Napjainkban az energiafelhasználás – főleg a megnövekvő rezsiszámlák miatt – egyre többször felmerülő kérdéskör, de az energiatárolás hálózati biztonság szempontjából sem elhanyagolható. Az energia tárolására képes rendszerek ugyanis stabilizálhatják a gyakran túlterhelődő elosztó hálózatot. Azonban azt érdemes látni, hogy csodát nem várhatunk tőlük, legyenek bármilyen ötletesek is.
Minden negatív hír ellenére a megújuló energiaforrások iránti igény világszerte növekszik. Az orosz-ukrán háború kirobbanása óta pedig még inkább felgyorsulni látszik ez a folyamat. Már 2020-ban az előző évhez képest is több, mint 20%-kal nőtt a világszinten elérhető napenergia-kapacitás. Ez a trend pedig hazánkban is tetten érhető. Hiszen április elején a tiszta idő hatására az ilyen erőművek napi szinten 800 MW körüli nettó termelési értékkel jelentkeznek. (Ez kb. másfélszerese a Paksi Atomerőmű egy blokkja által nyújtott teljesítménynek.) Ehhez hozzájön még a szél- és egyéb megújuló energiaforrásokból előállított áram és máris kiderül, hogy hazánk össztermelésének időnként már több, mint harmadát fedezi a környezetbarát technológia.
Megújuló energia felhasználása
Ennek felhasználása azonban dupla kihívás elé állítja a szolgáltatókat és különösen az elosztó hálózatot. Ugyanis míg a napelemek, szélerőművek által leadott teljesítmény erős fluktuációt mutat, addig a felhasználási igény folyamatos. Ráadásul ez egyre növekvő számú elektromos fogyasztó – melyben az elektromos autóktól, az e-rollerekig és a covid óta egyre gyakrabban otthonról dolgozók számítógépei is benne vannak – miatt emelkedő tendenciát mutat. Meglátjuk, hogy az orosz-ukrán háború kapcsán fellépő energiaválságnak milyen hatásai lesznek erre az eddig folyamatosan emelkedő tendenciára.
Az energia tárolása
Azonban az biztos, hogy áramra szükség van. Akkor is, ha nem fúj a szél vagy nem süt a nap. Éppen ezért az elektromosság tárolása a megújulókra való átérés egyik kulcsfontosságú komponense. A tárolókba kerülhet ugyanis a csúcsidőszakban megtermelt, felesleges energia és besegíthetnek akkor, amikor az energiaigény nagy, de éppen nincs elegendő termelés. Ez az időbeli elválasztás egyrészt tehermentesíti az elosztó hálózatot, másrészt a megújuló energiaforrások elterjedését is elősegíti. Ahhoz, hogy a rendszer igazán jól működjön, azonban intelligensebb fogyasztók, az igényekhez gyorsan alkalmazkodni képes másodlagos erőművek is kellenek. Ezek azok az építőelemek, melyekből a jövő elektromos hálózatát fel lehet majd építeni.
Az energiatárolás alapjai
Az elektromos energia tárolására képes megoldások előtt, még hosszú fejlesztési út áll. De a háztartásokban, közületekben, ipari létesítményekben már most segítenek a hálózatot rugalmasabbá tenni. Ezzel egy időben a világon kutatók és vállalatok tömege foglalkozik velük, számtalan technológiát és azok lehetséges kombinációit próbálgatva. Apró szuperkondenzátoroktól (melyek az elektromos áramot közvetlenül tárolják), a különböző kémiai és mechanikus elven működő rendszerekig, elég sokféle lehetőség tesztelés alatt van. Méretük pedig egészen a PW-os kapacitásig terjed. Közös bennük, hogy túlnyomórészt még csak laboratóriumi körülmények között működnek, kereskedelemben, és főleg a megkívánt megbízhatósággal gazdaságosan még nem használhatóak.
