Folytatja útját a Solar Impulse

Nagy lehetőség rejlik a mikrogridek alkalmazásában

2016. május 02., hétfő, 16:08

Címkék: energiagazdálkodás fosszilis energia megújuló energia Solar Impulse szoláris energia szolártechnika

Úgy fejleszthetjük tovább a világot, hogy az nem jár együtt a Föld véges erőforrásainak felélésével.

Körberepülni a világot kizárólag napenergiával hajtott repülőgéppel – egész addig szinte elképzelhetetlennek tartották, amíg a tavaly levegőbe emelkedett Solar Impulse fel nem állította a leghosszabb nonstop repülés új világrekordját*.  A gép megszakítás nélküli, éjszakai és nappali repülését lehetővé tévő technológiák komoly szerepet játszanak a földi alkalmazásokban is, különösen a villamos hálózati csatlakozással vagy megbízható villamosenergia-ellátással nem rendelkező helyeken. 

A világkerülő útját 2016-ban folytató Solar Impulse – többek között – arról híres, hogy a repülőútjának több mint felét eddig egyetlen csepp fosszilis üzemanyag felhasználása nélkül tette meg. A gép áramellátásáról és hajtásáról a fedélzeti energiahálózat gondoskodik, amely a gép szárnyaira és törzsére telepített 17 000 fotovoltaikus cella által előállított napenergiát alakítja át. A zavartalan napsütésben a cellák – köszönhetően a gép rendkívül hatékony villanymotorjainak – több energiát képesek előállítani, mint amennyi a repüléshez szükséges. A többletenergia a repülőgép akkumulátoraiba kerül betárolásra, és ez szolgál energiaforrásul az éjszakai repülés során.  Az így kialakított fedélzeti energiaellátó rendszernek köszönhetően a kizárólag napenergiára támaszkodó repülőgép a nap mind a 24 óráját a levegőben töltheti.           

Lent, a “szárazföldön” a Solar Impulse repülőgépéhez hasonló önálló energiarendszerek “mikrogrid” néven ismertek. A mikrogid (azaz a „mikro villamosenergia-rendszer”) a kis-, vagy középfeszültségű hálózatnak egy olyan jól körülhatárolható része, amely általában a fogyasztóknál vagy azok közelében lévő, vezérelten és összehangoltan működő villamosenergia termelő egységekből áll. Nagy előnyük, hogy gyorsan kiépíthetők, üzemeltethetők sziget üzemmódban, de csatlakoztathatók a fő villamosenergia rendszerre is. Napos vagy szeles területeken a mikrogriden belüli energiatermelés megújuló energiára, így pl. kisméretű naperőműre vagy helyi szélturbinákra alapozható.

A mikrogridek ideális megoldást kínálnak a szigetek és a távoli falvak és városok energiaellátására, mivel az itt élő közösségeknek akár évtizedeket kellene várniuk, amíg kiépül a csatlakozás a fő villamosenergia rendszerre. A mikrogridek alkalmazásának egyik figyelemreméltó példája látható az alig 15 000 lakosú Faial-szigeten (az Azori-szigetek tagja), amelynek mikrogridjét öt szélturbina és hat dízel generátor táplálja. Hasonló energiaellátási megoldást választottak Nyugat-Ausztrália távoli, kieső részén található Marble Bar és Nillagine városok is. Az itt kiépített mikrogidekben az energiatermelést napenergia és dízel generátorok biztosítják. A napenergia nagyarányú piaci térnyerését lehetővé tevő hálózat-stabilizáló technológiának köszönhetően a két város az energiafogyasztásának közel 60%-át napenergiából fedezi, így évente kb. 400 000 liter dízel olajat takarítanak meg, és 1 100 tonnával csökkentik az üvegház hatású gázok kibocsátását.

Hatalmas lehetőségek rejlenek a mikrogrid alkalmazásában Indiában és Afrikában, ahol több mint 900 millió ember számára ma még elérhetetlen a villanyáram. Fekete-Afrikában, ahol a Föld villamosenergia-ellátással nem rendelkező népességének kétharmada, 620 millió ember él, a mikrogidek alkalmazása drasztikusan felgyorsíthatná a gazdasági fejlődés ütemét. Valószínűleg a mikrogrid jelenti a legjobb megoldást annak a 14 000 indiai falunak is, amelyet a tervek szerint az indiai kormány a “Power for all” program keretében villamosítani kíván.  

 

 

A mikrogrid-alapú alkalmazások az ipari és a kereskedelmi telephelyeken is fontos szerepet játszanak. Segítségükkel javítható a villamos energia minősége és rendelkezésre állása. A gyakori áramkimaradással sújtott városok számára tiszta és jó hatásfokú alternatívát kínálnak az erősen környezetszennyező dízel generátorokkal szemben, amelyek üzemeltetése drága, és megnöveli a gazdasági tevékenység költségeit.  Kenyában például a gazdasági társaságok 57%-ának van generátora (áramfejlesztője).  A fő villamosenergia-rendszerre csatlakozó mikrogridek segítségével javítható a hálózat rugalmassága és megbízhatósága, különösen igaz ez például a rendkívüli időjárási események esetén.

