni a tulajdonosa, és áttételesen a fogyasztók számára.

Az Egyesült Királyság iparági szervezeteit tömörítő RenewableUK jelentése szerint az országban 729 hálózati méretű akkumulátoros energiatároló üzemel, áll építés vagy tervezés alatt, amelyek összteljesítménye 16 GW – azt ugyanakkor nem közölték, hogy ez hány GWh tárolási kapacitást takar. Egy évvel korábban ez a szám 10,5 GW volt, 2012-ben pedig mindössze 2 MW. A szigetország világviszonylatban is élenjáró az energiatárolás fejlesztésében, csak az év vége óta 3 új 100 MW-os projekt megvalósítására érkezett be engedélykérelem. Szükség is lesz az akkumulátorokra, hiszen már most az ország áramtermelésnek 27%-a származik nap- és szélenergiából.

Akkumulátorok kicsiben

Szeretnél egy akkumulátort a napelemes rendszered mellé, de túl drágának találod? Ausztráliában már erre a problémára is egyre több megoldás születik.

A melbourne-i hálózatot üzemeltető CitiPower és egy tiszta energiát promótáló nonprofit szervezet a Yarra Energy Foundation összefogásával egy olyan új kísérleti projekt fog indulni, amely közösségi finanszírozásból csatlakoztatna akkumulátorokat a kisfeszültségű hálózatra. Ezek a közeli napelemes rendszerek termelését tárolnák el napközben, majd az esti órákban, vagy amikor éppen szükség van rá, visszatöltik a hálózatba. Ez a megoldás a méretgazdaságosság miatt olcsóbb az egyéni energiatárolásnál, és a háztartásoknak sem kell előre kifizetniük egy nagyobb összeget, hanem egy előfizetéses konstrukcióban juthatnak tárolási kapacitáshoz.

Az ország nyugati részén PowerBank néven már létezik hasonló kezdeményezés. Az első fázis még 2018-ban indult Perth külvárosában. Ennek keretében egy 105 kW/420 kWh-s akkumulátort telepítettek, ami 52 résztvevőt szolgált ki, akik napi 1 dollárért cserébe 8 kWh tárolókapacitást használhattak fel. Az előfizetők a napközben keletkezett túltermelésüket az esti órákban tudták elhasználni, így kevesebb áramot kellett venniük a hálózatról. A projekt 200 ezer dollárba került, az előfizetési díjakból évente közel 19 ezer dollár folyt be, vagyis bő 10 év a megtérülési ideje. Az előfizetők az első évben fejenként átlagosan $228-t takarítottak meg a villanyszámlán. Win-win.

A kísérleti projekt második fázisa tavaly indult, idén pedig megkezdődik a harmadik fázis, a Powerbank 3. Ebben 6 és 8 kWh-s tárhelyek közül lehet választani, az előbbi napi 1,2 dollárba, az utóbbi 1,4 dollárba kerül. A harmadik fázisban 600 háztartás vehet részt, és összesen 9 db, a Tesla által gyártott akkumulátort fog telepíteni a helyi áramszolgáltató.

Az októberi hírösszefoglalónkban már írtunk róla, hogy Új-Dél-Walesben a helyi elosztóhálózatot üzemeltető Ausgrid is közösségi akkumulátorok telepítését jelentette be. Februárban át is adták az első ilyen, 150 kW/267 kWh-s tárolót Sydney-ben. A program áprilisban indul, és 2 éven át fog tartani, amit ha sikeresnek ítélnek, a későbbiekben jelentősen bővülni fog az akkumulátorok száma.

