A magyar elektromos hálózat a kezdetektől fogva egy elosztó jellegű hálózat volt, ahol az energiatermelés koncentráltan, nagy erőművekben történt – földrajzóráról sokan még emlékeznek, hogy az iskolai térképen be voltak jelölve a szénerőművek. A közelmúltban viszont elindult egy energetikai forradalom, amely nyomán decentralizálttá vált a termelés, a nagy naperőművek mellett a családi házak tetejére szerelt napelemek is elkezdtek betermelni a hálózatba.

A magyar hálózatot eredetileg a villamos energia elosztására alakították ki, az erőművektől a háztartásokig. Amikor ennek az alapjait kiépítették az ötvenes-hatvanas években, még nem volt értelmezhető az, hogy egy háztartás betermel a hálózatba. Ennek a megoldása pedig nem megy egyik napról a másikra.

„Ezen a területen a rövid távú projektek körülbelül huszonöt évre szólnak”

– magyarázza Flamich Péter, a Vertesz Kft. ügyvezető igazgatója.

A Vertesz története a ötvenes évekig nyúlik vissza, egy klasszikus szocialista nagyvállalat volt, amely a magyar villamosipart látta el saját gyártású berendezésekkel, a magyar villamoshálózat jelentős részét a Vertesz építette ki. A rendszerváltás után a cég a Schneider Electric-hez került, majd amikor az anyacég 1996-ban úgy döntött, hogy megszünteti a magyarországi innovációs csoportot, az ott dolgozók összefogtak és a vezetőséggel megegyezve a Vertesz nevet megtartva kiváltak a cégből. A Vertesz azóta cégcsoporttá fejődött és komplett energetikai megoldásokat kínál a méréstől, a tároláson át az energiagazdálkodás menedzseléséig, a legalacsonyabb szinttől, a vezérlő- és mérőelektronikák gyártásától a mesterséges intelligencia alapú szoftveres vezérlésig.

A probléma az áramszolgáltatók szempontjából

A háztetőre szerelt napelemek problémájának megértéséhez tudni kell, hogy nem egyenletes az országos áramfelhasználás. Reggel egy hatalmas csúccsal indulunk, nagyjából hat és nyolc óra között mindenki felkel, bekapcsolja a kávéfőzőt, feljebb veszi a fűtést és sorban kapcsolja be az elektromos eszközeit. Ez a hullám nyolc óra körül elül, hiszen addigra elindulnak az emberek otthonról.

Ez a völgy nem tart sokáig, mert ahogyan a tömegek beérnek dolgozni és beindulnak a cégek, ismét elindul felfelé a fogyasztás, és ez kitart nagyjából délutánig, amikor mindenki hazamegy. A visszaesés után kezdődik az esti csúcs, ami nagyjából hattól tízig tart, amikor otthon felkapcsolják a villanyt és a klímát, főznek, illetve ezzel párhuzamosan rengeteg szolgáltató cég is még működik ilyenkor, például az éttermek, az áruházak vagy szórakozóhelyek.

Este tízkor pedig a fogyasztás letörik, lényegében nullára esik vissza. Ám ilyenkor az atomerőművek ketyegnek tovább, az ekkor megtermelt felesleg pedig a szomszédos országnak sem kell, hiszen ők is ezzel küszködnek. Ezt az éjjel fél három és reggel hat (télen fél kettő és reggel öt) közötti időszakot mélyvölgynek hívják, és ugyanúgy problémát okoz, mint a nyár esti csúcs, amikor a napelemek már nem termelnek, de mindenki bekapcsolja otthon a klímát. Ahhoz, hogy megértsük, miért jelentenek ezek problémát a hálózatra nézve, pár dolgot meg kell értenünk az árammal kapcsolatban.

