A megújuló energiák kulcsfontosságú szerepet játszanak a zöld gazdaságra való átállásban és az éghajlatváltozás elleni küzdelemben.

A Föld átlag hőmérséklete 2020-ban ismét rekordmagasságot ért el, a 2019. évi szinthez képest 0,1 °C-kal emelkedett. A meteorológiai megfigyelések alapján a tavalyi év egyike volt az eddig regisztrált három legmelegebb évnek. Az éghajlatváltozás folyamatát korábban sohasem tapasztalt, gyakori, szélsőséges időjárási események, köztük heves esőzések, ciklonok, viharok teszik egyre nyilvánvalóbbá, miközben a bolygónk más részein sáskajárások és futótüzek veszélyeztetik a környezetet.  

Mindnyájan felelősek vagyunk azért, hogy aktívan megelőzzük az éghajlat további romlását.  A bolygónk védelme érdekében a kormányoknak, a vállalatoknak és az egyéneknek csökkenteniük kell az üvegházhatású gázok kibocsátását, és mérsékelniük kell a környezetre gyakorolt negatív hatásokat.  

A közlekedésben, a villamosenergia-ellátásban és az ipari folyamatokban alkalmazott fosszilis tüzelőanyagoknak szél- és napenergiával, vagy más megújuló energiával való kiváltásával csökkenthető az üvegházhatású gázok, köztük a szén-dioxid kibocsátása. Néhány országban a megújuló energiaforrásokból már több villamos energiát termelnek, mint fosszilis üzemanyagokkal.  

Az otthonok tulajdonosai napelemek, inverterek és akkumulátorok telepítésével segíthetik a klímaváltozás elleni küzdelmet, és spórolhatnak a villanyszámlán is. A napelemes rendszerrel előállított minden egyes kilowattóra (kWh) villamos energia 0,475 kg CO2-csökkentést jelent, és a napenergiával termelt minden 39 kilowattóra (kWh) villamos energia jótékony hatása megegyezik egy fa ültetésének hatásával.  

Miért érdemes akkumulátort telepíteni a napelemes rendszerünkben? 

A háztartásokban alkalmazott leggyakoribb megújuló energiaforrásnak a napenergia tekinthető.   Éjszaka a napelemek nem termelnek energiát, így ez az az időszak, amikor az akkumulátorok szerepe fontossá válik, mivel így tudják biztosítani az energiaellátás folyamatosságát, melynek három fő szempontja van: 

1. Az akkumulátorokkal felszerelt fotovoltaikus rendszer legnagyobb előnye, hogy akár 24 órán át fedezi a háztartások energiaigényét megújuló energiával, és gyakorlatilag nullára tudja csökkenteni az áramszámla végösszegét. 

2. Másodsorban, ilyen fotovoltaikus rendszer telepítése az otthonok tulajdonosai számára védelmet nyújthat az áramszolgáltató cégek által bevezetett áramdíj-emelésekkel szemben, így lehetővé válik, hogy gondtalanul használhassák az elektromos áramot.   

3. Végezetül, az is az akkumulátorokkal felszerelt fotovoltaikus rendszer mellett szól, hogy az ilyen rendszer a hálózati áramellátás kiesésekor vészhelyzeti áramforrást biztosít az elektromos készülékek számára, s ezáltal megelőzi az áramkimaradás okozta esetleges veszteségeket vagy károkat.  

Az alábbiakban egy példán keresztül mutatjuk be, hogy energiatermelés szempontjából miként hozhatja ki a legtöbbet otthoni napelemes rendszeréből! 

A példa kedvéért vegyünk egy átlagos európai család igényeinek megfelelő napelemes rendszert.  Egy kW-nyi fotovoltaikus panel – a közép európai napfényviszonyok függvényében – évente átlag 1050 kWh áramot képes termelni. Egy 72 négyzetméteres tetőfelületre 8 kW-os napelemes rendszer telepíthető; egy ilyen rendszerrel évente több mint 8400 kWh energiát lehet megtermelni, és kielégíteni egy háztartás átlag havi 700 kWh áramfogyasztását.

Ugyanakkor a nappali időszakban termelt fölös napenergia tárolása, illetve az energia éjszaka során történő hasznosítása érdekében a család akkumulátorokat is telepít. Ha a háztartás éjszaki áramfogyasztása a teljes áramfogyasztás 60 százalékával egyenlő, akkor egy 15 kWh teljesítményĹą akkumulátor telepítésére lesz szükség.  

A fentiek figyelembevételével a 8 kW-os rendszernek paneleket, 15 kWh-s akkumulátorokat, illetve egyéb tartozékokat, például kommunikációs (adatátviteli) eszközt és villanyórát kell tartalmaznia. Javasolt a biztonság és az egész rendszer energiatermelésének javítása érdekében minden panelhez beépíteni egy optimalizálót is. 

