Cikkünkben egy ipari energiafelhasználó példáján mutatjuk be egy napelemes és akkumulátoros mintarendszer számolt gazdaságosságát és a rendszer tervezésének lépéseit. 

Az alábbi fiktív példa azt mutatja be, milyen lépésekben méretezhetjük egy hasonló ipari fogyasztó visszwatt-veszteségének csökkentése céljából telepített akkumulátoros energiatárolóját.

Az esettanulmányban vizsgált fogyasztó

> 1,2 GWh/év fogyasztással rendelkezik,

 > a reprezentatív energiaár 100 Ft/kWh (teljes kWh alapú költség)

A módszertan keretében először meghatározzuk a statikus megtérülésre és nettó jelenértékre optimalizált (a fogalomról bővebben lásd cikkünket a vételezési kapacitás optimalizálásáról)  napelemméretet a negyedórás fogyasztási adatok alapján, multi-célfüggvény segítségével. 

Ez a módszer jellemzően egy viszonylag nagyméretű napelemes rendszert eredményez, ahol a leszabályozási veszteség 20-40% körüli. Ez az az energiaarány, ami kárba veszne, mert az ipari fogyasztó nem tudja felhasználni akkor amikor a napenergia-termelés körülményei optimálisak.

A  többváltozós optimalizálás eredményét alapul véve felveszünk egy plusz-mínusz irányban is – a telephely fogyasztását figyelembe véve indokolt – méretsávot mind a napelem, mind az akkumulátor szempontjából. Vagyis nem csak egy méretet vizsgálunk, hanem felfelé és lefelé is eltérünk az elsőre meghatározott optimumtól, és a különböző napelem + akkumulátor méretkombinációkra futtatunk le szimulációkat.

Ennek a kétdimenziós vizsgálatnak az eredménye egy hőtérkép szett, amiből kiolvasható a különböző napelem+akkumulátoros kombinációk gazdaságossága és műszaki mutatói. 

A szimuláció eredményét egy tucat ilyen mutató alapján használhatjuk fel.

Az alábbi ábra bemutatja egy példaválasztás eredményeit:

Az ábrán látható, hogy az energiaköltség-megtakarítás nagy részét a napelemes rendszerrel érjük el, míg az azt kiegészítendő akkumulátor – mérettől függően – további 10-30% megtakarítást eredményezhet.

 A megtakarításhoz tartozó további eredmények a következő ábrán látszanak:

Ahogy a táblázatból látszik, a tároló egy szintig nem növeli a megtérülési időt, azonban ezen túlépve a hálózatból származó villamos-energia kiváltás már a megtérülési idő növekedésével jár. 

Fontos körülmény: a példaszámítás nem veszi figyelembe a TAO trv. által nyújtott adótámogatást, ami 2024.01.01 óta 30-40-50% kedvezményt biztosít nagy-közép és kisvállalatok számára. Adott esetben, ezt kihasználva, a megtérülési idő akár 2-4 év is lehet. 

A valós gazdaságosságot tovább növeli az akkumulátoros tároló önfogyasztás-optimalizáláson felüli alkalmazása, amivel 10-15%-kal kedvezőbb mutatók adódnának. Ezeket is figyelembe véve, nem irreális elvárás a napelem és akkumulátoros tárolós rendszerrel szemben támasztott 4 év alatti, potenciálisan akár 2 éves megtérülési idő!

A rendszerek tervezése azonban különös figyelmet igényel, mivel a tárolók megléte egy extra szabadsági fokot ad a méretezési problémának. Minden rendszer és eset más és más, így kevéssé használhatóak ökölszámok, vagy heurisztikák. 

Összességében kijelenthető, hogy a jelenlegi piaci helyzetben az energiatárolók nagymértékben elősegítik a megújuló energiaforrások terjedését, mert hatékonyan és gazdaságosan kezelik az azok jellegéből fakadó kihívásokat.