A napelemes termelés napi ciklusa
A napelemes rendszer termelési görbéje egy haranggörbéhez hasonlít. Napfelkeltével megkezdődik a termelés, délben — a legmagasabb napállásnál — csúcson van, majd napnyugta felé fokozatosan csökken, míg napnyugtakor eléri a nullát.
A napelemek a fény energiáját villamos energiává — pontosabban egyenárammá (DC) — alakítják. Az egyenáramot a háztartási és ipari villamos eszközök nem tudják közvetlenül hasznosítani. Az inverter feladata, hogy a napelemek felől érkező egyenáramot váltakozó árammá (AC) alakítsa. Az inverterek által előállított váltakozó áramot az épület főelosztó szekrényén keresztül a villamos berendezések hasznosítják.
A napelemes termelés még azelőtt hasznosul, mielőtt a közcélú hálózatba kerülne — ez lényeges pont. Ha rendelkezésre áll napelemes termelés, a fogyasztók nem a szolgáltatói mérőórán keresztül vételezik az energiát a hálózatból. Ez a folyamat automatikusan történik, szabályozást nem igényel — a legkisebb ellenállás elve szerint működik.
Visszwatt-szabályozás — miért szükséges?
Az áramszolgáltatói engedélyeztetés során az 50 kW-ot meghaladó inverter névleges teljesítményű napelemes rendszerek esetén a villamos hálózat legtöbbször nem képes fogadni a hálózatba visszatáplált többlettermelést. Ebben az esetben a szolgáltató visszwatt-szabályozást vár el a beruházótól.
A visszwatt-szabályozás feladata, hogy ne kerüljön többlet napelemes termelés a közcélú hálózatba. A szolgáltatói méréshez hasonlóan egy saját mérést alakítunk ki: a mérőeszköz segítségével a szabályozás valós időben vizsgálja a telephely teljes fogyasztását, és úgy szabályozza le az invertereket, hogy a pillanatnyi termelés ne legyen több a telephely pillanatnyi összfogyasztásánál. Az inverterek szabályozása a másodperc tört része alatt megtörténik.
Energiatároló — a leszabályozott energia hasznosítása
A visszwatt-szabályozás következménye: ha a napelemes termelés több, mint a telephely pillanatnyi fogyasztása, a napelemes termelés leszabályozásra kerül. Ez elveszített energia.
Az energiatároló képes eltárolni a fel nem használt napelemes termelést. Abban az esetben, ha a fogyasztás újra meghaladja a napelemes termelést, a tároló szolgálja ki a fogyasztókat. Ezzel a visszwatt-szabályozás által egyébként elveszített energia hasznosítható marad — a napelemes rendszer kiváltási aránya jelentősen nő.
Az ipari energiatárolók jellemzően LiFePO4 (lítium-vas-foszfát) cellákra épülnek. Ez a technológia kifejezetten hosszú élettartamú — 10 000+ töltési ciklus, 10+ év gyártói garancia — és megfelel az ipari környezetben elvárt biztonsági követelményeknek.
A szezonális hatás — télen és nyáron is más a helyzet
A napelemes termelés haranggörbe formája nemcsak a napi termelésre igaz — az évszakok közti eloszlás is hasonló mintát mutat.
A téli hónapokban a termelés alacsony: a nap alacsonyabban jár, a napsütéses órák száma kevés. A nyárhoz közeledve a nap magasabban jár, a fény ideálisabb szögben éri a napelemes modulokat, a termelés a csúcsára ér. Ősszel ez a folyamat megfordul — a napsütéses órák száma és a termelt kWh mennyisége egyaránt csökken.
A többletenergia mennyisége az évszakos termeléssel arányosan alakul. Télen a kevés termelés gyakran 100%-ban hasznosul, viszont ahogy közeledünk a nyári hónapokhoz, a fel nem használt energia mennyisége is növekszik.
Magyarországon egy 1 kWp-os napelemes rendszer optimális tájolás és dőlésszög mellett éves szinten átlagosan 1100–1200 kWh villamos energiát termel — de ennek közel 70%-a a március–szeptember időszakra esik.
A méretezés szerepe — hogyan lesz a többletből megtakarítás?
Jogos kérdés merül fel: mi értelme a napelemes termelésnek, ha nyáron jelentős mennyiségű fel nem használt többlet keletkezik? Mi értelme a tárolónak, ha télen nincs érdemi többlet, amit el tudunk tárolni?
A megoldás a méretezésben rejlik.
Meg tudjuk határozni, hogy a tervezett napelemes rendszer termelésének hány százaléka kerül felhasználásra és hány százaléka leszabályozásra. Azt is megvizsgáljuk, hogy a különböző méretű energiatárolók hogyan képesek hasznosítani a napelemes többlettermelést. Végül összehasonlítjuk a napelemes rendszer és a tároló együttes hozamát a bekerülési értékükkel. A végeredmény: a megtérülési idő.
A tervezés során az ügyfél tényleges fogyasztási adataiból — órás bontásban, egy teljes évre — indulunk ki. Ezeket az adatokat vetjük össze a tervezett rendszer szimulált termelési adataival, szintén órás bontásban. Így pontosan látjuk, mely hónapokban és napszakokban keletkezik többlet, és milyen méretű tároló képes azt gazdaságosan hasznosítani.
Mikor érdemes energiatárolót is telepíteni?
Nem minden vállalati napelemes projekthez szükséges energiatároló. A gyakorlati tapasztalatunk a következő: ha a napelemes rendszer visszwatt-hatékonysága — vagyis a termelt és közvetlenül felhasznált energia aránya — 70% alá esik, az energiatároló gazdaságilag is megtérül.
A 70% alatti hatékonyság azt jelenti, hogy az éves termelésnek legalább 30%-a többletként keletkezik — ez az a mennyiség, amelyre szükség van ahhoz, hogy az energiatároló egész évben hasznosuljon, ne csak a nyári csúcsidőszakban.
Ha a visszwatt-hatékonyság 70% felett van, az energiatároló telepítése nem feltétlenül gazdaságos — a többlet mennyisége nem elég ahhoz, hogy az akkumulátorba fektetett összeg megtérüljön.
A következő lépés
Ha szeretné megtudni, hogyan illeszkedne egy napelemes rendszer az Önök fogyasztási profiljához, kérjen ingyenes energetikai előzetes felmérést. A tervezés során az Önök tényleges fogyasztási adataira — órás bontásban — épülő szimulációt készítünk, amely megmutatja a napelemes termelés és az energiatároló együttes hatékonyságát.
Kapcsolódó tartalmak:
- Napelemes megtérülés vállalatok számára — Miért nem jelent a beruházás többlet működési költséget?
- A folyamat: Hogyan jutunk el az ajánlattól a kulcsátadásig?
- Energiatároló (BESS): Mikor éri meg a vállalati beruházás?
- Széchenyi Beruházási Hitel MAX+ — Napelemes beruházás hitelből
Kondenz Solar Kft. — Vállalati napelemes és energiatároló rendszerek tervezése és kivitelezése