Kép: Ausgrid

A németek tavaly 88 ezer háztartási méretű energiatárolót vásároltak, az eladások 47%-kal nőttek 2019-hez képest, így 2020 a pandémia ellenére is zsinórban a második olyan év volt, amikor 50% körül tudott növekedni a piac, év végére pedig elérte a 272 ezret az országban működö otthoni energiatárolók száma. Megawattórában kifejezve: tavaly közel 800 MWh-val nőtt, és év végére majdnem 2000 GWh-t tett ki a német háztartások energiatárolóinak kapacitása. Tavaly minden második napelemes rendszert akkumulátorral együtt telepítettek, ami a 2019-es aránynál ugyan rosszabb, de a napelem telepítések száma tavaly megduplázódott, 77 ezerről 152 ezerre nőtt. Ez egyben új rekordot is jelent a 10 kW alatti szegmensben, a korábbi rekord ugyanis 2012-ben született, 120 ezer telepítéssel. Csakhogy abban az évben még 24 cent/kWh volt az áram átvételi ára, míg tavaly csupán 10 cent. Itt is jól látható, hogy az állami szubvencióknak megvannak a maguk korlátai, az árak exponenciális csökkenése azonban a telepítések exponenciális növekedéséhez vezet. A rendszerek átlagos mérete is nőtt: 2012-ben még 5,8 kW-osak voltak, tavaly viszont 7,4 kW volt az átlag, így 2020-ban 1,1 GW-tal nőtt a háztartási méretű kiserőművek beépített teljesítménye.

Otthoni energiatárolás Németországban: hobbi vagy üzlet?

Napelemet a svédeknek

Svédország déli része gyakorta áramhiányban szenved, és a szomszédos országokból érkező importra szorul. Ez ugyanakkor nem azt jelenti, hogy az ország nem tud elegendő áramot termelni, de a víz- és a szélerőművek északon vannak, az átviteli hálózat viszont nem rendelkezik elegendő kapacitással ahhoz, hogy eljuttassa a szükséges mennyiségű energiát a sűrűn lakott délre. Így tehát előfordulhat, hogy Észak-Svédország Norvégiába exportálja az áramot, miközben Dél-Svédország importálja az áramot Norvégiából. Szükséges lenne a hálózat fejlesztése, de ez pénzbe és időbe kerül. Nagyon sok időbe, hiszen nagy országról beszélünk. A Svéd Napelemszövetség, a Svensk Solenergi ezért egy alternatív javaslattal állt elő: szerintük gyorsan és olcsón megvalósítható energiatárolós naperőműveket kell építeni az ország déli részén. Ezek könnyen skálázhatóak és a nagyvárosok közelében is elhelyezhetőek.

Mit mond a piac? Egy ilyen egyensúlytalanság természetesen az árakban is megjelenik. Tavaly júniusig valamennyi régióban 800 SEK/MWh alatt maradt az áram spot piaci ára, júniusban azonban mindkét déli régióban 1000 korona fölé emelkedett, június 25-én délben még a 2000 koronát is elérte, miközben északon a 200 korona alatt maradt az ár. Pedig ugyanebben az időpontban a déli régió áramtermelésében 17%-ot ért el a napenergia aránya. A hálózat fejlesztése fontos – nyilatkozta Anna Werner, a szövetség elnöke – de ez hosszú ideig tart, miközben a napelemek és az akkumulátorok száma gyorsan nő, ezért fontos kiegészítő elemei lehetnek a megoldásnak. A déli régiókban tapasztalható magasabb árak elősegíthetik az ilyen hibrid erőművek megtérülését, így nem csodálkoznék rajta, ha a befektetők előbb-utóbb tényleg elkezdenék megvalósítani a Svensk Solenergi elképzelését.

És Texasnak is

Svédország mellet újabban Texasban is gondok adódtak az áramellátással. A 30 éve nem látott ítéletidő térdre kényszerítette a gázerőművek és a szélerőművek egy részét, de még egy atomerőművet is, az állam egy része pedig sötétségbe borult. Vajon melyik technológia tette a dolgát ekkor is? Hát igen, akik a tavalyi pánikvásárlás során WC papír helyett inkább napelemet és akkumulátort vettek, most februárban bizony nem dideregtek. Hogy ezek után lesz-e kereslet Texasban a Powerwallokra, az nem is kérdés, de arrafelé nem csak a lakosság habzsolja a napelemeket. 2020 végén közel 5 GW-ot ért el a hálózati méretű naperőművek összkapacitása, és ha minden építkezés a terveknek megfelelően tud haladni, idén ez akár további 9 GW-tal is nőhet.

