Energiatárolás lehetőségeinek vizsgálata a magyarországi villamosenergia-rendszerben
A globálisan növekvő villamosenergia igény és az ezzel párhuzamosan jelentkező fenntarthatósági célok megvalósításának eredményeként a magyarországi, főként konvencionális energiatermelő egységekből álló erőműportfólió teljes körű átalakuláson fog keresztülmenni. A klímavédelmi megegyezéseknek megfelelően a megújuló energiaforrások alkalmazása kerül előtérbe, amely a teljes villamosenergia-rendszer átformálását teszi szükségessé.
A Nemzeti Energia- és Klímaterv keretein belül megfogalmazott célok szerint 2040-re 10 000 MW fotovoltaikus villamosenergia termelő kapacitás lesz beépítve a magyarországi villamosenergia-rendszerbe. A megújulók elterjedése rendszerszintű kihívást jelent a volatilis termelés miatt. Ennek kiegyenlítésére forgó tartalék mellett energiatároló egységek integrálása is aktuálissá válhat. A vizsgálat prognosztizálja, hogy egy Magyarországra telepített energiatároló hosszú távon milyen kihasználtsággal képes villamosenergia tárolásra. A cél annak az igazolása, hogy energiatároló integrálása szükséges a magyarországi villamosenergia-rendszerbe.
Figyelembe véve az elérhető technológiák jellemzőit, illetve Magyarország földrajzi és villamosenergia-rendszerbeli adottságait, a szivattyús tározós energiatárolási technológia került kiválasztásra. A domborzat, a kiépített villamos csatlakozási pont és a tervezett napelem telepítések a Mátrai Erőmű telephelyét teszik alkalmassá energiatároló rendszer kialakítására. A technológia sokat alkalmazott, nagy megbízhatóságú és hatékonyságú. Megtérülési ideje hosszú a magas beruházási költség miatt, azonban a napelemparkok tervezett üzemideje körülbelül 30 év, így ellensúlyozva a magas bekerülési költségét. A rendszer napon belüli, több napos és hetes tárolásra is alkalmas, mert az önfogyasztás mértéke kicsi. Energiatermelő üzemmód alatt akár frekvencia-helyreállítási tartalékot is képes szolgáltatni, mely fontos a forgó tartalékok csökkenése miatt a magyarországi villamosenergia-rendszerben. A modell a 2021-es bázisév erőműportfólióját, termelési és terhelési adatai veszi alapul és terjeszti ki a prognosztizált változásokat integrálva 2040-ig. Az energiatároló rendszer működése 2031-ben kezdődik, az esetleges engedélyeztetési, tervezési és építési időt figyelembe véve.
Az elemzés alapján kijelenthető, hogy nagymértékű fotovoltaikus penetráció esetén elengedhetetlen energiatároló rendszer integrálása a villamosenergia-rendszerbe a megtermelt energiamennyiség optimális mértékben történő felhasználásához és a megújulók által biztosított villamosenergia ellátásának folytonosságának biztosításához.
Irodalom:
[1] X. Luo, J. Wang, M. Dooner, and J. Clarke, “Overview of current development in electrical energy storage technologies and the application potential in power system operation,” Appl. Energy, vol. 137, pp. 511–536, Jan. 2015, doi: 10.1016/J.APENERGY.2014.09.081.
[2] E. Bullich-Massagué et al., “A review of energy storage technologies for large scale photovoltaic power plants,” Appl. Energy, vol. 274, p. 115213, Sep. 2020, doi: 10.1016/J.APENERGY.2020.115213.
szerző
-
Molnár Anna Judit
Energetikai mérnöki alapszak (BSc)
alapképzés (BA/BSc)
konzulens
-
Dr. Szücs Botond
egyetemi adjunktus, Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék
