Energiatárolás napelemes rendszerrel

Mik a különbségek a szigetüzemű, a hibrid, az akkumulátoros és a hagyományos napelemes rendszerek között? Hogyan oldható meg az energiatárolás napelemmel?

FRISSÍTÉS: Megjelentek a legújabb támogatás, a Napenergia Plusz Program részletei: 75 milliárd forintos keretösszegű pályázat indul 2024 januárjában az újonnan telepített, energiatárolóval ellátott napelemes rendszerekre!

Lantos Csaba energiaügyi miniszter 2023. december 5-én tette közzé a részletes pályázati felhívást. A bejelentésből kiderül, hogy a vissza nem térítendő támogatás keretösszege 75,8 milliárd forint lesz és azok a magánszemélyek használhatják ki, akik az új, bruttó elszámolásba fognak tartozni, tehát 2024. január 1. után telepítik a rendszerüket. A pályázat igényelhető összege maximum 5 millió forint, ami a költségek akár 66%-át fedezheti és abban az esetben kérhető, ha minimum 4 kW, maximum 5 kW teljesítményű napelemes invertert és minimum 7,5 kWh, maximum 10 kWh kapacitású akkumulátort együttesen telepít a pályázó.

A pályázaton részt venni kívánó telepítő cégeknek már elkezdődött a regisztráció, a lakosságnak pedig január 15-én nyílik meg az előregisztrációs felület.

További információkat a pályázatról szóló cikkünkben olvashat.

Különböző rendszerek és energiatárolás napelemmel

A magyarországi piacon a napelemes rendszerek bő választékkal rendelkeznek mind márkák, mind technológiai megoldások terén. Mi arra törekszünk, hogy a lehető legbiztosabb rendszerekkel tudjuk ügyfeleink áramigényét kiváltani, és ezzel együtt földünkért, környezetünkért is tenni. Ehhez több út vezet, a következőkben a különböző napelemes rendszerek közti különbségeket mutatjuk be.

Első körben nézzük meg, hogy milyen típusú rendszereket lehet kiépíteni, kezdve a két technikailag talán egyszerűbb, hagyományos és szigetüzemű rendszerrel, majd folytatjuk a technikai finomságokkal rendelkező akkumulátoros és hibrid rendszerekkel, ahol kicsit részletezzük a különböző gyártók energiatárolási- és menedzselési módszereit. 

Hagyományos napelemes rendszer

A hagyományos napelemes rendszer működése egyszerű. A napelemek megtermelik az egyenáramot amit az inverter átvált váltóárammá. Az így előállított elektromos áramot vagy teljes mértékben felhasználjuk az épület elektromos hálózatában, vagy a felhasználatlan mennyiséget visszatöltjük a hálózatba, vagyis:

• napelem
• inverter
• épület elektromos rendszere
• szolgáltatói áramhálózat

Hálózati csatlakozással, szaldós elszámolással (bővebben itt) ez a modell a lakosság számára optimális, ám rendszerszinten, hosszútávon és számos termelő-fogyasztó (prosumer) esetében már fenntarthatatlan, ezért hazánkban is módosult a szabályozás. Bruttó elszámolásnál már időtállóbb és rendszerszinten is kezelhetőbb az időjárásfüggő megújuló energia. Mivel a cikk frissítésének időpontjában még mindig nem ismeretesek a 2024-től életbe lépő HMKE szabályozások, ezért a technológiai megoldásokra szorítkozunk cikkünkben.

Szigetüzemű napelemes rendszer

A szigetüzemű napelemes rendszer mindennemű hálózati csatlakozás nélkül biztosítja az áramellátást, például teljes áramszünet esetén vagy egy erdő mélyén a nyaralóban.

Ekkor a napelemek által előállított egyenáramot a fogyasztásnak megfelelő mennyiségben átváltjuk váltóáramra, illetve az azonnal fel nem használt mennyiséget akkumulátorpakkba kell tárolnunk, amelyekből később vételezni tudunk, mert nincs közüzemi átvételi lehetőség. Vissz-wattos napelemes rendszer esetében is zéró exporttal dolgozunk, tehát a hálózatba nem táplálunk egy kWh-t sem. Igyekszünk maximalizálni a helybeni áramfelhasználást, csökkentve az önfogyasztást. Smartmeter segítségével monitorozzuk az ingatlanunkat és fogyasztási profilunk igyekszik lefedni termelési profilunkat.

Ennek a rendszernek a hátránya az akkupakktól való függés, nehézség lehet, ha nem áll rendelkezésre elég kapacitás, mert nem tudjuk tárolni a megtermelhető energia 100%-át, illetve akár áram nélkül is maradhatunk , ha nincs egyéb áramfejlesztési lehetőségünk, például szél vagy dízelgenerátor. Jellemzően 10-20 kWh akkumulátor kapacitással rendelkeznek tipikus lakossági ügyfeleink, és ezen berendezések ára csökkenő tendenciát és növekvő elterjedést mutat. A SolarKit által forgalmazott Deye inverter márka piacvezető Dél-Afrikában, Brazíliában, ahol több óra áramkimaradás is előfordulhat, ezért megbízható sziget- vagy hibrid energiarendszert kell üzemeltetni.

