Napelemes termelés időjárásalapú csoportosítása
A villamosenergetika egyik fő fejlődési iránya napjainkban a megújuló energiaforrásokat hasznosító erőművek fejlesztése és telepítése. Ennek meghatározó oka a klímaváltozás folyamata, melyet más tényezők mellett, az üvegház-hatású gázok nagymértékű kibocsájtása okozhat. Ezen jelenség megfékezése érdekében több nemzetközi megállapodás is született. Ezek egyike bevezette az úgynevezett CO2 kvóták rendszerét, mely jelentős gazdasági ösztönző, így a villamosenergia termelésben nagymértékű dekarbonizációs folyamatok indultak meg.
Magyarországon is megfigyelhető az említett tendencia. Hazánkban az elkövetkezendő évtizedben nagy mennyiségű napenergiát hasznosító erőmű létesítését tervezik, összesen mintegy tízezer MW teljesítmény beépítése van kilátásban. A jelenlegi magyar villamosenergia-rendszerben ez számottevő teljesítményhányadot jelent. A napenergia azonban rendkívül volatilis energiaforrás, tehát az időjárástól függően egy percen belül is jelentősen változhat a napelemparkok által, a hálózatba táplált villamosenergia mértéke. Mindez igen nehéz feladat elé állítja a hálózati rendszerirányítókat, a napi menetrendek megtervezése jelentős nehézségekbe ütközik. Ennek okán nagyon fontos, hogy képesek legyünk egy jól használható, a valóságot elfogadható hibával közelítő becslést adni a várható, időjárásváltozásból fakadó termelésingadozásokra. A tervezéshez felhasználhatjuk az időjárás előrejelzést vagy támaszkodhatunk historikus adatokra, melyekből tendenciaszerű becslést adhatunk. Ez utóbbihoz múltbeli termelési adatokon kívül szükségünk van egy csoportosítási módszerre is, melyek az év napjait, így az adott napon lehetséges napelemes termelést csoportosítani képes az időjárás alapján. Számos ilyen módszert fejlesztettek ki az elmúlt évtizedben, különböző országokban, különböző meggondolások alapján.
Dolgozatomban a fent említett, napelemes termelési adatok időjárás alapú csoportosítására kidolgozott módszerek helyességét és adaptálhatóságát vizsgáltam meg. Munkám során 2018-as évi magyarországi adatokkal dolgoztam, melyeket a MTA Energiatudományi Központ (EK) és a Debreceni Egyetem kihelyezett tanszéke, a Megújuló Energiapark szolgáltatott. Feladatul tűztem ki, hogy megállapítsam: Vajon megfelelően használhatóak ezek a módszerek magyarországi körülmények között is? Vizsgáltam az egyes módszerek robusztusságát, valamint eredményeik korrelációját, így értékelve hatékonyságukat. Hosszútávú célom a vizsgált módszerek segítségével egy olyan osztályozási rendszer létrehozása, mely mind meteorológiai, mind villamosenergia termelési szempontból jól alkalmazható specifikusan Magyarország területén, ezzel elősegítve a hálózati rendszerirányítók jövőbeli munkáját mind az átviteli mind az elosztó hálózat szintjén.
szerző
konzulens
-
Dr. Hartmann Bálint
Egyetemi docens, Villamos Energetika Tanszék