Villanyautó töltése napelemről

Sok érv szól az elektromos autók mellett, és ellene is a jelen körülmények között, ebben az írásban most ennek részletezésébe nem mennénk bele, most inkább az autók töltésével, tölthetőségével foglalkozunk. Jelenleg hazánkban az elektromos köztéri töltőállomások száma és kapacitása össze sem hasonlítható az üzemanyagtöltő állomásokkal. Persze nincs is szükség a mostaninál sokkal nagyobb számra, mert belsőégésű motorral hajtott jármű 30-40-szer annyi van az országban, mint amennyit árammal kell – vagy lehet (lásd. plug-in hibrid) – tölteni.

Az ilyen töltőhálózat kiépítése részben ezért alaposan lelassult, és jelenleg kevés vállalkozás lát fantáziát abban, hogy igen magas költségen töltőállomást létesítsen. A magas költségek miatt utcai töltőállomáson tölteni az elektromos autót nem is nagyon gazdaságos, ennek költsége tankolásra vetítve bőven összevethető, akár meg is haladhatja a benzin-gázolaj árát. Minél nagyobb teljesítményű a töltő, minél gyorsabb a töltés, annál drágább. Hazánkban jelenleg kb. 800-900 db nyilvános elektromos töltőpont van országszerte.

Lehet, a nagy értékű elektromos autók tulajdonosainak, vagy a céges autók gazdáinak az utcai töltés nem számít, de átlag, magántulajdonú autóhasználónak csak otthoni töltéssel gazdaságos elektromos autóját használni. Ez nyilván lassabb, mint a nagy teljesítményű utcai töltés, de így már sokkal barátságosabb töltési költségek jönnek ki, és aki a garázsában estétől reggelig a töltőhálózaton tudja tartani az autóját, az valószínűleg elegendő töltést tud adni az akkunak a másnapi használathoz. Mondjuk hosszabb vidéki úthoz már nem.

A jelenlegi otthoni áramtarifákkal számolva tehát már a benzinesekénél sokkal olcsóbb „üzemanyag ár” jön ki, de ez még jóval olcsóbbá – akár ingyenessé – tehető, ha az autó töltésére napelemet tudunk használni. Kérdés, meg tudjuk-e tenni ezt úgy, hogy az elektromos hálózatra nem is csatlakozik a napelemünk – gyakorlatilag szigetüzeművé válik – és a termelt áramot kizárólag autótöltésre használjuk. A válasz igen, de ennek sok értelme így nincs. Ahhoz, hogy a napelem elfogadható teljesítménnyel töltse az autót, ahhoz egy 8-10 m2-es tető napelem nappali, napsütéses csúcsteljesítményére lenne szükség. Ez szerencsés esetben tehát lehetséges, és akkor megy az ingyen töltés. Ha felhős az ég, akkor a termelt áram már autótöltésre kevés, és amikor lemegy a nap, akkor nulla. Erre bizony nem lehet egy elektromos autó rendszeres használatát alapozni, legfeljebb annak van értelme, hogy mondjuk a parkoló autó a fölötte lévő garázs napeleméről némi rátöltést kapjon.

Az otthoni profi töltési megoldások nem is gondolkoznak tehát a hálózattól független, gyakorlatilag a szigetüzemű napelemekhez hasonló megoldásokkal. A napelemet természetesen felhasználják a töltéshez, amikor a cellák megfelelően termelnek. Amikor meg nem, akkor a töltés vezérlése automatikusan a hálózatra kapcsol, és az akku töltése most már a hálózatról jön, tehát folyamatosnak tekinthető.

Akik még 8-10 évig a napelemek szaldós elszámolásába tartoznak, azoknak ez a megoldás tökéletes, akár nullára is ki tudják hozni elektromos autójuk üzemeltetési költségét. Persze azok sem járnak nagyon rosszul, akik már lemaradtak az éves szaldós elszámolási rendszerről, de nekik tudomásul kell venni, hogy napelemeik csak csökkentik az autótöltés költségét, de a hiányzó részt a normál áramtarifával a hálózatból fedezik. Ez utóbbi is még sokkal olcsóbb, mint a benzin, vagy a nyilvános elektromos töltőhálózat használata.

Ha a háztartásban van olyan autó, amivel naponta 50-60 km-t közlekednek, akkor annak elektromosra cserélése ésszerű döntés lehet. Ha ennél több a megtett kilométerek száma, a napelemes rendszer még jobban megéri. Egy középkategóriás villanyautó fogyasztása éves átlagban nagyjából 17 kWh/100 km.

Havi 1800 km használatot feltételezve ez 306 kWh extra energiaigényt jelent havonta, ami egy 3,3-3,5 kW-os napelem rendszerrel akár otthon, zölden is megtermelhető. Egy ilyen rendszer bruttó 1,3 millió forint. Még egy nagyon takarékos autó esetén is legalább havi 50 ezer forintos az üzemanyag költség, amit egy ilyen rendszerrel nullázni lehet. Tehát két évnyi normál tankolási költségből kihozhatjuk a villanyautót ellátó napelemes rendszert.

Hálózatra kapcsolt vagy szigetüzemű

Alapvetően nincs számottevő különbség a hálózatra kapcsolt napelemes rendszer és a szigetüzemű napelemes rendszer működése között. A napenergia hasznosítási mechanizmusa ugyanaz, a szigetüzemű napelemes rendszer is egyenárammá alakítja a napsugarak erejét. Mindössze annyi a különbség, hogy a szigetüzemű inverter a hálózat helyett egy töltőeszközbe futtatja az áramot (ez a napelem akkumulátor töltés), majd a napelem akkumulátor segítségével elraktározza. A hálózatra kapcsolt napelemes rendszerek jelentős részét engedélyeztetni kell a területi áramszolgáltatóval, mindenképpen kötelező a szolgáltató engedélye. Ezzel szemben a szigetüzemű napelem rendszereknél – ilyen lenne egy tisztán elektromos autó töltésre használt napelem rendszer is - nincs szükség áramszolgáltatói engedélyre, mert nem érintkezik a hálózattal. Nincs megkötés a szigetüzemű inverter tekintetében sem.

Szigetüzemű inverter

A szigetüzemű inverter működése egyvalamiben eltér a hagyományostól: a napelem által megtermelt áramot nem egy kétirányú mérőóra felé adja le, hanem egy napelem akkumulátorba tölti (töltésvezérlő alakítja át, figyel arra, nehogy túltöltés, kisülés keletkezzen az akkumulátorban) Így azt képesek lehetünk korlátozott ideig, korlátozott mennyiségben elraktározni és később a saját, belső rendszerünk használatára fordítani. A „napelem tároló akkumulátor” egy speciális, külön erre a célra legyártott szolár akkumulátor. Nem lehet a szigetüzemű napelem invertert bármilyen akkumulátor típushoz csatlakoztatni.