Így segíti akkumulátoros energiatároló a hálózatot Kazincbarcikán

Egyre gyorsuló ütemben terjednek azok a megújuló energiaforrásokon alapuló energiatermelő egységek, melyek termelése jelentős mértékben függ az időjárástól, így egyre nagyobb igény jelentkezik a gyorsan reagálni képes szabályozó kapacitásokra. Az ALTEO nemrégiben sajtóközleményben számolt be második akkumulátoros villamosenergia-tároló rendszerénék kivitelezési munkálatainak közelgő megkezdéséről.

A feladat nem teljesen új a vállalat számára, hiszen 2018-ban Zuglóban már átadtak egy konténerbe épített 6 MW-os akkumulátoros energiatárolót, amelyet a fűtőmű területén a 3×6 MW teljesítményű gázmotoros erőművük mellé telepítettek.

Akkumulátoros energiatároló épült Magyarországon

Az ALTEO csoport második hasonló létesítménye a Kazincbarcikai Fűtőerőmű területén valósul meg 5 MW-os teljesítménnyel, de kialakítása eltér a jelenleg működő sztenderd piaci megoldásoktól. A borsodi projekt különlegessége, hogy nagy teljesítményű, energiatárolóra optimalizált akkumulátorok mellett elektromos autókhoz gyártott akkumulátorokat is beépítenek a rendszerbe. A második tároló tehát nem csak az akkumulátorok hosszú távú viselkedését, degradációs folyamatát, élettartamát vizsgálja meg a gyakorlatban, hanem különböző paraméterekkel rendelkező akkumulátorok egységesített energia-menedzsmentjének fejlesztésére is összpontosul a pályázat keretében végzett kutatás-fejlesztési tevékenység.

A Zuglói Fűtőerőmű területén a 16.660 cellából álló 4 MWh kapacitású rendszer egy sztenderd 40 lábas konténerben kapott helyet

Az elektromos autó akkumulátorok ilyen célú felhasználása azért is nagyon érdekes és izgalmas, mert a villanyautók kapcsán is gyakran felmerülő környezetvédelmi kérdés, hogy mekkora az akkumulátorok hasznos élettartama és milyen sors vár azokra, amikor már nem racionális autóban használni azokat. Erre általában azonnal rávágjuk, hogy az akkuk fix energiatárolóban kaphatnak egy második életet, ezért azonnal felkaptuk a fejünket az ALTEO sajtóközleményét olvasva.

Természetesen további kérdések is megfogalmazódtak bennünk, melyekre Luczay Pétertől, a cég termelésmenedzsmentért és üzletfejlesztésért felelős vezérigazgató-helyettesétől, válaszokat is kaptunk.

Az akkumulátoros energiatároló a primer (FCR) szabályozási cél mellett, a rendszeregyensúly tartásához szükséges szekunder (aFRR) szabályozási tevékenységhez ad gradiens támogatást. Részt vesz a frekvenciaszabályozásban (FCR) és a szekunder (aFRR) szabályozásban egyaránt, igény szerint akár párhuzamosan, akár egy időben csak az egyik feladatot végrehajtva.

ifj. Chikán Attila az Alteo vezérigazgatója és Luczay Péter vezérigazgató-helyettes 2018-ban a zuglói energiatároló rendszer átadásán

Megtudtuk, hogy a kazincbarcikai energiatároló egység több mint 5 MWh kapacitásának mintegy 15%-át teszik ki az elektromos autókhoz gyártott akkumulátorok. Fontos hangsúlyozni, hogy nem használt, autókból bontott akkuk, hanem új akkumulátorok épülnek be a rendszerbe. A K+F projekt egyik fontos célja annak összehasonlítása, hogy milyen mértékben tér majd el az autókba tervezett és a fix tárolókhoz fejlesztett akkumulátorok viselkedése.

A rendszerbe épülő autó akkumulátor csomagoknak megmarad az autókban is alkalmazott védelme, DC oldalon szét vannak tehát választva az autókhoz és a fix tárolókhoz tervezett akkumulátorok, a teherelosztó rendszer lesz a közös pont, így egyfajta hibrid rendszerről beszélhetünk. Minden akkumulátornak megvan tehát a saját védelmi rendszere, hiszen a lítium alapú akkumulátoroknál a hőmérséklet megszaladásának veszélye valós és komoly kockázatot jelent.

Az akkumulátorok ~ 10-90% töltöttségi tartományban használhatóak, és bár az azok természetes kapacitás degradációja miatt folyamatosan csökkenő elérhető kapacitás mellett, de az igénybevétel függvényében ~6..8 év hasznos élettartamra számítanak.

