Energiatároló működésének optimalizálása lineáris programozással
A villamosenergia-rendszer folyamatos változáson megy keresztül. A korábbi centralizált, hagyományos fosszilis energiaforrásokon alapuló termelésről kezdünk áttérni a decentrali-zált, megújuló energiaforrásokra is egyre inkább építő forrásszerkezetre. A megújuló terme-lés térnyerése és ezzel párhuzamosan a konvencionális erőművek leállítása megoldás lehet a fenntarthatósági és környezetvédelmi törekvésekre. Ugyanakkor az ellátásbiztonság fenntar-tása alapvető feladat, viszont azzal, hogy nagymértékű időjárásfüggő termelőegység és ezen belül is hazánkban főként napelemes rendszer kerül beépítésre a hálózatra, a rendszeregyen-súly fenntartása nagyobb kihívást jelent. Cél egy olyan fenntartható villamosenergia-rendszer kialakítása, amiben a termelés kiszámítható, a fogyasztói igények minden esetben kiszolgálhatók és a kibocsátás minimális. Ehhez azonban elengedhetetlen a villamosenergia-tárolás hálózati integrációja, illetve olyan gazdaságos, hatékony és megbízható technológiák alkalmazása, melyek megoldást jelenthetnek az időjárásfüggő termelők által okozott instabi-litás kiegyenlítésére. Továbbá a villamosenergia-tárolásban nagy piaci potenciál rejlik, ugyanakkor a jogszabályi háttér kidolgozása még folyamatban van, ami nehezíti az ilyen projektek valós gazdasági értékelését.
Jelen dolgozat fő témája a villamosenergia-tárolókkal kombinált napelemes rendszerek megvalósíthatóságának és működtetésének vizsgálata, műszaki és gazdasági szempontok alapján. Jelenleg is számos kutatás zajlik a különböző tárolási metódusok kapcsán. A szak-irodalmi áttekintésben bemutatom ezeket a technológiákat, ezek műszaki és gazdasági pa-ramétereit, előnyeiket és hátrányaikat, valamint a hazai megvalósíthatóságukat. A konklúzi-ókat levonva a munkámat két tárolótípusra szűkítem le: akkumulátoros energiatárolóra, va-lamint Power-To-Hydrogen technológiára. Meglévő módszertanok tanulmányozása után két optimalizálási modellt alkottam meg. A modell a villamosenergia-árakat, a napelemes rend-szer termelési adatait, valamint a tárolók tulajdonságait figyelembe véve meghatározza a tárolók optimális működtetését. A munkám során historikus adatokkal dolgoztam, így utóla-gos optimalizálást végzek, ugyanakkor a módszertan a későbbiekben továbbfejleszthető pro-jektív formára is. Az optimalizálás célja a lehető legnagyobb bevétel és legrövidebb megté-rülési idő meghatározása. A modellek által az akkumulátoros rendszer esetében közel 30%-os bevétel növekedést tudtam elérni, míg a hidrogénes rendszernél ez az arány a hidrogén árának függvényében változik.
szerző
-
Ilyés Botond
Energetikai mérnöki alapszak (BSc)
alapképzés (BA/BSc)
konzulens
-
Dr. Mayer Martin János
adjunktus, Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék
