Az energiatárolás és bővítési lehetőségei az E.ON hálózatában

Forrás: IpariCégek.hu Riport
Laklia Bence, az E.ON Hungária Csoport mérnök-projektmenedzsere az új soroksári energiatároló átadása alkalmából vázolta a tárolás fejlődését.

Melyek a magyar hálózat tárolás fejlődésének főbb szakaszai? Hogyan jutottak el a jelenlegi 15,2 MWh kapacitásig?

Az energiastratégiák és az ellátásbiztonság szempontjából az energialapú tárolás kulcsfontosságú Magyarországon. Az időjárásfüggő megújulóenergia-termelés térnyerése miatt a villamosenergia-rendszerben egyre nagyobb szerep jut az energia átmeneti tárolására szolgáló létesítményeknek. Az E.ON Hungária Csoport portfóliójában Soroksáron és Aszófőn üzemel nagyobb, illetve két további helyszínen - Dúzson és Zánkán - hálózatkiegyenlítési célokat szolgáló kisebb energiatároló egység. Az E.ON első akkumulátoros energiatárolóját a cégcsoporthoz tartozó ELMŰ Hálózati Kft. 2018-ban üzemelte be szintén Soroksáron. Működtetésének célja a mindenkori hálózati frekvencia kiegyenlítése.

Jelenleg 15,2 MWh-nyi energiatároló berendezés működik az E.ON szabályozó központjában (a tárolók távolról üzemeltethetők, nem igényelnek személyes jelenlétet), amelyeknek a kapacitását a MAVIR számára ajánlja fel a rendszerszintű szabályozások piacán. Ezek a tárolók tehát a hálózat kiegyensúlyozásában játszanak fontos szerepet, segítségükkel innovatívan kezelhetőek az időjárásfüggő megújuló energiaforrások terjedéséből adódó kihívások. Az E.ON célja a jövőben még több új tároló létesítése. Tervei szerint a közeljövőben további négy hálózati tároló és összesen 12 MWh kapacitás létesül az Észak-Dunántúlon Devecseren, a Dél-Dunántúlon Sáregresen, Pest vármegyében Erdőkertesen és Püspökszilágyon a megújulók (napelemek) fokozottabb integrációja érdekében. Ezzel összesen 27,2 MWh összkapacitás szolgálja majd ki E.ON szolgáltatási területén az ügyféligényeket.

Az E.ON Hungária Csoport részeként működő ELMŰ Hálózati Kft. 2018-ban szintén Soroksáron telepítette az ország első nagy (10 MW) teljesítményű, 6 MWh kapacitású akkumulátoros energiatárolóját. Miben fejlődött azóta a technológia?

Az akkumulátoros energiatárolós 2018 óta hatalmas fejlődésen ment keresztül, melynek fő mozgatórugója az elektromos autók fejlesztése volt. 2018 óta jelentősen csökkentek az energiamennyiségre vonatkoztatott fajlagos beruházási árai egy ilyen rendszernek, de emellett az energiasűrűségben is jelentős fejlődést tudtak elérni a gyártók. Ezeknek köszönhetően az akkumulátoros energiatároló rendszerek fajlagosan olcsóbbak és ugyanakkora tárolókapacitást kisebb helyen lehet elhelyezni. A jelenleg megvalósított technológia ráadásul folyadékhűtéssel rendelkezik, ami szintén az elmúlt évek fejlesztéseinek köszönhető. A folyadékhűtésnek köszönhetően sokkal egyenletesebben és hatékonyabban lehet az akkumulátor cellák hőmérsékletét koordinálni, ami hozzájárul az élettartam növeléséhez és a működésbeli problémák kiküszöböléséhez.

A most, augusztusban átadott új soroksári energiatároló 16 kültéri akkumulátor-szekrényben tárol energiát,szekrényenként 344 kWh, összesen 5,5 MWh kapacitással, 2,5 MW teljesítménnyel. Mit jelent ez a tárolt mennyiség a gyakorlatban?

Az energiatárolói kapacitást és teljesítményt sokkal közelebb lehet hozni néhány hétköznapi példával. Ez az 5500 kWh kapacitás annyi energia, amellyel, ha feltöltenénk egy elektromos autót, akkor az 43.000 km megtételére lenne képes: az Egyenlítő mentén körbeautózhatná a Földet. Ugyanez a mennyiség 350 darab háztartási méretű kiserőmű erejével ér fel vagy ha mobiltelefonok töltésére használnánk fel, akkor 370.000 mobiltelefont tudnánk vele feltölteni: Győr, Pécs és Székesfehérvár lakosainak összes telefonját.