Különbségek áram és áram között

A villamosenergiának vannak minőségi paraméterei, melyeket nemzetközi szabvány rögzít. Egyik ilyen paraméter egyik ilyen a konnektorban lévő feszültség nagysága, amit a köznyelv 220 voltnak nevez, de valójában 230 voltról van szó. Ugyanakkor a konnektorban lévő feszültségszint nem mindig ennyi, van egy nagyjából 10 százalékos toleranciasáv, ami megengedett a rendszeren belül. Amikor minden elektromos berendezés megy otthon, akkor ez leesik – úgy kell elképzelni, mint a vízvezetékben a víznyomást: ha mindenki kinyitja otthon az összes csapot, leesik. Ha pedig az utcában hétfő délben nincs otthon senki, de mindenkinek van napeleme, akkor a konnektorban mért feszültség 230 V-nál feljebb megy.

További kiemelten fontos minőségi jellemző a frekvencia, ami Magyarországon 50 Hz, és ebben nagyon-nagyon kicsi a tolerancia, legfeljebb +/-1 százalékot enged meg a rendszer. Ugyanis a hálózatok nemzetközi összekapcsolásánál nagyon fontos ez a paraméter, ahhoz, hogy a hálózatokat össze lehessen kötni és át lehessen adni köztük energiát, tökéletes szinkronban kell lenniük. Mintha fogaskerekeket szeretnénk összekapcsolni, ha nem illeszkednek egymáshoz, nem tudják átvinni a forgómozgást.

Éppen ezért minden áramszolgáltató és átviteli rendszerirányító (Magyarországon a Mavir) rémálma, hogy valahol frekvenciaeltolódás alakul ki. Éppen ezért a hálózatban számos biztonsági rendszer található, amelyek eltérést észlelve lekapcsolnak.

Amikor minden összeomlott

Talán még emlékszünk arra, amikor április végén Európa egyik legsúlyosabb áramszünete sújtotta Spanyolországot: földön ragadtak a légi járatok, megbénult a metrórendszer, megszakadt a mobilkommunikáció, nem működtek a bankautomaták és leálltak a gyárak. Az áramellátás mintegy tízórás szünet után kezdett csak fokozatosan helyreállni.

Ott a rendszer feszültségingadozása és a frekvenciaeltérés miatt elkezdtek leoldani a biztonsági berendezések, és elindult a dominóhatás: a kieső szakaszok átterheltek egy másik szegmensre, amelyek ezért szintén leoldottak.

A napelemek diadalmenete és a megoldásra váró feladat

Amíg csak nagy erőművek termelnek be a hálózatokba, addig a frekvencia tartásával kevesebb a gond, ezekben hatalmas berendezések gondoskodnak a tehetetlenségükkel (inercia) arról, hogy a frekvencia mindig megfelelő legyen. A gond akkor kezdődik, amikor a háztartások naperőművei is becsatlakoznak: ezek egyenáramot állítanak elő, amit egy inverter alakít váltóárammá és szinkronizál rá a hálózatra. Alapvetően a szinkronizáló elektronikák pontosan végzik a dolgukat, viszont magukat a napelemeket nehéz szabályozni, nincs tehetetlenségük, a napsütésre és a borult időre azonnal reagálnak, ezért nagyon hirtelen változásokat tudnak előidézni a hálózatban.

A háztetőre szerelt napelemek problémájának megértéséhez tudni kell, hogy nem egyenletes az országos áramfelhasználás. Fotó: MTVA/Bizományosi: Jászai Csaba

A házi naperőművek felfutása valamikor 2018 magasságában indult, több tényező találkozott ekkor. Egyfelől különböző támogatási programok is segítették, de ekkora érte el a technológia azt az árszintet, ahol már érdemes volt ebben gondolkodni. A támogatások által felpörgő házi erőművekre viszont az elektromos hálózat nem volt felkészítve.

A probléma akkor tud előállni, ha egy helyszínen a villamosenergia-termelés nagy mértékben megnő, és ott a környéken nem tudják elhasználni.

„Az alapvető probléma a villamos energia transzportból ered, hiszen a hálózatnak kell elvezetnie azt a többlet energiát, ami megtermelődött”

– magyarázza Gerendás Szabolcs, a Bábolnai Energiaközösség Nonprofit Kft. ügyvezetője.