A kazincbarcikai fűtőmű 2002-ben három gázmotort kapott (fotó: alteo.hu)

Arra a kérdésre, hogy lenne-e lehetőség használt akkumulátorok rendszerbe integrálására Luczay Péter elmondta, hogy ez a jelen KFI projekt eredményének függvényében egy későbbi lépés lehet. Jelenleg a gépjárművekben alkalmazott (új) akkumulátorokra épülő rendszer megvalósításának költségei jellemzően meghaladják az energetikai célra fejlesztett tároló megoldások költségeit.

Ugyanakkor a jelenlegi projektből, amely a tervek szerint 2022 januárjára készül el, fontos tapasztalatokat szerezhetnek majd az autókhoz gyártott akkumulátorokkal is, tehát a kutatási eredmények megnyithatják az utat a más területeken már megfelelő teljesítményre nem képes, de még releváns kapacitással rendelkező akkumulátorok további hasznosítása felé is, így például hozzájárulhatnak ahhoz, hogy az elektromos autók még használható, de már csökkent kapacitású (így a felhasználói élményt már jelentősen korlátozó) akkumulátorainak villamosenergia-tároló rendszerekben történő további hasznosítása kidolgozott folyamattá válhasson.g

A kazincbarcikai projekt finanszírozása saját források mellett támogatást is tartalmaz, a Gazdaságfejlesztési és Innovációs Operatív Program GINOP-2.1.2-8-1-4-16 azonosító számú Vállalatok K+F+I tevékenységének támogatása kombinált hiteltermék felhívásának keretében 227,84 millió Ft összegű vissza nem térítendő-, valamint 249,68 millió Ft összegű visszatérítendő hitel összegre nyert európai uniós támogatást kísérleti fejlesztési folyamatok megvalósítására. A GINOP-2.1.2-8-1-4-16-2017-00310 azonosítószámú projekt a Széchenyi 2020 program keretében valósul meg.

Ilyen volt a Kazincbarcikai Fűtőmű 2017-ben, melynek területén hamarosan megkezdődik az elektromos autó akkumulátorokat is tartalmazú energiatároló építése (fotó: alteo.hu)

Mivel alapvetően olyan kutatási projekt(ek)ről van szó mely(ek) eredménye(i) a vállalat vonatkozó hosszú távú stratégiai céljának eléréséhez jelentősen hozzájárul(nak), a pénzügyi megtérülés meghatározása nem kizárólag a tárgyi projekt(ek) eredményeként adódó cash-flow alapon történik, annak értelmezése lényegesen összetettebb feladat..

A vállalat számára a gazdasági megtérülés mellett nagyon fontos a gyakorlati tapasztalatok megszerzése is. A Zuglói Fűtőműben működő akkumulátor már közel három éve üzemel, így egyre több információt nyújt az akkumulátorok öregedéséről, saját degradációs görbéket tudnak felrajzolni bizonyos igénybevételi módok mellett, így egyre nagyobb biztonsággal tudnak majd nagyobb projektekbe is belevágni, akár nemzetközi szinten is.

A zuglói tárolóról Luczay Péter elmondta, hogy a rendszer hozza az elvárásaikat, ha röviden kellene jellemezni a beruházást, akkor egyértelmű igennel válaszolna arra a kérdésre, hogy újra belevágnának-e.

A budapesti rendszer közelgő három éves évfordulójára terveznek egy nagyobb mérési programot, amikor többször is maximális teljesítménnyel teljesen feltöltik, majd kisütik az akkumulátorokat, hogy pontos képet kapjanak a tárolható energia aktuális és pontos mennyiségéről. Mivel az ilyen mérések komoly terhelést, azaz degradációt jelentenek az akkumulátor számára, ezért túlságosan gyakran nem érdemes ezeket végrehajtani, de a részmérésekből az látható, hogy a rendszer alapvetően úgy működik, úgy öregszik, amilyenre a tervezés során számítottak.

Különleges töltőoszlopot adtak át Leányfalun

Szűcs Gábor

2017 óta aktív villanyautós, a Villanyautósok Közösségének oszlopos tagja, a miskolci találkozók szervezője. Környezettudatos családapaként nem csak az autó üzemanyagát, de a háztartás fogyasztását is igyekszik otthon, a háztetőn (áram) és a kertben (zöldség, gyümölcs) megtermelni. Mert nem mindegy, hogy mit eszünk meg és milyen levegőt szívunk be.