A környéken csak ott volt áram, ahol volt szigetüzemre képes energiatároló. Kép: electrek.co

Tesla Powerwall nighttime action in Houston, Texas looks amazing ——-> ✨☀️@elonmusk @tesla
https://t.co/lFTXhgbMf9

— Gail Alfar (@GailAlfarATX) February 17, 2021

És az irodaépületeknek is

Német kutatók arra a kérdésre kerestek választ, hogy egy átlagos irodaépület milyen arányban tudja fedezni az áramszükségletét napelemekkel. A számításaik szerint egy 5 emeletes irodaépület, ha a tetőfelületének 30%-át, a homlokzatának pedig a negyedét napelemekkel fedik be, akkor az áramfogyasztása 39%-ának megfelelő mennyiséget képes előállítani, aminek 80%-a helyben felhasználásra is kerül – mivel egy munkahely esetében a termelés és a fogyasztás a legtöbbször ugyanarra az időszakra esik. A homlokzati napelemek ideális kiegészítői a tetőn lévő társaiknak, hiszen míg az utóbbiak dőlésszöge a nyári, addig az előbbieké a téli időszakban kedvezőbb.

Meg az oroszoknak is

Oroszországban 10 ezer olyan település található, amelyik nem tud a hálózatra csatlakozni, ezeket vagy dízel generátorokkal, vagy kis szénerőművekkel látják el, ami meglehetősen drága mulatság. Ezért a hatóságok számos régióban jöttek rá, hogy jobb, ha inkább naperőművekkel és akkumulátorokkal oldják meg az áramellátást – míg a dízel generátorokat csak szükség esetén működtetik. Az Orosz Napelem Szövetség elnöke szerint a már megvalósult projektek esetében 19 és 29 cent/kWh között mozog az így előállított áram ára, ami versenyképes a dízellel szemben, annak felhasználása így akár 70%-kal is csökkenhet.

Valahol Szibériában. Kép: Hevel Soalr

Hawaiinak már van bőven

A Hawaii Electric, a szigetcsoport legnagyobb áramszolgáltatója 2020-ban elérte a 34,5%-os megújuló arányt, ami 2019-ben még 28,4% volt, 2010-ben pedig csupán 10%. A szolgáltató tehát jó úton halad, hogy idő előtt megfeleljen a törvényben foglalt kötelezettségének, mely szerint 2045-ig teljesen karbonsemlegesnek kell lennie a villamos áram előállításának.

Mivel a szolgáltató területe széttagolt, ezért a különböző szigeteken eltérőek voltak az arányok. Maui megyében: 50,8%, Hawaii-szigetén: 43,4%, Oahun: 30,5%. Ez utóbbi különösen nagy siker, hiszen a Honolulunak otthont adó fősziget nem bővelkedik szabad területekben a nagyméretű naperőművek számára. Sokat segített azonban az, hogy Oahun már a családi házak 36%-a rendelkezik napelemekkel, (Mauin 29%, Hawaiin 21% az arány), miután tavaly 55%-kal nőtt a telepítések száma. Szerencsére az új telepítések 78%-a akkumulátorral együtt történik, így a magas penetráció sem veszélyezteti a hálózat stabilitását.

Élet a halál után

Van két gyakran visszatérő aggály a napelemekkel kapcsolatban. Az egyik szerint a napelemek elfoglalják (tönkreteszik) a termőföldet, a másik szerint az élettartamuk végét elérő naperőműveket nem fogják lebontani, ha mégis, akkor a panelek a szeméttelepen, vagy a patakparton fognak kikötni (az elhasznált akkumulátorok mellett). Ezek olyan megoldhatatlan kihívásként tornyosulnak az emberiség előtt, hogy jobb ha inkább maradunk a fosszilis és a nukleáris energia mellett. Valami ilyesmi szokott lenni az érvelés a napenergia ellen, túl azon, hogy éjszaka nem süt a nap.

Egy szászországi projekt egyszerre mindkét problémára mutat egy megoldást. Lüptitz mellett áll egy 720 kW-os, vékonyfilmes technológiájú panelekkel felszerelt naperőmű. A 2010-ben épült erőmű paneljei ma már korszerűtlennek számítanak és sokat degradálódtak. Repoweringnek hívják azt az eljárást, amikor egy régi naperőmű paneljeit hatékonyabbakra cserélik, és ezzel meghosszabbítják az üzemidőt, egyúttal megnövelik az erőmű csúcsteljesítményét is. A lüptitzi erőművel is ezt tervezi a tulajdonosa, a régi paneleket jóval hatékonyabb, kétoldalú (bifacial) napelemekre cserélik, amelyek egytengelyes napkövető tartószerkezetre kerülnek. A sorok észak-déli tájolásúak lesznek, így a napon belüli termelése egyenletesebb lesz a hagyományosan alkalmazott déli tájoláshoz képest. A nagyobb hatékonyság miatt a panelek kisebb helyet fognak igényelni, ezért a sortávolságot 12 méterre növelik, a sorok között így lehetőség lesz mezőgazdasági termelésre is.

