Fogyasztói berendezések energiafelvételének és napelemek termelésének egyidejűsége háztartási szinten
Fogyasztói berendezések energiafelvételének és napelemek termelésének egyidejűsége háztartási szinten
A legtöbb megújuló energiát hasznosító termelőegység (szélerőművek, napelemek) rendszer-integrációjának nehézségét részben az energiaforrások sztochasztikus rendelkezésre állása adja. Bár e probléma a napelemek esetén valamivel kisebb mértékben jelentkezik, azok jellemző telepítése (háztartási méretű kiserőművek) miatt a fogyasztás és a termelés alacsony egyidejűséget mutat.
A napelemes rendszer termelésének vizsgálatát érdemes negyedórás felbontásban vizsgálni, mivel egy idősoros fogyasztó energiafelhasználásának mérése szintén negyedóránként történik. Azért, hogy egy állandó módszert találjunk a termelés és a fogyasztás egyidejűségének vizsgálatára, célszerű a profilos fogyasztók esetén is az energiafelhasználást negyedórás bontásban megadni. Fontos, hogy a mintavételezés (mind a termelésnél, mind a fogyasztásnál) azonos időpontban, minden „egész” negyedórában történjen, hiszen ekkor a termelés és a fogyasztás egymással és szükséges esetben a hálózatból felvett energiával is viszonylag egyszerűen összehasonlítható.
A napelemes rendszer termelési adatainak matematikai vizsgálata is lehetséges, mely eredményeként többek között empirikus sűrűség- és eloszlásfüggvényeket kapunk, melyek elméleti sűrűség- és eloszlásfüggvényekkel közelíthetők. A megtermelt energiára vonatkozó statisztikai kiértékelés a helyettesítő függvények segítségével már egyszerűbben elvégezhető.
Fontos azonban azt is látni, hogy az egyes negyedórákban a termelés és fogyasztás kapcsolata hogyan alakul. Célszerű a termelés és a fogyasztás különbségét vizsgálni, hiszen ekkor minden negyedórában meg lehet mondani, hogy az adott rendszerben többlettermelés vagy többletfogyasztás lép fel. A termelési és fogyasztási értékekből származó görbék segítségével az egyes évszakok termelésre és fogyasztásra gyakorolt hatása is vizsgálható, egymással összehasonlítható.
Ha ismert egy fogyasztó energiaszükséglete és a fogyasztási hely elhelyezkedése, akkor ahhoz online szoftverek segítségével olyan napelemes rendszer tervezhető, amely által megtermel éves villamos energia mennyiség a fogyasztó teljes, vagy közel teljes energiaigényét fedezi. A problémát a termelés és fogyasztás egyidejűsége okozza. Ha a kialakított rendszerben többlettermelés lép fel, akkor a többletenergia vagy a közcélú hálózatba kerül visszatáplálásra, vagy energiatároló berendezésben kerül eltárolásra.
Az energiatároló berendezés rendszerbe integrálásával a hálózatból felvett energia mennyisége és egyenlőtlensége valamilyen szinten csökkenthető, továbbá a kommunális hálózat villamos igénybevétele is csökken.
Ha egy ingatlant villamosan le szeretnénk választani a kommunális hálózatról, sziget üzemben szeretnénk működtetni, akkor az energiatárolót úgy kell megválasztani és méretezni, hogy hosszú időn (több hónapon) keresztül képes legyen a fogyasztáshoz szükséges energiamennyiség eltárolására.
Munkám során adott napelemes rendszer termelési adatsorát vizsgáltam és egy lakossági fogyasztó villamosenergia-felhasználásával vetettem össze. A vizsgálat során a termelés és fogyasztás különbségéből adódó görbéket egymáshoz hasonlítottam és vizsgáltam az egyes évszakok befolyását e görbék menetére. Megvizsgáltam a lakossági felhasználók során alkalmazható energiatárolási módokat, valamit, azt, hogy a vizsgált fogyasztó hálózatról való leválasztása lehetséges-e a mai technológia alkalmazásával.
szerző
-
Kazsoki Attila Sándor
Villamosmérnöki szak, mesterképzés
mesterképzés (MA/MSc)
konzulens
-
Dr. Hartmann Bálint
Egyetemi docens, Villamos Energetika Tanszék