Egy ilyen napelemes és akkumulátoros rendszerrel a családok az áramköltségük akár 85%-át tudják megtakarítani, illetve 3,99 tonna/év mennyiséggel tudják csökkenteni az évi szén-dioxid-kibocsátást, ami egyenértékĹą 215 db fa elültetésével.  

Hogyan tehetők okosabbá és biztonságosabbá az akkumulátorokkal felszerelt napelemes rendszerek?

Vizsgáljuk meg közelebbről, hogy miként lehet úgy kialakítani a napelemes és akkumulátoros rendszert, hogy az jövedelmezőbb és biztonságosabb legyen, illetve nagyobb felhasználói élményt nyújtson.  

1. Optimalizáló beépítése: A fotovoltaikus panelek teljesítménye több tényezőtől is függ. Ezek közül lényeges a panelek árnyékoltsága, a tájolási (azimut) szög és a tető dőlésszöge.  Az összes napelem optimalizálóval való felszerelésével akár 30%-kal is növelhető a napi energiatermelés mértéke.  Az energiatermelés fokozása mellett az optimalizáló elősegíti a fotovoltaikus panel feszültségének gyors, 0V-ra történő lekapcsolását is, s ezáltal biztosítja a PV panel biztonságos üzemeltetését. 

2. A rendszerhez az alábbi jellemzőkkel rendelkező, okos füzérakkumulátort érdemes választani: 

a) Energiaoptimalizálóval szerelt akkumulátor biztosítja, hogy minden akkucsomag teljesen tölthető és kisüthető legyen. Az akkumulátor mĹąködőképességét (angolul State of Health) a következők befolyásolják: a hőmérséklet-különbségek, az üzemi degradáció, a gyártásból adódó teljesítményeltérés stb. Akár egy akkumulátorcella nem megfelelő teljesítménye leronthatja a teljes rendszer mĹąködőképességét, csökkentheti annak rendelkezésre állását. A beépített energiaoptimalizáló segítségével a nem megfelelő teljesítményĹą akkumulátorcella nincs kihatással az akkumulátorrendszerre, és biztosítja, hogy minden egyes akkumulátor teljes mértékben tölthető és kisüthető legyen.

A Huawei az energiaoptimalizálókkal kiegészített okos architektúrát alkalmazza, és a LUNA 2000 akkumulátorával a felhasználható energia mennyiségét a rendszer teljes életciklusa során akár 10%-kal is képes megnövelni. 

b) Akkumulátorcellák teljes körĹą felügyelete: a biztonságos energiatárolónak teljes körĹą felügyeleti rendszerrel kell rendelkeznie. A felügyeleti rendszerben az egyes cellákhoz tartozó külön érzékelők pontosan ellenőrzik a hőmérsékletet, és a mesterséges intelligenciával támogatott, korszerĹą, belső rövidzárlat-észlelő algoritmussal pontosan elemzik az egyes cellák feszültséggörbéit. A celláknál bekövetkező esetleges feszültségesés egy algoritmust aktivál, amely a meghibásodott akkumulátormodul azonnali leválasztásával megelőzi a rövidzárlat kialakulását.  Az egyes akkumulátorcsomagok fel vannak szerelve önoltó „Smart Fire Protection” készülékkel is, amely rendkívül magas hőmérséklet kialakulása esetén kapcsol be, és képes garantálni a teljes rendszer biztonságát.

3. A fotovoltaikus rendszerelemek teljes skáláját kínáló gyártó kiválasztása: 

CélszerĹą olyan gyártót választani, amely képes a fotovoltaikus rendszer összes főberendezését szállítani, különösen az invertereket, akkumulátorokat és az optimalizálókat.  Az ilyen céggel egyedül képes lebonyolítani és biztosítani a tervezést, a szállítást, a szerelést, a felügyeleti rendszer telepítését, valamint az egységes és hatékony szolgáltatást, illetve jobb felhasználói élményt biztosító értékesítés utáni szolgáltatásokat is nyújt.

Az otthoni napelemes rendszerekben alkalmazható akkumulátorok stabilabb és fenntarthatóbb megoldást kínálnak azáltal, hogy éjjel-nappal stabilabb és fenntarthatóbb áramellátást biztosítanak. A villanyszámla csökkentésén túl ezek azt is lehetővé teszik, hogy a napenergia legyen a nulla szén-dioxid-kibocsátású társadalom fő energiaforrása. A fenti tanácsaink alapján ki tudja választani a napelemes rendszeréhez leginkább megfelelő akkumulátort, hozzájárulva ezzel, hogy a jövőben még zöldebb lehessen a bolygónk!

Szerző: Yu Liangliang, a Huawei Smart PV DG Solution igazgatója