Kép: Solverde

Egy hálózati csatlakozással rendelkező területet ésszerűtlen is lenne nem energiatermelésre használni, ezért nem kell attól tartani, hogy elhagyatott, lejárt üzemidejű napelemparkokat fogunk majd látni. Viszont maradt még egy fontos kérdés: mi lesz a leszerelt panelek sorsa?

Ausztráliában már hosszú évek óta használnak nagyobb mennyiségben napelemeket. Clive Fleming és David Galloway korábban egy napelemes rendszereket javító céget üzemeltetett, és hamarosan 600 db tönkrement panel gyűlt össze náluk. Az egyre növekvő számú leselejtezett napelemben meglátták a lehetőséget, ezért létrehoztak egy újrahasznosítással foglalkozó céget. A következő néhány évben 70 ezer darab panelt gyűjtöttek össze – ez már elegendő mennyiségnek bizonyult ahhoz, hogy be lehessen indítani az ipari szintű újrahasznosítást. Februárban a cégük megkapta az építési engedélyt, így Adelaide külvárosában hamarosan felépülhet Ausztrália első napelem újrahasznosító üzeme, amelyet a tervek szerint újabb egységek fognak követni más városokban is. Az adelaide-i üzem kezdetben évi 70 ezer panel feldolgozására lesz képes.

Az újrahasznosítás úgy tűnik, hogy nem annyira technológiai, mint inkább logisztikai probléma: ha van elég alapanyag, akad rá vállalkozó is.

Két ausztrál település függetlenedik a hálózattól

Ausztráliában sok gondot okoz a vidéki közösségek áramellátása. Van például olyan vezeték, ami 1900 km hosszú és csak 335 fogyasztót szolgál ki. A bozóttüzek és viharok gyakran elvágják ezeket a vezetékeket, ami hosszú ideig tartó áramkimaradást okoz, a helyreállítás pedig költséges. Az ilyen mindentől távol eső települések és farmok ellátása nettó veszteség a szolgáltató számára, aminek terhét valamennyi fogyasztó közösen viseli. Mára már azonban annyit csökkent a szigetüzemű napelemes rendszerek ára, hogy egy tanulmány szerint Queenslandben minden olyan fogyasztót olcsóbb lenne szigetüzemben ellátni, akihez jelenleg 4 km-nél hosszabb vezeték fut.

Nyugat-Ausztráliában már megkezdték a vezetékek kiváltását, keleten azonban valamivel tovább tartott az ehhez szükséges jogszabályok megalkotása. Most hogy már a műszaki-gazdasági és jogszabályi lehetőségek is adottak, Victoria államban egy nagyobb szabású kísérlet veszi kezdetét: két települést leválasztanak a hálózatról, hogy tapasztalatokat szerezzenek a mikrogridek működtetéséről. A kiválasztott települések, Donald (1034 fogyasztó) és Tarnagulla (104 fogyasztó) egy-egy hosszú villanyvezeték végén helyezkednek el, és nem mellékesen a lakosok is nyitottak az újfajta megoldás iránt.

Amikor az áramszolgáltató tízezreket kapcsol le a hálózatról

Az áramellátásról napelemek, akkumulátorok és tartalék generátorok fognak gondoskodni, a helyi elosztóhálózat segítségével. A kísérleti projektet Victoria állam kormánya kezdeményezte és finanszírozza, a koordinációt egy nonprofit szervezet, a C4NET végzi. A 3 évesre tervezett kísérlet során szerzett tapasztalatokat később felhasználhatják majd, hogy további vidéki közösségeket válasszanak le a hálózatról, akik a mikrogridek révén olcsóbb, tisztább, és megbízhatóbb energiaellátáshoz juthatnak.

dr. Papp László (Sol Invictus)

Technológiai elemző, és a Villanyautosok.hu csapatának megújuló energiákkal, energiatárolással, illetve piaci trendekkel foglalkozó szakértője. Célja, hogy minél többek számára tegye egyértelművé, hogy a fenntartható jövő gazdaságilag is a legracionálisabb választás.