Az Óbudai Egyetem programjában kiemelt helyet foglal el a környezettudatos társadalomszemlélet kialakítása, elkötelezettek a fenntartható fejlődés, a környezetvédelem, az ökotudatos életmód ügye mellett. Az óbudai campus három épületén pár éve 494 napelemmel fotovoltaikus rendszert építettek ki, amellyel csökkent az üvegházhatású gáz kibocsátása. Kialakítottak kilenc laboratóriumot, amelyekben a megújuló erőforrásokkal és a fenntarthatósággal kapcsolatos oktatást és kutatást teszik lehetővé. A hazai felsőoktatási intézmények között elsőként szereztek be elektromos autót, amit a mindennapi használat mellett oktatási és kutatási célokra is hasznosítanak, a hallgatók és az oktatók számára mérések és elemzések elvégzésére nyílik lehetőség.
Az egyetem Kandó Kálmán Villamosmérnöki Karának a Villamosenergetikai Intézetében 15 éve folyik intenzív kutatás. 10 éve már készítettek egy félig kültéri megújuló energetikai laboratóriumot. Ennek keretében szélturbinák, napkollektorok, napelemek és hőszivattyúk működnek. Közel nyolc éve az Új Széchenyi Terv pályázata keretében bővült ez a park, akkor vízturbina, tározós vízerőműmodell, további szélturbina, sok napelem és egy napelemes forgatóberendezés is tovább gazdagította. Ekkor már installáltak egy robogó és egy elektromos autó töltésére alkalmas E-Mobility töltőállomást is az óbudai telephelyen, ami egy éve közepes sebességű gyorstöltőkkel bővült, illetve villanyautóból kiszerelt, második életét élő Nissan Leaf-akkumulátorokkal kombinált tároló-töltő napelemes rendszer is csatlakozott.
A 15 kWh-ás, inverterrel is ellátott X-storage tároló rendszerben a 48 voltos cellák modulárisan felépíthetők nagyobb kapacitásra is. Ezek a gyártó saját fejlesztésű akkumulátorai, amikre 8 év kapacitásgaranciát biztosít, de ennél azért többet tudnak. A projektben felhasználtak éppen nyolcévesek voltak, és akkor 76 százalék volt még a kapacitásuk. Ez azért is biztató adat, mert ezeknél az első generációs akkumulátoroknál még nem alkalmaztak akkumulátorhűtést, -fűtést, így messze nem ideális körülmények között üzemeltek. A napelemek elterjedését jó tempóban követi az e-mobilitás elterjedése, ami azt is jelenti, hogy egyre több tárolókapacitás keletkezik, egyrészt az autókból kikerülő akkumulátorokkal, másrészt magukkal az autókkal is. E rendszer fejlesztői a megmondhatói, mennyire nem jelentenek valós veszélyt az elhasználódó akkumulátorok a környezetre, hiszen ez, a tárolók második életét biztosító innováció azért nem tud nagy tempóban elterjedni, mert még nincs elegendő elérhető használt elektromosautó-akkumulátor.
124 darab, egyenként 320 wattos üveg-üveg napelem került a féltetős töltő-parkoló fölé, ami igencsak modern és tartós, ugyanis 30 év és 90 százalék garanciát vállal rá a gyártó. A megtermelt energiát távolról vezérelhető okostöltőkkel lehet az autókba betáplálni, így a diákok testközelből tanulmányozhatják az energiamenedzsmentet, a modulokon a laborban méréseket végezhetnek.
– A közeli vagy a távoli jövőben mennyire van létjogosultsága az ilyen rendszereknek? – kérdeztük dr. habil Kádár Pétert, a Villamosenergetikai Intézet intézetigazgatóját.
– Sajnos nagyon. Németországban például az elmúlt 15 évben jelentősen nőtt a napelemkapacitás a háztartási méretű, de nagyobb kiserőművekből. Így olyan piaci árak alakultak ki, hogy nagyjából tíz éve nagyon sok háztartási energiatárolót installáltak. A polgár megtermeli a villamos energiát, eltárolja, és ameddig tart, este abból fogyaszt, és csak utána kapcsol vissza a hálózatra. Magyarországon most egy nagyon nagy „bumm” van ezen a téren, mind a nagy napelemes rendszerek, mind a háztartási rendszerek tekintetében, és nagyon nehezen tudják kiszabályozni a villamosenergia-rendszert, ezért itt is kezdődnek a piaci anomáliák. Szerencsére még nem a fizikai szinten, nem a rendszer összeomlásáról beszélünk. A szabályozási energia ára kezd nagyon szélsőséges irányba elmozdulni. Ennek az lesz a következménye, hogy valamilyen jogi, üzleti szabályozással vissza fognak hatni a háztartási méretű kiserőművekre. Ez elvezethet oda, hogy a polgár elveszíti azt a nagyon kedvező pozíciót, hogy ha áramot termel, és nem tudja felhasználni, akkor betáplálja a hálózatba, és majd valamikor visszaveszi közel ugyanolyan áron, tulajdonképpen tárolónak használva a rendszert. Úgy tűnik, hogy jelentősége lesz a saját tároló üzemeltetésének, hasonlóképpen, mint Németországban.