A szigetüzemű napelemes rendszer előnye, hogy semmilyen módon (helyszín, hálózati kiépítés megléte, engedélyeztetés, felhasznált eszközök) nem vagyunk a szolgáltatóhoz kötve.

Ekkor így néz ki a rendszerünk:

• napelem
• inverter – akkumulátorpakk
• épület elektromos rendszere integrált okosmérővel (smartmeter)

Akkumulátoros napelemes rendszer

Az akkumulátoros napelemes rendszer a hagyományos rendszerhez hasonlít, csak a napelemek mellett a feltöltött akkumulátor is biztosítja az egyenáramot az inverter számára, például éjszaka.

Az újabb akkumulátoros rendszereknél DC-DC (egyenáramú) kapcsolás van, vagyis a napelemekből jövő egyenáram az akkumulátorba tölthető (az akkumulátorok egyenáramot tárolnak), ezzel elkerülvén az átváltási veszteségeket (DC-AC-DC-AC), illetve túlméretezett DC oldalnál az inverter maximális kapacitáson való áram átváltása mellett is tudunk tárolni energiát.

Ekkor így néz ki a rendszerünk:

• napelem
• inverter – akkumulátorpakk
• épület elektromos rendszere integrált smartmeter
• villanyóra
• szolgáltatói áramhálózat
• zéró export (vissz-watt védelem)

Az akkumulátoroknál különböző szabályozások, ún. töltési profilok választhatóak, amiket a rendszer beüzemelésénél az ügyfél igényeinek megfelelően lehet konfigurálni:

• Önfogyasztás – elsődlegesen akkumulátort töltünk, másodlagosan kitáplálunk
• Hálózati táplálás – elsődlegesen kitáplálunk, másodlagosan akkumulátort töltünk, jelentősen túlméretezett DC oldalnál és szaldó elszámolásnál lehet érdekes
• Idő alapú beállítás – a fent említett két profil időszakhoz kötött programozása, egyértelmű energiahasználati szokásoknál bruttó elszámolással-, illetve csúcs és völgyidőszakú elszámolási rendszerben ajánlatos

Az akkumulátorral ellátott napelemes rendszer előnye, hogy a szaldóstól kedvezőtlenebb elszámolási módoknál áthidalhatjuk az áram eladási és vételezési árkülönbséget az önfogyasztás növelésével. Mindenkinek érdemes elgondolkodni és megtérülés számolni akkumulátoros bővítésre, továbbá smartmeter utólag is beépíthető, így optimalizálhatjuk ingatlanunk energiamendzsmentjét.

Hibrid üzemű napelemes rendszerek

Hibrid üzemű napelemes rendszerről akkor beszélhetünk, ha mind hálózatra csatlakozva, mind szigetüzemben (áramkimaradás esetén) képes rendszerünk működni. 

Ekkor így néz ki a rendszerünk:

• napelem
• Inverter
• akkumulátorpakk
• villanyóra
• szolgáltatói áramhálózat
• épület elektromos rendszere integrált okosmérővel
• backup box (amennyiben kell külön, részletek lentebb)
• kritikus fogyasztók áramköre (amennyiben kell, részletek lentebb)

Energiatárolás napelemmel

Térjünk át a különböző gyártók akkumulátor megoldásaira. Az akkumulátorok a napenergia tárolásának és hasznosításának kulcsfontosságú elemei, és számos különböző megoldás létezik világszerte. 

Amikor akkumulátort választunk, fontos figyelembe venni az összes szempontot, és a nekünk fontosabb tulajdonságok alapján dönteni, mivel látható, hogy a különböző gyártók folyamatosan fejlesztik a megoldásaikat. A garanciaidő, az akkumulátor teljesítményének megtartása, a hatékonyság, a moduláris bővíthetőség és a kompatibilitás mind olyan tényezők, amelyeket érdemes mérlegelni a választás során. Az ideális akkumulátor kiválasztásával hosszú távon biztosíthatjuk a hatékony és megbízható napenergia-tárolást. A Solar Kit-nél a hivatalos együttműködéseinkben arra törekedtünk, hogy azokat a megoldásokat hozzuk el ügyfeleinknek, amik közül mindenki kiválaszthatja a neki megfelelőt, például Huawei, SolaX vagy Deye márkákból.

A továbbiakban először a Huawei L1,M1 (maximum 10kW-os) inverterrel való hibrid rendszerről lesz szó, utána pedig áttérünk a Solar Kit-nél szintén elérhető Deye és SolaX inverterekre és akkumulátorokra.

