2022. augusztus 1. különleges nap volt a magyar energiarendszer történetében. Ekkor fordult elő ugyanis először, hogy a következő évi (jelen esetben 2023. évi) áram tőzsdei ára túllépte a 400 €/MWh szintet. Egy nem lakossági fogyasztó esetén ehhez adódnak hozzá még az egyéb díjak, így feszültségszinttől függően a végső ár ennél akár 20 százalékkal is magasabb lehet. Mindeközben a villamosenergia-igény folyamatosan nő, részben az elektromos járművek terjedése, részben a széleskörű elektrifikáció miatt. A növekvő és új igényeket viszont a meglévő elosztóhálózatok már nem, vagy csak részben és lassan képesek kiszolgálni. Különösen akkor, ha a teljesítmény bővítésére is szükség van, vagy új, zöldmezős beruházásról van szó. Ilyen körülmények között adódik a kérdés, milyen alternatív megoldások lehetségesek, amelyek kiválthatják a drága és körülményes hálózati áramfogyasztást. 

ÖNELLÁTÁS NAPELEMMEL: PRO ÉS KONTRA

Bár a napelem-telepítés kézenfekvő megoldásnak tűnhet, számos olyan körülmény van, ami bonyolítja a helyzetet. A napelemes termelés erősen függ az időjárástól, és komoly terhelést jelenthet az elosztóhálózat számára, ha több energiát termel, mint amire szükség van. A nem lakossági rendszerek esetében például egészen mostanáig sokszor előírták, hogy a napelemek nem termelhetnek vissza a hálózatra. Ezt bővítette ki a legutóbbi szabálymódosítás azzal, hogy a napelem-telepítéssel együtt megfelelően szabályozható egyéb energiatermelést is biztosítani kell, méghozzá a napelemes kapacitás minimum 30 százalékáig. Ezt tipikusan energiatárolóval lehet teljesíteni. Innen pedig már csak egy lépésre van az a megoldás, amit az Energia 4.0 korában mikrogridnek nevezünk. 

MIKROGRID: ENERGETIKAI ÉS GAZDASÁGI OPTIMUM EGYBEN

A mikrogridek olyan digitális energiarendszerek, amelyekben energiatermelők, energiatárolók és rugalmas fogyasztási eszközök kapcsolódnak össze digitális megoldásokkal egy saját „kis” hálózaton, mégpedig úgy, hogy megfelelő vezérlés biztosítja az optimális működést. A rendszerek többsége – mint például az első itthoni, a Schneider Electric és a Budapesti Műszaki Egyetem együttműködésében épülő mikrogrid – ma már a közcélú hálózatra is kapcsolódik, azzal összhangban, együttműködve, a piaci árakat és lehetőségeket figyelembe véve működik. Egy mikrogrid rendszer amellett, hogy akár hálózatfüggetlen működést is lehetővé tesz, számos előnnyel rendelkezik az egyszerű hálózati vételezéshez képest. 

NEM KELL BIZONYGATNI A KARBONSEMLEGES MŰKÖDÉST

Nincs szükség bonyolult hálózati infrastruktúrára, új alállomásokra, túlméretezett transzformátorokra és elavult megoldásokra, a vezérlés helyben valósul meg, mesterséges intelligenciával és felhőalapú támogatással. A mikrogrid kiépítése gyorsabb és olcsóbb, mint a hálózatbővítés, amire gyakran éveket kell várni, ráadásul a helyben termelt, menedzselt és elfogyasztott megújuló energia esetén nincs hálózati veszteség, nincs feszültségingadozás és áramminőségi probléma, nem kell zöld tanúsítványokkal vesződni, vagy bizonygatni a karbonsemlegességet. Természetesen mindezen előnyök konkrét megtakarításként is jelentkeznek. 

Egy megfelelő mikrogrid vezérlési megoldás nem csupán maximalizálni képes a helyben termelt és elfogyasztott napenergiát, de még a piaci árakat és a rendelkezésre álló hálózati kapacitást is figyelembe tudja venni. Vagyis nem csak az energetikai, hanem a gazdasági optimumot is képes biztosítani, ahogyan azt a Schneider Electric Microgrid Advisor® rendszere is teszi számos egyéb funkció mellett. Egy megfelelően méretezett rendszer ezáltal jelentősen képes csökkenteni az energiaköltséget pusztán azzal, hogy megakadályozza, hogy kárba vesszen az olcsó napenergia, vagy hogy túlzott díjakat kelljen fizetni a hálózat vagy a szolgáltató felé. Vagyis amikor olcsó a hálózati áram, a rendszer betárol; amikor drága, akkor kitárol. Mindezt úgy, hogy a rendelkezésre álló kapacitást tiszteletben tartja. 

Legyen akár szó ellátásbiztonságról kórházak, adatközpontok esetében, költség- és energiaoptimalizálásról, kapacitásmenedzsmentről egyetemeknél, lakóparkoknál, ipari parkoknál és gyáraknál; vagy kapacitásbővítésről zöldmezős beruházások, fejlesztések során, a mikrogridek hatékony megoldást nyújtanak és a modern energiarendszer alapvető építőelemei. Már csak használni kell őket, és búcsút lehet inteni a 200 Ft/kWh-s áraknak.

E-AUTÓ TÖLTÉS OKOSAN – ENERGIA 4.0

A rugalmas fogyasztási eszközök megjelenésével még hangsúlyosabbá válnak a mikrogrid megoldás előnyei. Ha például egy felhasználó rendelkezik intelligens elektromos töltőkkel és töltésvezérléssel, akkor a rendszer képes úgy szabályozni magát, hogy az e-autók akkor töltsenek többet, amikor az olcsó napenergia rendelkezésre áll, és akkor kevesebbet, amikor nem süt a nap. Az okos épület-, gyártás- és energiamenedzsment rendszerekkel együttműködve pedig még több lehetőség nyílik a rendszer előtt, hiszen a munkapontok eltolásával, a gyártási- és hőpufferek kihasználásával, világításvezérléssel további jelentős költségmegtakarítás érhető el. Ráadásul a mikrogrid az esetleges hálózati áramkimaradások és problémák ellen is védelmet nyújt, hiszen képes független működésre, akár a nem kritikus fogyasztóberendezések szabályozásával, lekapcsolásával is, ami napjaink bizonytalan környezetében szintén jelentős értéket képvisel. Egy ilyen működéshez természetesen hasznosak az olyan Energia 4.0 megoldások, mint az EcoStruxure® termékcsalád.