Az energiaközösségek éppen erre a problémára jelentenek megoldást, ezek lényege, hogy a megtermelt felesleges energiát ott helyben kell felhasználni és nem a hálózaton kell tovább tolni. (A bábolnai energiaközösségről a Forbes 2024. decemberi Zöld különszámában írtunk.)

A jómódú kertváros kihívásai

Gerendás Szabolcs egy jól érthető példán keresztül mutatja be a kialakult helyzetet: vegyünk alapul egy jómódú kertvárosi utcát, ahol új építésű, modern családi házak sorakoznak, mindegyik kiváló energetikai besorolású, a tetőn ott sorakoznak a napelemek.

Szerda délben senki nincs otthon: dolgoznak vagy nyaralni mentek, a nap viszont veszettül süt. Az így megtermelt energiából a háztartások alig használnak, hiszen nem megy a mosógép, nincs otthon az elektromos autó, nem ég a villany. Ilyenkor a házi erőmű megpróbálja a felesleget visszatolni a hálózatba, de erre csak úgy képes, ha fölfelé húzza a feszültséget. Képzeljük el ezt úgy, mintha a vízvezetékbe szeretnénk visszatolni tiszta vizet: ez csak úgy megy, ha nagyobb nyomással pumpáljuk mint ahogyan a csapból jön. Ha ebben az időszakban rámérnénk az elképzelt utcában valamelyik konnektorra, nem 230 voltot, hanem jóval többet találnánk.

Mivel a hálózat maximális feszültsége szabályozott, ennek a maximuma 253 volt, a jól beállított rendszerekben az inverterek ezt elérve lekapcsolnak.

„Ebben az elképzelt, jómódú kertvárosi utcában, ha tíz házon van napelem, egyben biztosan olyan kínai invertert telepítettek, ami nem tartja be ezt a szabványt. Ez megtolja 260 volttal, és akkor az összes többi lekapcsol az utcában. Onnantól nem termelnek vissza, feleslegesen vannak a tetőn a napelemek”

– magyarázza Gerendás.

„Simán előfordul, hogy egy utcában a szabályosan működő inverterek nagy része nem termel semmit, hiába süt a nap. Tehát úgy kezdődik minden reggel, hogy kisüt a nap és az inverterek lekapcsolnak.”

Flamich Péter, a Vertesz ügyvezetője elmondta, hogy a szolgáltatóknál a hibabejelentések jelentős része ebből ered, illetve a túltermelés mellett ugyanúgy probléma, amikor a lakók munkából hazaérve egyszerre kezdik tölteni villanyautóikat, kapcsolják be elektromos berendezéseiket, és a hirtelen megugró fogyasztással rántják meg a hálózatot.

Fotó: Andrew Roberts / Unsplash

A szemünk előtt zajló forradalom

A megoldást a nappal megtermelt energia és a fogyasztás ütemezett összehangolása, például a nappali vízmelegítés vagy az energia elraktározása, majd esti elhasználása jelenti.

„A megújuló energia decentralizált termelése, tárolása és elosztása és a digitalizáció a mozgatói annak a forradalomnak, ami most zajlik”

– magyarázza Flamich Péter.

Az eddig kifejtett problémákra az egyik megoldás a házi energiatároló, melyeket nem véletlenül kezdtek el preferálni az összes új pályázatnál. Ezekkel a nappal megtermelt felesleges energiát nem a hálózatba toljuk vissza, hanem helyben félretesszük az esti csúcsfogyasztás idejére. Vagyis az ingyen áramot megőrizzük arra az időre, amikor a legdrágább az áram előállítása, ráadásul a hálózat terhelése nélkül.

Alapvetően az áramszolgáltatók is igyekeznek lépést tartani a kihívásokkal és üzemeltetnek konténer méretű tárolókat, illetve már léteznek kapcsolható áttételű transzformátorok, melyek egy-egy utca megfelelő ellátásáért felelnek. Ám a legjobb, ha a háznál megtermelt áramot helyben tároljuk és használjuk fel, így nem csak az áram díját, hanem a sokszor elfelejtett rendszerhasználati díjat sem fizetjük a számlában.