Jelen pillanatban csak egy-két olyan technológia van, mely már valóban rendelkezésre áll. Az egyik ilyen a kinetikus energiát használja – ez a szivattyús tározós (SZET) rendszer. A lényeg itt az, hogy a feleslegesen termelt árammal vizet szivattyúznának fel egy alacsonyabban fekvő medencéből egy magasabban fekvő tárolóba, ahonnan szükség esetén turbinákon át leengedve pótolni lehetne a csúcsidőszakban hiányzó energiát. De nem muszáj vizet használni, folynak kísérletek egyéb anyagokkal is, így levegő sűrítésével és még betonkockák magasra emelésével is kísérleteznek. Mindenesetre a vizes megoldás a domborzati viszonyokat kihasználva olcsón megvalósítható, nem igényel új technológiákat és könnyen skálázható felfelé. Reakcióidejük ezeknek a rendszereknek gyors és kb. 70-80%-os hatásfokkal működnek. Európában több ilyen tároló is dolgozik már. Hátrányuk azonban, hogy sok helyet igényelnek. Emiatt több kutatás is foglalkozik azzal, hogy például elhagyott bányák átalakíthatóak-e ilyen célra.
Akkumulátorok
Feltalálása után 200 évvel az akkumulátor ismét új szerephez juthat, mint energiatároló. Az otthonok falára kerülő kW-os változatoktól kezdve egészen a megawattos tartományig várható megjelenésük. Az energiatakarékos, tetejükön napelemmel rendelkező új lakóépületek megjelenése kifejezetten felpezsdítette ezt a piacot. A kisebb méretű, otthoni vagy társasházi felhasználásra szánt modellek pedig egyre keresettebbek. Európában több százezerre tehető az éves telepített mennyiség.
Az átlagosan 4,2 kW kapacitást kínáló, 10 kW-ig terjedő méretű eszközök által tárolt energia lehetővé teszi elektromos autók feltöltését vagy az egyre népszerűbb hőszivattyús fűtési rendszerek működtetését.
Energiaszállítás
Az elektromos áram tárolása nehéz, de mindemellett az energiaszállítás is érdekes kérdés. Gyakran fel is merül, hogy nem lehetne például az elektromos áramot tárolt állapotban szállítani, – azaz a felesleges árammal előállított hőt, kémiai anyagot stb. – mozgatni? Ez ugyanis lehetővé tehetné a különböző energiaszektorok jobb összekapcsolását és végeredményben egy egységes energiaellátó rendszer létrehozását is. Azonban hátránya, hogy rengeteg plusz energia szükségeltetne hozzá.
Az biztosan elmondható, hogy a rendelkezésre álló tárolókapacitás nem elegendő a felmerülő igények kielégítésére. Azonban az átállás nem a tárolókapacitás bővülésén múlik, hanem teljeskörű változáson, amihez egyrészt szükség van az energiatermelő kapacitások átállítására, a rugalmasság növelésére, melyben szerepet kapnak a házi energiatározók, új csúcserőművek és persze a digitalizáció is.
Ahhoz, hogy az otthoni eszközeinket és hálózatunkat is folyamatosan és biztonságosan tudjuk használni elengedhetetlen a megfelelő áramellátás biztosítása is. Nemcsak a gyorsabb és biztonságosabb otthoni hálózat megléte fontos, az energiaválság elején (közepén?), hanem az áramellátás folyamatos biztosítása is elengedhetetlen. Hiszen így tud folyamatosan működni a webszerver által kiszolgált WordPress weboldalunk is, így tudjuk karbantartani, fejleszteni, friss tartalmakkal feltölteni.
Azonban nagyon fontos az is, hogy mindezt milyen áramszámla mellett tudjuk megtenni. Érdemes odafigyelni arra, hogy a nem használt eszközeinket (pl.: routert kikapcsolni elutazáskor) húzzuk ki a hálózati csatlakozóból. Legjobb egy billenőkapcsolós elosztót használni, melyet – a számítógép kikapcsolását követően – egyetlen mozdulattal áramtalaníthatjuk az összes többi eszközt is.
Vissza a blog cikkekhez