A növekvő számú háztartási méretű napelemes rendszer által az elosztói hálózaton okozott problémákkal már mi is foglalkoztunk egy korábbi cikkünkben. Ennek a lényege úgy foglalható össze, hogy a napelemes rendszerek termelése megnöveli a feszültséget a lokális hálózaton, és ha ez egy kritikus szint fölé emelkedik, akkor az inverterek biztonsági okokból lekapcsolnak, és megszűnik a termelés. Ennek az az eredménye, hogy azokban a trafókörzetekben, ahol nagyszámú napelemes rendszer épült ki, napsütéses időben gyakran nem képesek termelni a napelemek, ami semmilyen szempontból nem szerencsés helyzet. Részben ez a probléma vezetett ahhoz, hogy a kormány novembertől leállította az új hálózatra visszatápláló rendszerek engedélyezését, de azt is meg kell említenünk, hogy a napelemek a kiegyenlítés iránti igényt is jelentősen megnövelték.

A helyzet kezeléséhez elengedhetetlen lesz az energiatárolási kapacitások fejlesztése, ennek azonban több szintje is létezik. Vannak hálózati méretű akkumulátortelepek, amelyek az átviteli hálózatra kapcsolódnak. Ezek hozzá tudnak járulni a napelemes rendszerek termelésének kiegyenlítéséhez, de az elosztói hálózaton jelentkező feszültségnövekedésen nem segítenek. Az egyes napelemes rendszerek mellé társított háztartási méretű akkus rendszerek már képesek lehetnek mindkét probléma kezelésére, viszont nem mindenki tud, vagy akar egy ekkora beruházást finanszírozni.

Van azonban az energiatárolásnak egy köztes kategóriája is: az elosztói hálózatra kapcsolódó, gyakran közösséginek nevezett akkumulátorok, amelyek mindkét említett problémára megoldást nyújtanak, méghozzá anélkül, hogy a háztartásoknak mélyen a zsebükbe kellene nyúlniuk.

A közösségi akkumulátorok működési elve a következőképpen foglalható össze: napközben, amikor az emberek többsége otthonától távol van, a trafókörzetben lévő napelemek termelésének feleslegét betáplálják az akkumulátorba, és ezt az energiát az esti csúcsidőszakban táplálják vissza. A megfelelően méretezett tárolónak köszönhetően a feszültségszint stabil marad, nincs elvesző napelemes termelés, és trafócserére sem lesz feltétlenül szükség.

A közösségi akkumulátorok mérete a néhány 100 kWh-tól a néhány MWh-ig terjedhet, az üzemeltetőjük pedig lehet:

egy energiakereskedő
az elosztói hálózat üzemeltetője
az önkormányzat
vagy egy energiaközösség

Az energiatárolót használhatja maga az áramszolgáltató, de a tárolókapacitás bérbe is adható. Léteznek olyan gyakorlati példák, ahol a trafókörzeten belül meglévő napelemes rendszerek tulajdonosai egy meghatározott havi díj ellenében bérelhetnek maguknak tárhelyet. Ennek a megoldásnak az a nagy előnye, hogy nem a háztartásoknak kell belevágniuk egy költséges beruházásba, amelyet sokan nem tudnának megengedni maguknak.

Ilyen bérleti konstrukció tulajdonképpen a háztartási méretű napelemes akkumulátorok esetében is elképzelhető lenne, de a közösségi akkumulátorok költséghatékonyabb megoldást jelentenek. Olcsóbb ugyanis körzetenként egy nagyobb akkumulátort telepíteni és karbantartani, mint minden egyes otthonban külön-külön megtenni ugyanezt.

De a szolgáltató akkor is profitálhat egy „utcai akkumulátor” telepítéséből, ha ez egy trafócserénél olcsóbban megvalósítható.

Ausztráliában 10 millió háztartásra már 3 millió napelemes rendszer jut, ami jóval nagyobb arány, mint amit hazánkban láthatunk, mégsem jutott eszébe senkinek, hogy megtiltsák a visszatáplálási lehetőséget, helyette inkább olyan megoldásokat alkalmaznak, mint a közösségi akkumulátorok.

Az első kísérleti program a nyugat-ausztrál Perth egyik kertvárosi negyedében (Alkimos Beach) indult útjára még 2016-ban. Az 1,1 MWh-s akkumulátort a város szélén helyezték el, és az volt a feladata, hogy a körzet napelemes rendszereinek termelését eltárolja az esti csúcs idejére. A programban résztvevő 119 háztartás a következő öt évben 81 ezer dollárt takarított meg az energiatárolás segítségével.