– Illuzórikus lenne, hogy az elektromos autó akkumulátorát még a járműben a rendszer részévé tegyék?
– Nem. Bizonyos értelemben ez folyik a világban, és mi is foglalkozunk ezzel. Ez nem csak elvi lehetőség. Ám vannak kérdések: mennyire vagy hogyan lehet szabályozni, hogy ha három napig nem használjuk az autót, addig más használja az akkumulátorát tárolásra? A rendelkezésre bocsátás kezelése mellett felmerül az is, hogy ha az akkumulátort nem használjuk, az árt „neki”, de az is, ha nagyon „megkínozzuk”. A Nissan elég elöl jár ebben a témában, és egyes típusoknál megadja a garanciát akkor is, ha bizonyos határok közt intenzíven használják az autó akkumulátorát ilyen célokra.
A másik a rendszer mérése, szabályozása, illetve a kommunikáció. Tegyük fel, a rendszerirányító országos szinten azt mondja, szüksége lenne tárolási kapacitásra, vagy éppen szeretne visszavenni bizonyos mennyiségű energiát. Tudja, hogy vannak ilyen autók, s hogy rendelkezésre állnak. De kérdés, hogyan kommunikálja ezt? Sok megoldási lehetőség van, de egyelőre nincs standardizálva az érintett autók pontos elérhetősége. Pedig ez a jelenlegi technológiai eszközökkel megoldható.
Az autógyártók számára is kiutat jelenthet az elgondolás, hiszen az alkatrész és szervizköltségek az elektromos autózással csökkennek. Ha ilyen „öko-pakkokat” tudnak a gyártók eladni, amely az autó mellett napelemet és a tárolóegységet is tartalmaz, s amivel erősíthető a háztartás megújuló energiával való ellátása is, az üzleti és környezetvédelmi szempontból is örvendetes, továbbá az akkumulátorok hasznos élettartamát is évtizedekkel meg lehet hosszabbítani. Mi több, amikor már ilyen módon sem használhatók, akkor is 95 százalékban újrahasznosíthatóak maradnak, így még kisebb az ökológiai lábnyomuk.
Ezt az elméletet igyekszik elterjeszteni a gyakorlatban a Tesla Powerwall konstrukciója is. Ettől az évtől már a napelemes rendszereiket (akár hagyományos paneles, akár napelemes cserepek) kizárólag az akkumulátoros energiatárolójukkal, a Powerwallal szállítják. A megtermelt napenergia az akkumulátort tölti fel, majd a felesleget leadja a háznak, és túltermelés esetén visszatermel a hálózatra. A hat évvel ezelőtti indítás után alig egy évvel megduplázták az eredeti kapacitást, és jelenleg 13,5 kWh a tárolási kapacitása a második generációnak. Óriási előny, hogy ezekből az energiatárolóból akár tízet is össze lehet kötni, így nagyságrenddel emelve a tároló kapacitást. A Powerwall 2 csúcsteljesítményét most utólag, egy szoftverfrissítéssel nagyjából 50 százalékkal növelik meg. A villanyautósok értesülése szerint az Egyesült Államok északkeleti részén a Tesla csatlakozott a helyi áramszolgáltató virtuális erőművéhez, így a Powerwall tulajdonosok évente akár 1000 dollárt kereshetnek azzal, ha engedélyezik, hogy az áramszolgáltató hozzáférjen az akkumulátorban tárolt kapacitás egy részéhez.
Az utóbbi években egyre nő a virtuális erőművek iránti igény, mivel ezek decentralizált energiaellátást jelentenek az elektromos hálózat táplálásában. A Tesla rendelkezik egy hatalmas saját virtuális erőművel is Ausztráliában, most azonban egy új virtuális erőmű projekten dolgoznak a nemzeti közműszolgáltatóval. Az ügyfelek Massachusettsben vagy Rhode Island-en saját Powerwall berendezésükkel csatlakozhatnak a ConnectedSolutions programhoz, amely összekapcsolja az állam teljes területén a telepített akkumulátorokat, így a csúcsidőszakok során jelentős mennyiségű napenergiával termelt, azaz fenntartható áramot tud biztosítani. Az ügyfelek jövedelemre tehetnek szert, és védettebbek lesznek egy esetleges áramszünettől, az áramszolgáltatónak pedig egyszerűbb lesz a rendszerirányítás, növekszik a hálózat stabilitása.
(A cikk eredetileg a Zöld Ipar Magazin 2021. júniusi számában jelent meg.)
További hírek a kategóriából