Melyek a beruházás legköltségesebb részei?

A beruházás legköltségesebb elemei maguk az akkumulátor modulok, ezekből viszonylag sok szükséges egy ilyen rendszer esetén. Ezek mellett a transzformátor, a villamos berendezések és konverterek teszik ki a legnagyobb részét egy ilyen jellegű beruházásnak. 

Milyen összetételű akkumulátorokat használnak? Az energiatároláshoz az akkumulátorokon kívül milyen kiegészítő technológiákat kell kiépíteni?

A soroksári energiatároló esetében LiFePo4 (tehát lítium-vasfoszfát) akkumulátorokat használunk. A kiegészítő berendezések, melyek nélkül egy ilyen beruházás nem működőképes: DC gyűjtő szekrények, konverterek, EMS (energiagazdálkodási rendszer), BMS (akkumulátor-kezelő rendszer), transzformátor, kapcsolóberendezések és természetesen az egységeket összekötő kábelek.

A külső hőmérséklet befolyásolja az akkumulátorok helyének klimatizálását? Nyáron jobban kell hűteni és télen fűteni, vagy annyira jól szigetelt környezet van kialakítva, hogy a külső tényezőknek alig van befolyása?

A környezeti hőmérséklet természetesen hatással van az akkumulátorok klimatizálására. Az akkumulátorokat ideális esetben 20 °C körül érdemes tartani, ehhez nyáron hűtésre, télen pedig fűtésre van szükség. Az akkumulátorok működés közben hőt termelnek, ami fűti az eszközt, ez télen kedvező hatással van a temperálásra.

Hogyan történik az energiatárolókból a hálózatra táplálás? 

Az energiatárolók egyenáramú áramot képesek fogadni vagy kitáplálni. Ez az egyenáram egy konverterhez kerül, ami váltakozó árammá alakítja át ezt az energiahordozót. Ezt követően pedig a váltakozó áramot a csatlakozásnak megfelelő feszültségszintre kell emelni egy transzformátor segítségével.

Van-e vesztesége a tárolásnak? 

Igen, a fizikai törvényeknek megfelelően minden energiaátalakítás valamilyen vesztességgel jár és egy energiatárolórendszer esetén a villamosenergia több ponton is „átalakításra” kerül. Átalakítás az egyenáram és a váltó áram között, de a feszültségszintek között is megjelenik. Ezeken kívül pedig az energiaszállításnak is vannak veszteségei a vezetékeken. Bár ezek veszteségként jelennek meg egy energiatároló esetén, a célunk az, hogy ezen veszteségek jól tervezhetők és lehetőleg minél alacsonyabbak legyenek.

Mit jelent, hogy az akkumulátoros tárolóknak a termelés és a fogyasztás időkülönbségeinek kiegyenlítése, a hálózati egyensúly biztosítása a fő feladata?

Magyarországon az elmúlt években jelentős mennyiségű napelemet helyeztek üzembe, ami nagyon egyszerűen és fenntartható módon képes villamosenergiát termelni. A napsütéses órákat követően is szükség van villamosenergiára,ezért a napos órákban keletkező termelést el kell tárolnunk estére, hogy este is ezt a fenntartható villamosenergiát használhassuk. A villamosenergia rendszerek sajátossága, hogy a hálózat nem képes villamosenergia tárolására, csak annak egyik helyről másik helyre történő szállítására. Emiatt a villamosenergia termelésnek és a fogyasztásnak minden időpillanatban meg kell egyeznie – a hálózat terheltségétől függetlenül -, annak érdekében, hogy a hálózat stabil maradjon.

2026 végéig az E.ON hálózatán 27,2 MWh összkapacitásig terveznek eljutni. Mekkora tárolási mennyiségig érdemes fejleszteni az energia tárolást? Hol a gazdaságosság határa?

Az energiatárolás optimális mennyisége nagyon összetett kérdés, különösképpen figyelembe véve a gazdaságosságot. A gazdaságosságot félretéve az lenne fenntarthatósági szempontból optimális, ha legalább annyi tárolókapacitásunk lenne, amennyi a közvetlen széndioxid-kibocsátással járó energiatermelés kiváltására adna megoldást. Ez azt jelenti, hogy annyi energiát tároljunk megújuló és karbonkibocsátás nélküli energiaforrásokból, ami elegendő azokra az időszakokra, amikor ezek nem állnak rendelkezésre. A rendelkezésre álló megújuló energiamennyisége azonban nem csak napon belül, hanem évszakonként is eltérő, tehát szezonálisan is szükség lenne energiatárolásra, nem csak napon belüli távlatban. Az energiatárolásnak jelenleg a gazdaságosság szab határt, mert kevés olyan technológia van, ami alacsony beruházási összeggel nagy energiamennyiségeket tudna tárolni. A gazdaságosság ráadásul különösen érinti a hosszabb távú energiatárolást, mert általában ott a teljesítményhez képest sokkal magasabb arányú energiamennyiségre lenne szükség. Az energiatárolás kapcsán is igaz, hogy differenciáltan kell kezelni a megoldásokat és nem szabad egy és ugyanazon technológiára építeni, mert az a kockázatok növekedéséhez és az energiabiztonság csökkenéséhez vezethet.