A kizárólag napenergiára támaszkodó Solar Impulse repülőgéptől eltérően, a földi telepítésű mikrogridek esetében a fosszilis üzemanyagok, így pl. a dízel olaj, továbbra is szerepet játszanak, mivel szélcsendben vagy naplemente után ezek biztosítják a tartalék energiaforrást. Ám az energiatárolási technológia fejlődésének köszönhetően ma már lehetőség van rá, hogy a Solar Impulse-hoz hasonlóan, tárolni tudjuk a többlet megújuló energiát, és ezáltal csökkenteni lehet a dízel olaj iránti igényt.

Az Alaszka déli partja mentén fekvő Kodiak-szigeten működő, nemrég korszerűsített mikrogrid gyakorlatilag a 28 MW teljes kapacitását víz- és szélenergia-termelésből fedezi. A rendszer stabilitását 2 db, egyenként 1,5MW-os akkumulátorrendszer biztosítja, amely szélcsend idején lép üzembe.    Hasonló megoldást alkalmaznak két Afrikában kivitelezett mikrogridben is. Az egyik mikrogrid az ABB johannesburgi központjában, a másik pedig az észak-kenyai Marsabit városában üzemelő szélparkban található. A kenyai esetben az 5000 lakosú városka áramellátását kizárólag szélenergiára és dízel generátorra támaszkodó mikrogridre alapozzák.

Ahogy azt a Solar Impulse és a fenti példák is bizonyítják, a mikrogridek tömeges kiépítéséhez szükséges technológia már könnyen hozzáférhető. Ezentúl, a technológia kulcsfontosságú elemeinek költségei, mint pl. a fotovoltaikus tárolási megoldásoké vagy az akkumulátor alapú villamosenergia-tárolásé, a méretgazdaságosságnak, valamint az anyagok és a gyártás terén megjelenő újításoknak köszönhetően tovább fog csökkenni.  A megújuló energia számos esetben a villamosítás leggazdaságosabb megoldását jelenti, mivel az egységnyi villamosenergia-termelésre vetített  költsége (LCOE) alacsonyabb, mint a dízel olajé, feltéve, hogy az utóbbi felhasználását nem támogatják jelentős összegekkel.   

Néhány országban ösztönzőkkel támogatott, megújuló energia felhasználási programok zajlanak, de gyakori, hogy a speciálisan mikrogidek fejlesztését szolgáló keretek hiányoznak.  Ez a helyzet lassan változóban van: például az Egyesült Államok Energetikai Minisztériuma azon dolgozik, hogy a jövőben ösztönözze a mikrogridek fejlesztését és telepítését; az indiai kormány a “Power for all” program keretében szövetségi és állami politika kidolgozásával törekszik a szabályozási bizonytalanságokat felszámolni, amitől azt várja, hogy a beruházások elérik az iparág bővüléséhez szükséges szintet.   

Megfelelően finanszírozott és a szabályozási környezetet figyelembe vevő üzleti modellekbe illesztett  mikrogridek segítségével beindítható a vidéki területeken a fejlődés, sok száz millió ember számára javítható az életminőség,  és ezzel párhuzamosan könnyebben teljesíthetővé válnak a nemzeti és a globális kibocsátás-csökkentési célok is. A világot úgy működtethetjük, hogy nem éljük fel a Föld véges erőforrásait.   

* André Borschberg, a Solar Impulse pilótája, a világkörüli repülőút Japán és Hawaii közötti szakaszán, 2015-ben 117 órát és 52 percet töltött a levegőben.

Szerző: Claudio Facchin, az ABB Energetikai Hálózatok divízió vezetője

Claudio Facchin az évi 36 milliárd dollár árbevétellel rendelkező ABB Ltd Energetikai Hálózatok divíziójának vezetője. Az energetikai és automatizálási technológiákra specializálódott vállalat lehetővé teszi, hogy a közüzemi szolgáltatások terén és az iparban működő vevői úgy javítsák a teljesítményüket, hogy a jobb mutatók elérésével párhuzamosan csökken a tevékenységük környezeti hatása. Az ABB vállalatcsoport 100 országban van jelen, és megközelítőleg 135 000 alkalmazottja van. 

Keresés
Bejelentkezés / Regisztráció
BMW GROUP CAREERS IN DECEMBER

SAP KEY USER (F/M/X)

PLC SPECIALISTA (F/M/X)

AUTOMATIZÁCIÓS MÉRNÖK (F/M/X)

SZAKMAI OKTATÓ MECHATRONIKAI TERÜLETRE (F/M/X)

IRÁNYÍTÁSTECHNIKAI MÉRNÖK (F/M/X)

MŰSZAKI ÁLLÁSBÖRZE




Média Partnerek