Huawei LUNA akkumulátor

A Huawei megoldásánál a hibrid üzem kialakításához inverterre, akkumulátorra, backup box-ra és smart meter-re van szükségünk. Az akku két részből áll: a teljesítménymodul a töltést és energialeadást kezeli, az 5 kWh kapacitású akkumulátor pedig egyszerűen kiegészíthető, akár plusz 2 db modullal, tehát igényeinknek megfelelően 5-15 kWh kapacitást érhetünk el, melyből 3-t is sorba köthetünk.

Amennyiben a hálózatból és az akkuból is szeretnénk fogyasztani, be kell szereznünk a  Backup Boxot is, ez teszi lehetővé a Huawei (L1, M1) invertereknek a hibrid üzemmódot.

Ilyen esetben a két AC (váltóáramú) csatlakozással ellátott eszköznél az elsődleges csatlakozás továbbra is az épület elektromos hálózatára történik, míg a másodlagos egy újonnan létrehozott áramkörre, azaz a kritikus fogyasztók áramkörére (továbbiakban KFÁ). Invertertől függően a hálózat lehet egy- vagy háromfázisú, de a vészáramkör esetünkben mindig csak egyfázisú.

Hálózati áramellátás megléte mellett az elsődleges és másodlagos áramkör is ugyanúgy van ellátva, mint egy hagyományos napelemes rendszernél. Amennyiben megszűnik a hálózati feszültség, mindkét áramkör feszültségmentessé válik. A rendszerünk ezt érzékelvén, körülbelül 3 másodperc elteltével a KFÁ-re elkezdi rátermelni az elektromosságot, és nemcsak az akkumulátorban meglévő kWh-k, hanem az épp termelő napelemek is biztosítják a további működést.

Kritikus fogyasztók áramkörének tervezésénél oda kell figyelni a Backup Box maximális kimeneti áramerősségére, hogy azt semmilyen esetben se haladjuk meg.

Ezeknél a megoldásoknál a KFÁ-re nem szünetmentes tápként, de egy biztos háttérként érdemes gondolni, amelynél biztosan tudhatjuk, hogy a ház biztonsági rendszere / lámpák / szórakoztató elektronika / hűtők / fűtési rendszer el lesz látva elektromos árammal. 

Deye inverterek és akkumulátorok

A SolarKit hivatalos forgalmazásban a Deye technológiáit hozza el a lakosságnak és partnereinknek. A Deye hibrid inverterei alapesetben tartalmaznak backup box-ot és smart meter-t, és könnyen csatlakoztatható hozzájuk a saját akkumulátor megoldásuk, de ezen felül több tucat akkumulátor márkát, sőt szél- vagy dízelgenerátort is képesek kezelni. Amennyiben az energiatárolóval támogatott rendszer mellett döntünk, az inverterünk 4 milliszekundum alatt képes átkapcsolni szigetüzembe, azonnal az akkumulátorból veszi az áramot, tehát egy teljesértékű szünetmentes rendszert kapunk. Így ellentétben a Huawei megoldásával, az inverter fázisasszimetria képességének köszönhetően nem csak a KFÁ-t tudjuk ellátni áramszünet esetén, hanem az épületben található 3 fázist egyszerre.

Az egyszerű csatlakoztathatóság akkor is előnyös lehet, ha a telepítésnél még esetleg nem, de később már tervezünk akkumulátort kapcsolni a rendszerhez. További előnyük, hogy több invertert és akkumulátort is össze lehet kötni, így komplex megoldások esetén is bátran ajánljuk a Deye megoldásait. 

Ügyvezetőnk és Nagykereskedelmi vezetőnk 2023-ban több napos gyárlátogatás keretében tárgyalt a SolarKit európai piac hivatalos forgalmazási együttműködésről, itt szerzett tapasztalatunkról és a Deye megoldásairól részletesebben olvashat erről szóló cikkünkben.

SolaX inverterek és akkumulátorok

A SolaX szintén egy újabb együttműködésünk és ők is saját energiatárolási rendszert fejlesztettek ki. Az inverterük ugyanúgy képes a korábban említett szünetmentes betáplálásra az integrált backup-boxnak köszönhetően, tehát akkumulátorral kiegészítve itt is teljes szigetüzemet érhetünk el, 0,01 másodperces kapcsolási gyorsasággal. Az LFP (Lítium-vas-foszfát) technológiának köszönhetően nagyobb a hőmérséklet tűréshatára és biztonságosabb a telepítése. 10 év garanciával és 90%-os kisütési mélységgel kitűnő ár-értéket képviselnek.
A Solax megoldásairól részletesebben olvashat erről szóló cikkünkben.Összességében elmondható, hogy az ingatlanunk és országunk energiamenedzsmentje rendkívül összetett feladat és kérdés. Ezért nyújtunk mindig ingyenes szakmai tanácsadást, helyszíni felmérést, továbbá forgalmazunk több világmárkát. Több, mint 3.500 megépített napelemes és hőszivattyús rendszer tapasztalatával állunk rendelkezésére.