Nem csak akkumulátor lehet energiatároló, hanem egy villanybojler is. Egy modern bojler általában 24 órán át jól megtartja a hőt, tehát alkalmas arra, hogy a dél és délután négy között felmelegített vizet elraktározza estére. De ugyanígy működik télen a fűtés, amikor nappal a hőszivattyú előfűti a lakást estére.

„Ma már ha gazdálkodni akarunk az energiával, nem csak azzal kell foglalkozni, hogy ledes izzókat teszek be, hanem azzal is, hogy hogyan ütemezem a fogyasztásomat is. Hiszen ugye ott már nem táplálok vissza, hanem elhasználom azt az energiát”

– mutat rá Gerendás Szabolcs.

A cikk következő részében megmutatjuk, milyen nehézségekkel szembesülnek az ipari felhasználók, milyen gátakat állít eléjük a magyar elektromos hálózat és milyen hazai fejlesztésű megoldás létezik a rengeteg energiát fogyasztó ipari létesítmények számára.

Az eredeti cikk az alábbi linken található:

www.forbes.hu/uzlet/energia-napenergia-zold/

The post „Felkel a nap, és az utcában az összes napelem lekapcsol” first appeared on Vertesz Energetika.

A közelmúltban újabb fontos állomásához ért a hazai energiaátállás, amikor a Magyar Energetikai és Közmű-szabályozási Hivatal (MEKH) kiadta az első engedélyt önellátó villamosenergia-termelő egység létesítésére. Utóbbi viszonylag új fogalom, amely csak 2024 januárjában került be a villamosenergia-törvénybe. Definíciója szerint

• az önellátó termelő egység csatlakozási teljesítménye meghaladja a 0,5 megawattot (MW),
• közcélú hálózatba nem táplálja be az általa megtermelt villamos energiát,
• hanem azt az ugyanazon csatlakozási ponton csatlakozó felhasználó fogyasztja el,
• de az energia más felhasználóval, illetve vételezővel is megosztható vagy számára értékesíthető.
• Ahogy a MEKH is rámutatott, az új kategória hazai megjelenése illeszkedik ahhoz a világtrendhez, mely szerint

EGYRE INKÁBB TERET NYERNEK A DECENTRALIZÁLT TERMELÉSI MÓDOK,

és a felhasználók a közcélú hálózatból vételezett energia mellett a maguk által megtermelt villamos energiát is felhasználják ellátásukhoz.

A beruházó (engedélyes) a prémium autóipari beszállító MONO-Ipolyfabric Fafeldolgozó Ipari Kft., míg a kapcsolódó tanácsadási, tervezési, engedélyezési, valamint kivitelezési munkálatokat a Vertesz Elektronika Kft. (meghatalmazott) végezte.

A projekt barnamezős beruházás keretében valósul meg, és tetőre telepített napelemes technológiát alkalmaz, emellett a rendszernek része egy akkumulátoros energiatároló is

– mondta el lapunknak Flamich Péter, a Vertesz ügyvezető igazgatója, betekintést engedve a projekt részleteibe.

A naperőmű névleges teljesítőképessége 1,68 MW, (a DC-teljesítmény mintegy 2,1 MWp), az akkumulátoros energiatároló teljesítménye 600 kilowatt (kW), kapacitása 600 kilowattóra (kWh) – az első hazai önellátó termelőegység üzembe helyezése 2025. július végén várható.

A Mono-Ipolyfabric 2021 decemberében kereste meg a Verteszt azzal, hogy érdekelné őket egy, a saját fogyasztásukat részben kiszolgáló naperőmű telepítése, tekintettel a már akkor is jelentős energiafelhasználásukra, valamint a gyártókapacitás folyamatban lévő bővítésére. A Francois Bandura által 1986-ban alapított Mono-Ipolyfabric 800 fő dolgozói létszámmal a környék legnagyobb foglalkoztatója. A vállalat évente fél millió autóba szállít belső dekorációs elemeket, köztük olyan márkáknak, mint az Aston Martin, Range Rover vagy Lamborghini éves villamosenergia-felhasználása a 9 gigawattórát (GWh) közelíti.

