Hibrid napelem rendszerek

A hibrid napelemes rendszer lényege

Egyszerre tud szigetüzeműként és hálózatra visszatápláló rendszerként is működni a hibrid inverternek köszönhetően. A hibrid üzemű napelemes rendszer segítségével saját tároló akkumulátorban tárolható el a fel nem használt energia, ami sokkal kedvezőbb megoldás, mintha a szolgáltatótól vásárolnánk meg a szükséges energiát. A legtöbb inverter gyártó hibridnek nevezett invertere a nyugat-európai irányvonalra adott megoldás. Tehát a hibrid elnevezés csak arra utal, hogy energiatárolóval tud együttműködni, van benne akkumulátortöltő és a szoftvere képes lekezelni egy akkumulátor pakk működését. Ezek az inverterek áramszünet esetén lekapcsolnak, és nem tudják ellátni a fogyasztókat – még akkor sem, ha az akkumulátorban van elegendő, tárolt energia.

A hibrid üzemű napelemes rendszer tulajdonosának csak akkor kell kapcsolatba lépnünk az áramszolgáltatóval, ha az akkumulátorokon napközben eltárolt energiát felhasználták. Az akkumulátorok pedig napközben töltődnek, amikor a legtöbb háztartás nem használja az energiát, tehát van idejük töltődni. Így tehát mindent, amit magunknak termelünk, valójában hasznosítunk is. Ezzel pedig feltehetőleg be lehet majd tömni a szaldós elszámolás (az éves szinten megtermelt és elfogyasztott energia különbözetének rendezése az áramszolgáltatóval) megszűnésével keletkezett űrt.

Az energia tárolására több műszaki lehetőség is van

– Meglévő hálózatra visszatápláló rendszerek mellé telepíthetünk AC-csatolású akkumulátor és inverter egység. Ennek előnye, hogy utólagosan telepíthető bármilyen gyártmányú hálózati inverterhez. Hátránya a dupla energia átalakítási veszteség, mely a napelem által termelt egyenáram hálózati váltóárammá alakítása, majd ugyanennek az akkumulátor részére történő egyenárammá való visszaalakítása miatt áll fenn.

– A meglévő hálózatra visszatápláló rendszerek mellé telepíthetünk szigetüzemű inverter/töltőt. Ebben a kiépítésben a hálózati inverter a szigetüzemű inverter/töltő kimenetére van kötve. Ilyenkor a napelemes mezőről érkező energia először a fogyasztókat látja el, majd az akkumulátor töltését, végül a felesleg megy a közcélú hálózatba. Áramszünet esetén a  napelemes rendszer ilyenkor is tovább működik, táplálja a (védett) fogyasztókat és tölti az akkumulátort. A rendszer szünetmentes ellátást tesz lehetővé. A közcélú hálózatba történő betáplálás megszűnik.

– Végül léteznek ún. hibrid inverterek, melyek akkumulátor kimenettel ellátott hálózatra visszatápláló inverterek. Ezek előnye, hogy a velük kompatibilis akkumulátor telep közvetlenül tölthető, kisebb energiaveszteséggel. További előnyük, hogy mind hálózatra csatolva, mind szigetüzemben képesek üzemelni, azaz hálózati áramkimaradás esetén tartalék üzemű áramforrásként a fogyasztókat az akkumulátorban tárolt energiával táplálni, így téve folyamatossá az áramellátást.

Jelen pillanatban az mondható el, hogy míg, és akiknek a szaldóelszámolás tart, nem éri meg az energiatárolás kiépítése. Ennek ellenére a hibrid üzemű napelemes rendszerek telepítése mindenképpen ajánlott, mivel energiatárolással történő kiegészítésekkel a szaldóstól kedvezőtlenebb elszámolási módoknál áthidalhatjuk az áram eladási és vételezési árkülönbséget az önfogyasztás növelésével. Továbbá, amennyiben a szabályozási környezet enyhül, olyan helyeken, ahol gyakoriak az áramkimaradások, tartalék üzemű áramforrásként is alkalmazhatók, növelve az ellátásbiztonságot.

Hibrid napelem: napelem és napkollektor együtt

A hibrid szót napelemek kapcsán egy másik értelmezésben is használják. Ebben az értelmezésben a hibrid napelem nem önálló napelem típus, hanem két technológia ötvözéséből áll össze. Azért hibrid, mert egyszerre tud elektromos áramot előállítani, és meleg vizet termelni, tulajdonképpen ötvözi a napelemet és a napkollektort. Működése úgy foglalható össze, hogy egy hagyományos napelem hátoldalán folyadékot áramoltat és ez hűti a napelemet. A napelem ezáltal jobb hatásfokon működik, mert nem melegszik túl még forró nyári napokon sem. Közben a felmelegített folyadékkal meleg vizet állíthatunk elő. Ezzel egyszerre megvalósul az elektromos áram hatékony termelése, és a meleg víz előállítása.

A kombinált rendszerben akár 30%-kal növekszik a napelem hatékonysága. Kevesebb helyet igényel a hagyományos napelem rendszerekhez képest ugyanakkora teljesítmény eléréséhez, ebből adódóan egy négyzetméteren a legnagyobb teljesítményt tudja nyújtani. A hagyományos napelemekkel együtt könnyen alkalmazható, teljesítménye jól tervezhető, egyenletes. A kivitelezése, a kevesebb tartószerkezet alkalmazása miatt kisebb költségű. A hibrid napelem maga viszont a legköltségesebb napelem típus. Minél bonyolultabb egy rendszer, annál több lehetőség van a meghibásodásra is. Egy-egy hibrid napelem összetettségéből adódóan a hibák lehetősége is nagyobb.

forrás: tisztaeneregia.hu