Alternativ Energia www.alternativenergia.hu
Kapcsolódó cikkek
Szélerőművekből, napelemekből, valamint lítiumion akkumulátorokból álló kísérleti rendszereket fejleszt a KIT. Az energiatárolók jelentik az energiafordulat egyik kulcstechnológiáját, ugyanis ezek segítségével lehet időben összeegyeztetni a fotovoltaika és a szélerőművek váltakozó energiakínálatát a fogyasztók igényeivel.
A Karlsruhei Technológiai Intézetben (Karlsruher Institut für Technologie, KIT) napelemekből, kis szélerőművekből, lítiumion akkumulátorokból és teljesítményelektronikai eszközökből álló kísérleti létesítményeket hoznak létre, amelyek segítséget nyújtanak ahhoz, hogy az elektromosenergia-hálózatban a terhelési csúcsokat kiegyenlítsék, és a jövő megújuló energiaforrásokra épülő, sziget üzemű energiaellátását megtervezzék, írja a mernokbazis.hu. „A nagy teljesítményű, lítiumion alapú akkumulátorokat már ma is lehet alkalmazni az energiahálózatban” – nyilatkozta Andreas Gutsch, a Competence E elnevezésű projekt koordinátora. Helyhez kötött tárolóként képesek a nap- vagy szélenergiát addig tárolni, amíg fel nem veszik azt a hálózatból. Helyesen alkalmazva az akkumulátorok ki tudják egyenlíteni a nagyobb terhelési és termelési csúcsokat, így gazdaságilag megtérülők. A Competence E projekt keretében jelenleg több kísérleti létesítményt hoznak létre napelemekből és szélerőművekből, kapcsolt lítiumion akkumulátorokkal. A kétéves fejlesztési szakasz során világszerte megvizsgálták a különböző akkumulátorokat, és meghatározták, mely lítiumion cellák a legalkalmasabbak helyhez kötött tárolónak. A moduláris rendszerek első ütemét, amely 50 kW-os teljesítménnyel rendelkezik majd, 2012 végéig építik meg a KIT északi campusának területén. Egy újonnan kifejlesztett, hajtómű nélküli, különösen kis szélerősségű területekre alkalmas szélturbina mindenekelőtt a téli hónapokban egészíti ki a fotovoltaikus berendezés áramtermelését. Az első ütem teljes rendszere egy ipari középüzem energiaszükségletét képes fedezni egész évben. Hosszú távon a megszerzett tudást arra tervezik használni, hogy a magánháztartások számára kisebb tároló rendszereket, míg az iparnak nagyobbakat fejlesszenek ki.
A helyhez kötött energiatároló szíve az akkumulátor mellett a teljesítményelektronika, amely két órán belül lehetővé teszi az akkumulátor töltését és kisütését. Így a helyhez kötött tárolót köztes tárolóként a csúcsterhelés kiegyenlítésére lehet használni: Kis terhelés esetén a nap-és szélenergiát az akkumulátorba táplálják, míg a maximális terhelés idején a hálózatba táplálják az energiát a fotovoltaikus berendezésből, a szélgenerátorból és az akkumulátorból. A terhelés kiegyenlítése mellett az éjszakai kisütésnek van nagy gazdasági jelentősége a felhasználók számára, mivel ezáltal lehet jelentősen fokozni a fotovoltaikus berendezés által termelt áram felhasználását, ha a létesítményt a saját otthon vagy egy lakópark ellátására használják. Az akkumulátor napközben töltődik, majd sötétedés után a következő reggelig kisül, így az elektromos és világítóeszközöket közvetlenül a helyszínen a hálózattól függetlenül lehet működtetni. A legnagyobb kihívás a napelemek, a szélturbina, az energiatároló és a hálózat együttes működésének irányítása. A különböző üzemállapotok sokfélesége miatt a rendszerirányításnak folyamatosan biztosan és pontosan kell működnie. Csak így biztosítható hosszú távon a lítiumion akkuk megfelelő élettartama és teljesítménye, valamint a teljes rendszer gazdaságossága. Csak az akkumulátorok alapos ismeretével lehet egy ilyen létesítményt napi 24 órában és évi 365 napon át irányítani úgy, hogy évtizedeken át gazdaságosan és megbízhatóan működjön. Az első működési teszteket követően az iparral együttműködve különböző teljesítményosztályokba sorolható rendszereket hoznak majd létre konkrét alkalmazásokhoz.
A lítiumion akkumulátorok magas ára ellenére ez a technológia már most is megtérülő lehet, mindenekelőtt olyan térségekben, ahol nincs stabil elektromos hálózat. Például kisebb-nagyobb szigeteket gyakran még mindig dízelgenerátorokkal látnak el. Afrikában és Indiában egész vidékek találhatók áramellátás nélkül. Ilyen területeken megfelelő rendszertervezés és terhelési profil esetén kifizetődően alkalmazható a lítiumion akkumulátorokkal kapcsolt fotovoltaikus berendezés. A rendszer alkotóelemeinek tovább csökkenő ára esetén Németországban is elérhetővé válhat az „akkumulátorparitás”, hasonlóan ahhoz, ahogy ma már „hálózatparitást” kínálnak a magánfogyasztóknak a napenergiából termelt áram esetében.