Székhelye Ipolytölgyesen található, ami Pest megye legkevésbé fejlett régiói közé tartozik, más jelentősebb felhasználó híján viszonylag távol az iparterületeken megszokott masszív villamosenergia-infrastruktúrától és energiabőségtől. Emellett a MONO Group filozófiájában a fenntarthatóságnak, a környezettudatosságnak és az innovációnak is fontos szerepe van, ezért a vállalat célja az volt, hogy a lehető legnagyobb teljesítményű önellátó erőmű kerüljön kialakításra, hogy a lehető legtöbb energiát tudja magának előállítani. Vagyis ez esetben a termelendő napenergiát teljes egészében az engedélyes fogja elfogyasztani, az más felhasználó felé nem kerül megosztásra vagy értékesítésre.

Bár egy ilyen erőmű nem táplál vissza a hálózatra, mégis gyors és jelentős hatást képes gyakorolni a hálózatra, hiszen

FELHŐSÖDÉS ESETÉN AZ ENGEDÉLYES HÁLÓZATI VÉTELEZÉSE MEGUGRIK, AMI AZ ÉRINTETT SZAKASZON HIRTELEN TERHELÉSNÖVEKEDÉST EREDMÉNYEZ.

Igaz, a felhasználó hálózati energiaigénye elméletileg akár az önellátó termelő egységtől függetlenül is megugorhat, ez a fogyasztásdinamika elméletileg létrejöhetne akár normál üzem közben is (például ha egyszerre kapcsolják be a gépeket), de ez egyáltalán nem jellemző – nem úgy, mint az időjárásfüggő megújuló források alkalmazása esetén, ahol viszont tipikusnak mondható.

Ezért a projektet úgy kellett megtervezni, hogy a műszaki kialakítás garantálja, hogy a középfeszültségű hálózatra csak korlátozott és szabályozott visszahatást gyakorol az erőmű, illetve termelési viszonyainak változásai – mondta Flamich Péter. Az előírás szerint bizonyos időn belül a dinamika nem haladhat meg egy bizonyos mértéket (4 percen belül 1 MW-nál nagyobb változás nem történhet a hálózaton), amihez gyakori mérési mintavételezésre és gyors szabályozási beavatkozási lehetőségre van szükség az erőműben.

Ennek érdekében a Vertesz a Műszaki Egyetem villamos energetika tanszékével együttműködve kialakított egy olyan műszaki koncepciót, amelyben egy, a naperőművet kiegészítő jól szabályozható akkumulátoros energiatároló – és a megfelelő irányítástechnika – képes az időjárás hirtelen változásaiból eredő fluktuációt úgy kompenzálni, hogy a középfeszültségű hálózatot ne zavarja ez a hatás.

Az irányítástechnika figyelembe veszi

• a fogyasztási viszonyokat,
• a naperőművek termelési viszonyait, továbbá bizonyos mértékben
• a környezetben várható változásokat is

– és ennek megfelelően tölti, illetve süti ki az akkumulátort.

Tehát – bár az irányítástechnikai rendszer képes az úgynevezett energiashiftelésre – ez esetben nem egy hagyományos, ütemezett tárolói funkcióról van szó, a tároló nem a fogyasztási görbe optimalizálását szolgálja, ahol sokkal lassabbak a beavatkozási folyamatok. A naperőmű újdonsága nem csak az, hogy ez az első ilyen engedélyezett termelő egység Magyarországon, hanem

AZ ALKALMAZOTT MŰSZAKI MEGOLDÁS – AZ ERŐMŰ TÁROLÓVAL MEGOLDOTT KOMPENZÁCIÓS SZABÁLYOZÁSA – IS ÚTTÖRŐ JELLEGŰ.

