Mik azok a szigetüzemű rendszerek?
E forrásokból rendelkezésre álló energiamennyiség nagysága és annak időbeli eloszlása gyakran nem esik egybe a felhasználás időszakával és igényelt energiamennyiségével. Például a Nap csak nappal ad energiát, az esti fogyasztás energiaszükségletét nem lehet napenergiából biztosítani. A szélenergia időben valamivel állandóbb energiaforrásnak tekinthető, de kisebb-nagyobb ingadozások ott is előfordulnak a szélsebesség változása miatt. A természetes ingadozások és a termelés-fogyasztás közti eltérések kompenzálására energiatárolót alkalmaznak, mely nem csak a szigetüzemű rendszereknél, hanem általánosan az alternatív energiaforrásoknál is központi elem. Ha a tároló mechanikus elvű, akkor például lendkerékről vagy víztározós erőműről beszélünk, ha elektrokémiai elvű, akkor az általában akkumulátorokat vagy ultrakondenzátorokat jelöl.
A szigetüzemű rendszer felépítése
Egy szigetüzemű rendszer fő építőköveit (moduljait) az energiaáramlás irányában haladva érdemes sorbavenni. A rendszer első egysége, ahol az energiát “befogjuk”, a napelem vagy szélerőmű, mely az elektromágneses vagy mozgási energiát alakítja át villamos energiává.
Ugyan lehetőség van akár napelemről, akár a szélerőmű generátorának közvetlen kimenetéről is fogyasztót táplálni, a korábban említett ingadozások miatt ez nem szerencsés. Akkumulátor használata esetén a napelem vagy a generátor után következő modul a töltő, mely a megtermelt energiát az akkumulátorba “tölti”.
Az akkumulátorban eltárolt energiát pedig inverter alakítja át a hálózati 230V-os váltakozó feszültséggé, mely a háztartási villás aljzatokban is jelen van.
Érdemes egy gondolat erejéig kitérni az egyes modulok feszültség alakjaira. A napelem kimenete egyenfeszültségű, a szélerőmű generátora egyenirányító kör nélkül váltakozó feszültségű, az akkumulátor egyenfeszültségű, az inverter bemeneti oldala egyen, míg a kimeneti oldala váltakozó feszültségű.
További lényeges tényező, hogy a fő modulok általában más-más feszültségszinteken működnek. Például a napelemek kimeneti feszültsége 60-400V között lehet mérettől, kapcsolástól függően, míg az akkumulátortelep feszültségét biztonsági okokból általában 48V-ban szokták korlátozni. A fogyasztó felé pedig 230V-os szabványos kimenetet szükséges biztosítani.
Látható mindebből tehát, hogy egy szigetüzemű rendszer egyes moduljainak feladata a feszültség alak és szintillesztés a fogyasztó által megkövetelt teljesítmény mellett, melyet a töltő, az inverter és nagyteljesítményű rendszerekben a további köztes energiaátalakító fokozatok, például DC-DC konverterek végeznek.
Az akkumulátor vonatkozásában kiemelkedő fontosságú az akkumulátor irányító rendszere, angolul Battery Management System (BMS). Ez egy töltésszabályozó rendszer, mely biztosítja, hogy az akkumulátor egyes cellái ugyanazon töltöttségi- és feszültségszinten legyenek (balanszírozza azokat), továbbá számolja az aktuális töltöttség, angolul State-of-Charge (SOC) és élettartam, angolul State-of-Health (SOH) értékeket.
A szigetüzemű rendszer felépítéséhez szükséges modulokat megtalálhatod az innolabshop.hu webáruházban, ahol főként Victron termékek szerepelnek. A nagy múltú, holland cég teljeskörű, prémium minőségű, megbízható megoldást kínál háztartási, szárazföldi és vízi közlekedésben is alkalmazható szigetüzemű rendszerekre. A termékei egymással hálózatba kapcsolható, okos eszközök, melyhez telefonos app is tartozik, beszédes, az egyszerű felhasználó igényeire szabott, jól használható felülettel. A termékekre 2-5 év garanciát és széleskörű támogatást kínál.
A szigetüzemű rendszerek haszna
A legalapvetőbb előnyök, amikhez egy ilyen rendszer által juthatunk, az a költségmegtakarítás, valamint az áramszolgáltatóktól való függetlenség. A háztartásokban telepített napelemek által termelt villamos energiát nagyon olcsón veszi vissza a közmű szolgáltató, amíg egyáltalán visszaveszi. A hálózatra való visszatáplálásnál egy jobb hatékonyabb megoldás, ha a felesleges energiát akkumulátorba tároljuk, különösen ott, ahol technikai korlátok miatt nem, vagy csak nagyon költségesen lehetne hálózatra csatlakozni. Ilyen lehet például egy erdei vagy vidéki nyaraló, lakókocsis kempingek, távközlésben használt adótornyok stb.
Noha a szigetüzemű rendszerek moduljainak az ára folyamatosan csökken: a napelemek és az akkumulátorok ára is megfeleződött az elmúlt pár évben, a pár millió forintos nagyságrendjét tekintve továbbra is komoly beruházásnak számít ilyen rendszert telepíteni. Ha valaki képes áldozni ennyit rá, garantáltan tartós és megbízható megoldást kap villamosenergia ellátásra ott, ahol rendszeres az áramszünet vagy eleve nem érhető el hálózat.
Felmerülhet azonban a kérdés, hogy egy szigetüzemű rendszer mégis mekkora energiaellátásra képes? Gyakorlatilag bármekkorára. A korlátot a rendszer bekerülési költsége határozza meg a hétköznapi gyakorlatban. Általában 2-3 napot, esetleg egy hetet áthidalni képes rendszer áránál többet kevesen tudnak megfizetni. Ehhez nagyságrendileg 5-20 kWh-ás rendszer szükséges.
Ha rendelkezésre állnak termelési és fogyasztási adatok a helyszínről vagy környezetéről, úgy a rendszer optimalizálható a legjobb ár/érték arány elérése érdekében.
Összeállítási munkálatok
A szigetüzemű rendszer méretezése, integrációja szakértelmet és tapasztalatot kíván. Az innolabshop.hu amellett, hogy forgalmazza az egyes elemeket, a tervezéssel és telepítéssel járó munkálatokat is vállalja.
