Napelemes rendszerek – nagy változások érkeznek (3. rész)

Napelemes rendszerek – nagy változások érkeznek (3. rész)

– avagy mi is az a háztartási méretű kiserőmű?

Mini-sorozatunk előző részében a „hagyományos villanyszámla” mögöttes tartalmát elemezgettük és az áramfogyasztás „hagyományos módját” tekintettük át, amikor a passzív fogyasztó folyamatosan a villamos hálózatról vételezi az aktuális fogyasztásához szükséges energiát.
De mi történik akkor, amikor ez a bizonyos fogyasztó úgy dönt, hogy maga is szeretne áramtermelővé, mini erőművé válni?
Például napelemeket szerel a háza tetejére?
Ilyenkor vajon hogyan változik meg a szolgáltató és a fogyasztó viszonya?
Ma ezt vesszük kicsit jobban szemügyre, és az is kiderül, hogyan lehet saját tulajdonú háztartási méretű kiserőmű a tetőnkön vagy az udvarunkon!

A jövő: az aktív fogyasztó

Sorozatunk előző részében bemutattuk az áramtermelés lehetséges módozatait. Ezek egy része tényleg csak nagyüzemi körülmények között képzelhető el (kevesen szeretnének a kertjükbe egy atomerőművet vagy egy hőerőművet telepíteni…), más részük azonban – a technika fejlődésének hála – akár házi körülmények között is alkalmas lehet arra, hogy megtermelje a háztartás által igényelt villamos energiát.
Valószínűleg nagy meglepetést nem okozok azzal, hogy erre a célra elsősorban a napelemek, esetleg a mini-szélerőművek alkalmasak leginkább. (Bárki tudja, könnyen lehet, hogy a jövőben az eszköztár bővülni fog!)
Itt a lehetőség tehát, hogy ma már ne csak a passzív vételezői legyünk a villamos energiának, hanem olyan aktív fogyasztók, akik függetlenségre törekedve maguk is energiatermelőkké válnak! 
Tök klassz, hogy ezek a házi erőművek ráadásul megújuló energiaforrásból táplálkoznak – de mint szinte mindig, a lelkesen hirdetett előnyökkel mosolyhervasztó korlátok is járnak együtt.

A házi (decentralizált) energiatermelés korlátai

A megújuló energiák nagy részével az a baj, hogy nem állnak mindig a rendelkezésünkre.
A nap vagy süt, vagy nem, a szél vagy fúj, vagy nem, a folyóban, patakban vagy van elég víz, vagy nem.
Mindeközben mi ma már természetesnek vesszük és elvárjuk, hogy az áramnak a nap minden pillanatában rendelkezésünkre KELL állnia…

Hogyan lehet minden pillanatban áram a házunkban?

Mit tehet a magát aktív fogyasztónak tartó háztulajdonos az ellentmondás kezelésére?

• – Büszkén ragaszkodik a függetlenségéhez, és olyan eszközöket is telepít a mini-erőműve mellé, melyek képesek villamos energiát tárolni azokra a nehéz időkre, amikor nem fog rendelkezésre állni azonnal felhasználható módon a megújuló energia.
  Erre jelenlegi tudásunk szerint házi méretekben az akkumulátorok alkalmasak.
  (De mekkora legyen ez a tárolókapacitás? Érezhető, hogy ennek a kérdésnek a megválaszolása nem annyira egyszerű. Azt mondjuk elég pontosan megjósolhatjuk, hogy az éjszaka után jó eséllyel felkel majd a nap, azt azonban már kevésbé, hogy hány napig fog kitartani egy felhős, borús időszak…)
• – Duzzogva bár, de függetlenségét feladva rácsatlakozik a villamos hálózatra (lásd a sorozat előző része!), rábízva a folyamatos energiatermeléssel járó kihívásokat a „profikra”.
  Szerencsére azonban ezzel nem kell feltétlenül lemondania az aktív fogyasztói álmairól!
  Az általa megtermelt energiát örömmel fogadja (na, erről azért majd még mondok néhány szót!) a Nagy Villamos Hálózat, elvégre ezzel erőművi kapacitás kiépítése spórolható meg. (Meg egyébként a helyben megtermelt energiát nem kell keresztbe-kasul szállítani az országon!)

Hogyan juthatunk áramhoz a házunkban? A lehetőségek közül a következőkben a pirossal jelölt esetet vizsgáljuk kicsit részletesebben. A hagyományos, hálózatról vételezésről az előző blogbejegyzésben volt szó. A sorozat végén azért majd az autonóm fogyasztásra is visszatérünk!

Ismerkedjünk meg a háztartási méretű kiserőmű fogalmával!

Amikor a háztetőnkön vagy az udvarunkon mi magunk állítunk elektromos áramot, akkor valójában mi is egy erőmű üzemeltetőjévé válunk!
Jó, ez nem akkora, mint az előző bejegyzés képén látható Mátrai Erőmű, de ettől még villamos energiát termel.  
Az ilyen, alapvetően saját vagy szűk kör számára villamos áramot termelő erőművet a törvény háztartási méretű kiserőmű névvel illeti. Definíció szerint:
„Olyan, a kisfeszültségű hálózatra csatlakozó kiserőmű, melynek csatlakozási teljesítménye egy csatlakozási ponton nem haladja meg az 50 kVA-t.” (2007. évi LXXXVI. törvény a villamos energiáról (VET) 3.§ 24.. Amikor meg akarjuk ítélni a saját rendszerünket, akkor az 50 kVA helyére nyugodtan helyettesítsünk 50 kW-ot.)