Mennyire korszerű a magyar áramhálózat az Európai Unión belül és a szomszédos országokhoz képest? Nemzetközi viszonylatban hol tart a magyar energiatárolás?

Az akkumulátoros energiatároló rendszerek segítenek kisimítani a hálózati kilengéseket, ugyanakkor a hálózatra kapcsolásukhoz is fejlesztésekre van szükség. Ha megnézzük a szomszédos országokat, ez valójában európai probléma, és az energiafogyasztás diverzifikációjából adódik. Korábban nagy központi erőművekből áramlott az energia a fogyasztók felé. Most viszont a fogyasztó is termel, van csúcs- és völgyidőszak, ez a decentralizáltműködés pedig sokkal nagyobb kapacitást igényel a hálózatban.

A Nemzeti Akkumulátor Iparági Stratégia 2030 szerint az akkumulátorok nélkülözhetetlenek a stabil villamosenergia-ellátás biztosításához. A megújuló energiakapacitások folyamatosan bővülése, azok időjárás- és napszakfüggő természete egyre nagyobb terhet ró az elektromos hálózatra. Ennek kezelésére a Stratégia a hálózatba integrált energiatároló rendszereket kulcsfontosságú megoldásként azonosítja a megújuló villamosenergia-termelés nagyobb arányának befogadására.

Ennek részeként az E.ON Hungária Csoport további 4 helyszínen 4 új tárolóegység telepítésére vállalt kötelezettséget, amelyek egyenként 1.000 kW teljesítménnyel és 3.000 kWh kapacitással rendelkeznek. A projekt jelentősen növeli a megújuló energiaforrások integrációs lehetőségét és fokozza az ellátásbiztonságot. A projektben az E.ON három DSO-vállalata vesz részt, a tárolók átadása 2026 első félévében várható. 

Az E.ON célja a kiegyensúlyozási portfóliója erősítése, a cég további diverzifikációra törekszik új energiatárolórendszerek és más, nem hagyományos eszközök integrálásával. Ezzel növeli rugalmasságát és megbízhatóságát a kiegyensúlyozási szolgáltatások nyújtásában, összhangban a változó piaci igényekkel és a decentralizált energiaforrások növekvő szerepével.

Milyen további fejlesztések várhatók az E.ON hálózatában?

2024-ben rekordösszeget, 166 milliárd forintot fordított az E.ON Hungária Csoport a villamoshálózatai fejlesztésére. A 2025-re tervezett keretösszeg hasonlóan jelentős, 150 milliárd forint körül alakul és a Dunántúl, Budapest és Pest vármegye áramhálózati fejlesztéseit támogatja. Az E.ON folyamatosan modernizálja, megújítja a meglévő áramhálózatot, új alállomásokat (Várpalota, Veszprémvarsány, Szombathely), új hálózatokat épít, melyek a megnövekedett lakossági és ipari energiaigény kiszolgálását teszik lehetővé. Fejlesztései biztosítják a hálózat flexibilitását, új igények befogadását, hálózatra kapcsolását, a helyi hálózati szűk keresztmetszetek kezelését napelemes csúcsterheléskor, a hálózati feszültségproblémák oldását, és a napelemes betáplálás lehetőségének folyamatos növelését, az áramhálózat biztonsága okán zárolt napelemes körzetek mielőbbi megnyitását.

* Minden IpariCégek.hu Riport saját készítésű, minden jogot fenntartunk!

Riportok ; Ipari Blog ; NEWS ; Ipari cégek ; Ipari hírek ; Robot, automatika, automata ; Radar, szenzor, ultrahang, érzékelő ; IT, informatika, digitális, elektronikus ; Internet, IoT, felhő ; Fém, gépipar ; Logisztika, szállítmányozás, beszállítás ; Ingatlan, építőipar ; Energia, közmű, akkumulátor, motor, meghajtás, környezetvédelem ; Solar, napenergia