Újszerűsége, illetve az ezzel összefüggő, az érintett szereplők mindegyikét érintő műszaki kérdések és kihívások következtében az erőmű engedélyeztetési folyamatának időigénye körülbelül egy év volt. A helyzetet némileg az is bonyolította, hogy a beruházás keretében két naperőművet kellett engedélyeztetni és építeni, mivel a gyár két külön helyrajzi számon helyezkedik el és két külön csatlakozási ponttal rendelkezik.

Az engedélyeztetés során a beruházás üzleti tervét is le kellett tenni az asztalra, amit a Vertesz – az elvárásnak megfelelően – független közgazdasági szakértő bevonásával teljesített.

A NAPERŐMŰ-BERUHÁZÁS VÁRHATÓ MEGTÉRÜLÉSI IDEJE HOZZÁVETŐLEG 5 ÉV.

A rendszer összességében a gyár éves energiafogyasztásának megközelítőleg a negyedét fedezik majd. A számítások szerint a naperőművek elméleti éves termelésének mintegy 90%-a hasznosul majd helyben – a kifejezetten ennek maximalizálását célzó energiatároló alkalmazása nélkül is, vagyis utóbbi létesítése ebben az esetben nem volt indokolt, de ez a későbbiekben változhat, ha az akkumulátorárak tovább esnek.

A beruházás másik kézenfekvő előnye a kibocsátáscsökkentési hatás. Az autógyártók rendszeresen auditálják beszállítóikat, akikkel szemben ma már alapvető elvárás a karbonlábnyom csökkentése.

A napi működést érintő különféle megoldásokkal, így a termelési időszakok és meglévő eszközök átszervezésével vagy akár a tárolókapacitás bővítésével tovább optimalizálható az energiafelhasználás és növelhető a helyben megtermelt energia hasznosítási aránya, amivel az engedélyes tevékenysége még hatékonyabbá tehető. Ezeknek a lehetőségeknek a vizsgálata jelenleg is folyamatban van.

A Vertesz az üzembe állását követően is felügyeli a rendszer működését a műszaki adatok monitorozásával, illetve ellenőrzésekkel. Ezek a háttérszolgáltatások a vezérlés-, illetve az üzembiztonság fenntartásának, valamint az aktív energiagazdálkodásnak is feltételei.

Ami az önellátó termelő egységek piacának hazai kilátásait illeti, a benyújtott engedélykérelmekről, illetve a folyamatban lévő eljárásokról a MEKH nem adhat tájékoztatást. A Vertesznél egyértelműen az érdeklődés és kereslet erősödését tapasztalják, és a cégnek van másik, önellátó termelő egység engedélyeztetési ügye is folyamatban, így Flamich Péter szerint ez a szegmens Magyarországon is bővülés előtt áll.

A Vertesz Elektronika Kft. fő profilja méréstechnikai és távvezérlő-, az energiafelhasználás optimalizálását, illetve a villamosenergia-rendszer rugalmasságának növelését lehetővé tevő energiagazdálkodási termékek, rendszerek fejlesztése, gyártása, értékesítése egyedileg vagy projekteken keresztül. A cég piacvezető szerepet tölt be Magyarországon, de termékeit a világ számos más országában is használják.

A Vertesz a bábolnai önkormányzattal karöltve részt vett az első hazai működő energiaközösség kialakításában is, az energiaközösség szoftveres platformját szállítva. Ugyancsak a közelmúlt fejleménye, hogy a társaság június végén átadta a TITÁSZ számára gyártott négy nagy középfeszültségű hálózati energiatárolót vezérlő, szintén újdonságnak számító központi irányítástechnikai megoldását.

Az eredeti cikk az alábbi linken található:

https://www.portfolio.hu/uzlet/20250721/egy-jovobeli-trend-kulisszatitkaiba-tekintettunk-be-meg-sosem-epult-ilyen-magyarorszagon-775483

The post Még sosem épült ilyen Magyarországon first appeared on Vertesz Energetika.