Majd látni fogjuk, hogy ez azért messze túlmutat a lakossági nagyságrenden. (Gondoljunk bele, hogy egy modern házba 10 kW alatti teljesítményű kazán is elegendő fűtési célra, de egy régebbi ház energiaellátására is elegendő volt általában egy 24 kW-os fűtőberendezés. Márpedig a fűtés sokkal több energiát igényel, mint a villamos berendezések.)
Éppen ezért érdemes már most fejben tartani egy másik teljesítmény-határértéket, a 4 kW-ot. Később látni fogjuk azt is, hogy ennek hol lesz jelentősége!

A most definiált háztartási méretű kiserőműveket speciális jogok és kötelezettségek illetik meg. Amikor például napelemek telepítésében gondolkodunk, akkor mindig ezeket kell szem előtt tartani.

Ajándék #1.: a kötelező átvétel

Úgy látom, hogy az egyik legfontosabb jog létét és jelentőségét jócskán alábecsülik az emberek. (Mondjuk azt, hogy természetesnek veszik. Pedig nem az. Mint mindjárt látható lesz.)

A Napból származó energia döbbenetes mértékű. Egy jól méretezett napelemes rendszer nyáron és napközben sokszorosát termeli annak az energiának, amit elfogyasztunk. Márpedig a létrehozott energiával két dolgot tehetünk: azonnal felhasználjuk/elhasználjuk vagy eltároljuk valahova. Más lehetőség nincs! (Ha egy vödörbe vizet öntünk, és megtelik, akkor legfeljebb elkezd kiömleni a vödör mellé a víz. De hová tudna túlcsordulni az elektromos áram?!)

Ez így egy elég triviális információnak tűnik… Igazán arra érdemes rácsodálkozni, hogy ennek az „egyenletnek” MINDEN IDŐPILLANATBAN érvényesnek kell lennie” (Nem csak „nagy átlagban!)
Azaz a nyáron és nappal megtermelt jókora mennyiségű napelemes energiát nekünk is vagy fel kellene használni (elég reménytelen…) vagy el kellene tárolni (ehhez meg drága eszközök kellenének…). DE!

Ha rácsatlakozunk a villamos hálózatra (azaz nem autonóm üzemben gondolkodunk), akkor jelenleg törvény (rendelet) írja elő, hogy a „fölös” villamos energiát a velünk szerződéses viszonyban levő szolgáltatónak kötelezően át kell vennie!

„A háztartási méretű kiserőmű üzemeltetője által termelt villamos energiát az üzemeltető kérésére az adott csatlakozási ponton értékesítő villamosenergia-kereskedő vagy egyetemes szolgáltató köteles átvenni.” (273/2007. (X. 19.) Korm. rendelet a villamos energiáról szóló 2007. évi LXXXVI. törvény egyes rendelkezéseinek végrehajtásáról, 4.§)
Ez tehát nem egy öröktől való jogunk, hanem egy bármikor megváltoztatható jogszabály adta lehetőség! (Amit szerencsére egyelőre senki nem akar megváltoztatni!)

A csalánverés tipikus esete

Mivel az imént felrajzolt „triviális összefüggés” az országos villamos hálózatra is érvényes (gondoljunk bele, minden pillanatban(!!) annyi villamos energiát kell termelni az erőművekben, mint amennyi az egyébként pillanatról pillanatra változó fogyasztás!!), így tulajdonképpen nem történik más, mint a problémát áttoltuk: oldja meg más (a szolgáltató)!
(Mellesleg a villamos energiát nagy tételben még nehezebb tárolni, mint kicsiben, hiszen itt az akkumulátorok is édeskeveset érnek. A legközkeletűbb módszer az, hogy az éppen felesleges energia segítségével hatalmas mennyiségű víztömeget emelünk fel jó magasra, ezzel helyzeti energiát adva neki. Aztán amikor szükség van rá, akkor a víztömeget lezúdítjuk, a helyzeti energiáját mozgási energiává alakítva. Ilyen víztározó épült volna annak idején a Dunakanyarban (Bős-Nagymaros kapcsán), de ezt is elsodorta az akkori „népharag”. Ez volt a mai tudományos ismeretterjesztés! 🙂 ))

Hát ezért nem örülnek annyira az általunk termelt energiának a szolgáltatók, hiszen az elszórtan jelentkező betáplálások kezelése még nagyobb kihívás, mint a központi erőművek szabályozása. (Mi van, ha hirtelen elbújik a nap?)
Erre mondja a népnyelv, hogy más f……. verni a csalánt…

Mi viszont ezzel a paragrafussal ingyen(!!) kaptunk egy olyan háttértárolót a napelemes rendszerünk mögé, ami a nap 24 órájában és az év 365 napján korlátlanul rendelkezésünkre áll! Majd látni fogjuk, hogy ennek saját részre történő megoldása az autonóm rendszerek üzemeltetőinek sokmilliós költséget jelent!         

Igen ám, de ahhoz hogy igénybe vegyük ezt a remek felesleg-elpasszolási lehetőséget, meg kell oldani egy apró(?) problémát: a napelemek egyenáramot termelnek, a villamos hálózat pedig (mint legutóbb láttuk) váltakozó áramon üzemel.
Legközelebb azzal az eszközzel ismerkedünk meg kicsit részletesebben, amely segít ennek a problémának az áthidalásában, abban, hogy a mini-erőművünk egyenáramát bevezethessük a váltakozó áramú hálózatba.