Az akkumulátor ezen túlmenően a hálózatot is sikeresen tehermentesíti: a résztvevő háztartásokban csúcsidőben 85 százalékkal csökkent a hálózatból származó energiafogyasztás.

Ausztráliában az otthoni energiatárolás is nagy népszerűségnek örvend, az országban már több tízezer akkumulátort vásárolták a háztartások.

„Ezek a kis akkumulátorok jól használhatóak helyi energiatárolásra, de a közösségi megoldás hatékonyabb” – nyilatkozta Dylan McConnell, a Melbourne-i Egyetem energiarendszer-szakértője az ABC News, ausztrál híroldalnak. „Az aggregált terhelés és termelés jobban kezelhető körzeti, mint egyéni szinten. Az egyes háztartások energiatermelése és fogyasztása részben kiegyenlíti egymást a trafókörzeten belül, ami csökkenti a közös akkumulátor iránti igényt.”

Az egyes háztartások hálózati terhelése nagyon ingadozó tud lenni, miközben települési szinten jóval kiegyenlítettebb a terhelés változása. Éppen ezért a közös akkumulátornak nem kell akkorának lennie, mint az összes háztartási akkumulátor együttes kapacitása – válaszolta az ABC kérdésére Marnie Shaw, az Ausztrál Nemzeti Egyetem akkumulátor-tárolási és hálózati integrációs programjának munkatársa.

„Nehéz pontos számokat mondani, de alapvetően kevesebb akkumulátorra van szükség háztartásonként, ha megosztjuk, mint az egyéni akkumulátorok esetében. Hogy mennyivel kevesebb, az számos dologtól függ, ezért nehéz pontosan megmondani, de a különbség 10-50 százalékos nagyságrendű.”

A Nyugat-Ausztráliában indított első kísérlet során háztartásonként 11 dolláros havidíjat kellett fizetniük a résztvevőknek, ez az összeg azonban akkoriban még erősen támogatott volt, a program pénzügyileg nem volt kifizetődő. De hol voltak még 2016-ban az olcsó, tömeggyártott lítium-vasfoszfát akkumulátorok? Mára már jóval gazdaságosabban megvalósítható egy hasonló beruházás, és az energiatárolás iránti kereslet is nagyobb lett az egyre gyorsabban terjedő napelemek miatt.

Ennek nyomán az utóbbi egy-két évben egyre több közösségi akkumulátor telepítését kezdték meg a szolgáltatók Ausztrália keleti és a nyugati partján egyaránt.

Melbourne-ben a United Energy egy 2020-as kísérletet követően 40 darab 30 kW/66 kWh-s közösségi akkumulátorból álló hálózatot épített ki villanyoszlopokra, hogy 3000 otthont támogasson.

Májusban a Yarra Energy Foundation (YEF) egy 250 kWh kapacitású akkumulátort telepít North Fitzroyban. Chris Wallin, a YEF kereskedelmi programjának vezetője szerint ez az első lesz a sok akkumulátor közül, amelyeket Melbourne városában helyeznek üzembe: „A célunk, hogy hét éven belül 200 közösségi akkumulátorunk legyen. Azt mondanám, hogy 2030 előtt már több ezernek kell lennie.”

Wallin elképzelése szerint a közösségi akkumulátorok éppoly alapvető helyi szolgáltatást fognak nyújtani, mint egy sarki bolt:

„Az akkumulátorok második generációja magában foglalja majd az elektromos járművek töltését is. Az Ön elektromos járműve egy töltőponthoz lesz csatlakoztatva, amely meg egy közösségi akkumulátorhoz fog kapcsolódni.”

A napelemek és az elektromos autók számának növekedése kettős kihívás elé állítja a helyi hálózatokat. Mit tegyünk a napközben jelentkező túltermeléssel? És mit tegyünk esténként az autók töltése miatt megnövekedett igényekkel? A közösségi akkumulátorok, a napelemek, és az elektromos autók töltőinek integrálása megoldást nyújthat mindkét problémára.
Wallin szerint ugyanakkor a közösségi akkumulátorok csak egy nagyobb kirakós részei.

„Nem azt mondjuk, hogy ne legyenek otthoni akkumulátorok. Tárolásra van szükségünk, bárhová is tegyük – az otthoni akkumulátoroktól kezdve a közösségi akkumulátorokon és a hálózati akkumulátorokon át a szivattyús víztározókig.”

 

• akkumulátoros energiatárolás
• Ausztrália
• közösségi akkumulátor