Egyre több magyarországi iparvállalat tesz komoly lépéseket, hogy zöldebbé tegye energiafogyasztását. Számukra azonban kihívást okozhat, hogy az időjárásfüggő naperőmĹąveket hogyan integrálják költséghatékonyan rendszereikbe. 

Jelenleg ugyanis nem megengedett, hogy az ipari végfelhasználók a naperőmĹąveik helyben fel nem használt energiáját visszatáplálják a hazai közcélú hálózatra. Ezért kötelező visszatáplálás (visszwatt), illetve szigetüzem elleni védelemmel ellátni ezen önfogyasztás csökkentésére alkalmas rendszereket.

Intelligens szabályozással biztosíthatnak maguknak kiszámítható zöldenergiát az iparvállalatok

Mindkét védelemre vonatkozóan a kisebb erőmĹąveknél kialakult egy bevett mĹąszaki megoldás. A visszwatt védelemhez legtöbbször adatgyĹąjtőket alkalmaznak az egyenáramot váltóárammá alakító invertereken, és ezt egy fogyasztásmérővel egészítik ki. A szigetüzem elleni védelem esetében pedig általában dedikált védelmi készülék figyeli a hálózati feszültség meglétét, és ha ez rendszerhiba miatt megszĹąnik, kikapcsolja az erőmĹąvet. Azonban nagyobb méretĹą erőmĹąveknél a fentiekhez hasonló rendszerek kialakítása problémákba ütközhet. Ilyen például, hogy számos adatgyĹąjtőt kellene alkalmazni, vagy különböző feszültségeken történik a vételezés és az energiatermelés, valamint pusztán az erőmĹą mérete miatt az érzékelés és a beavatkozás lokációja között több kilométer távolság alakulhat ki.

A Siemens most ezekre a védelmi és szabályozási kihívásokra, valamint a nagy erőmĹąvek felügyeletére ad alternatívát: az új szoftveres naperőmĹą-szabályozási megoldásával kombinálja az alállomási adatgyĹąjtést a korszerĹą alállomási protokollokkal. 

Ez az intelligens, automatizált rendszer így elsősorban szabályozással kezeli a visszwatt védelmi kihívásokat, akár több száz inverterre hatva. Egyúttal a kommunikációs hálózat visszwatt védelmi beavatkozó eszközeként is szolgál. A megoldás komplex felügyeletet ad terepi szinten az erőmĹąvi részek energiaelosztási eszközeiből és az invertereiben rendelkezésre álló információk összegyĹąjtésével. Emellett továbbítja a szükséges adatokat a terepi szintről a felhőalapú aggregátori monitoringrendszerek felé, ezzel lehetővé téve a távoli erőmĹąvi és energiaelosztási felügyelet kialakítását, akár több erőmĹą esetében is. 

A rendszer megoldást jelenthet olyan telephelyek számára, amelyek többféle megújulóenergia-termelő eszközt szeretnének kombinálni (pl. szélerőmĹąintegrációval), de képes akár a naperőmĹąves inverterek és a szélkerekek mellett az energiatárolók menedzselésére is.

Ilyen, önfogyasztást csökkentő szabályozásra nagy méretĹą ipari környezetben korábban még nem volt példa Magyarországon.

A naperőmű szabályozására használt egyik Siemens-eszköz

Hazánkban elsőként

Az autóipar számára hátsó és oldalsó autóüvegeket gyártó AGC Glass Hungary Kft. környei telephelyén, egy 5 hektáros területen, közel 9 ezer napelempanelt magában foglaló naperőmĹąvénél alkalmazták először ezt a komplex szabályozási megoldást. A 4,002 MWp DC teljesítményre képes és 4,8 GWh éves energiatermelést nyújtó beruházás nagyjából 1900 háztartás éves energiafogyasztását tudná fedezni. A naperőmĹą tervezését, kivitelezését és üzemeltetését az E.ON Energiatermelő Kft. végezte, amely a megoldás kidolgozásához már a tervezési fázisban partnernek választotta a Siemens Zrt.-t. 

A napenergia befogadásáért, illetve egyenáramból váltóárammá alakításáért felelős, 34 darab 100 kVA-as invertert a Siemens a megújuló energiaforrások integrálására és intelligens automatizálására kifejlesztett SICAM Photovoltaic Plant Control alkalmazása felügyeli és szabályozza. A szoftver a pillanatnyi szabályozás mellett erőmĹąvi felügyeleti funkciókat is ellát, így például a hőmérsékletet, szélsebességet, páratartalmat és fénybesugárzást mérő szenzorok segítségével monitorozza a villamosenergia-termelést.

A 2023-as év végén átadott rendszer az összegyĹąjtött adatokat az E.ON által üzemeltetett felhőinfrastruktúrába továbbítja, amelyen keresztül távolról is irányítható a napelempark termelése, prognosztizálható és menetrendezhető az előállítani tervezett áram mennyisége. Mivel a napelemes rendszer külső gyártótól származó komponenseit is integrálták Siemens szabályozási, adatgyĹąjtő és felügyeleti rendszerébe, az erőmĹą egésze egy egységként kezelhető. 

Úton a mikrogrid hálózatok felé

A beruházás a hazai mikrogrid hálózatok telepítéséhez is mintaként szolgálhat. 

A mikrohálózatok a közcélú áramhálózattól részben független, intelligens, helyi energiaelosztó rendszerként egységbe fogják a hozzájuk csatlakozó villamosenergia-termelő, -fogyasztó, illetve -tároló berendezéseket. IoT-kompatibilis, kis- és középfeszültségĹą eszközök valós idejĹą adatait továbbítva képesek kommunikálni akár a felhőalapú rendszerekkel is, amelyek így a mesterséges intelligenciát is használva optimalizálják, illetve automatikusan szabályozzák az energiagazdálkodást, folyamatosan reagálva az aktuális változásokra.

Ilyen mikrogrid hálózat alkalmazásával vált például még fenntarthatóbbá a Siemens bécsi és müncheni központja is.