Az áramszünetek lehetősége és az energiabiztonság iránti növekvő igény miatt egyre többen keresnek rá arra, hogy mit jelent pontosan a szigetüzemű napelemes rendszer. Sokan minden olyan napelemes megoldást szigetüzeműnek neveznek, amely áramszünet esetén is képes tovább működtetni a házat.
A valódi szigetüzem azonban ennél szigorúbb műszaki fogalom: olyan napelemes rendszer, amely egyáltalán nem csatlakozik a közcélú villamosenergia-hálózathoz.
Ez elsőre teljes energiafüggetlenségnek tűnik, egy hálózati csatlakozással rendelkező családi ház számára mégsem feltétlenül ez a legjobb választás. A legtöbb esetben inkább hibrid napelemes rendszert javaslunk akkumulátorral és megfelelően kialakított backup funkcióval. Ez normál körülmények között együttműködik a hálózattal, áramszünetben viszont leválik róla, és ideiglenesen saját helyi szigetüzemet hoz létre.
Mitől szigetüzemű egy napelemes rendszer?
A tisztán szigetüzemű napelemes rendszer fizikailag nincs összekötve az áramszolgáltató hálózatával. A ház vagy más létesítmény áramellátását kizárólag a napelemek, az akkumulátorok és szükség esetén egy aggregátor biztosítja.
Nincs hálózati vételezés, nincs visszatáplálás, de hálózati tartalék sincs.
Egy ilyen rendszer legfontosabb elemei:
- megfelelően méretezett napelemmező;
- szigetüzemre alkalmas inverter;
- jelentős akkumulátorkapacitás;
- akkumulátor- és energiavezérlés;
- megfelelő villamos védelmek;
- szükség esetén aggregátoros tartalék.
A szigetüzem tipikus felhasználási területe nem egy városi vagy elővárosi családi ház, hanem az olyan ingatlan, ahol a hálózati csatlakozás nem érhető el, túlságosan drága lenne, vagy műszakilag nem oldható meg. Ilyen lehet például egy tanya, külterületi gazdaság, hegyi ház, hétvégi ház vagy telekommunikációs állomás. Maga a technológia nem új, már 2021-ben is írtunk róla.
Mi a tisztán szigetüzem legnagyobb hátránya?
A probléma nem az, hogy egy szigetüzemű rendszer ne tudna megfelelően működni. Gondos tervezéssel megbízható megoldás lehet. A kérdés inkább az, hogy milyen költséggel és milyen kompromisszumokkal képes egész évben biztosítani az ingatlan áramellátását.
A hálózatra kapcsolt rendszer mögött mindig ott áll a villamosenergia-hálózat tartalékként. Ha kevés a napsütés, lemerül az akkumulátor, vagy a fogyasztás hirtelen megnő, a hiányzó energia a hálózatból érkezik.
Tisztán szigetüzemben ez a lehetőség nem áll rendelkezésre.
A rendszert ezért nem egy átlagos nyári napra, hanem a kedvezőtlen téli időszakokra kell méretezni. Decemberben és januárban a napelemek napi termelése a nyári érték töredékére csökkenhet. Több egymást követő borús napon még egy nagyobb akkumulátor is lemerülhet, miközben a panelek nem termelnek elegendő energiát a fogyasztás és az akkumulátor újratöltésének egyidejű fedezésére.
A tiszta szigetüzem legfontosabb hátrányai:
- nagyobb napelemmezőre és akkumulátorra lehet szükség;
- magasabb a beruházási költség;
- télen fogyasztáskorlátozás válhat szükségessé;
- hosszabb borús időszakban aggregátoros rásegítés kellhet;
- a nyári többlettermelés egy része nem hasznosítható;
- folyamatosabban figyelni kell az akkumulátor töltöttségét;
- egy műszaki hiba esetén nincs automatikusan rendelkezésre álló hálózati tartalék;
- a nagy teljesítményű fogyasztók ellátása különösen gondos méretezést igényel.
Nem elég tehát azt kiszámolni, hogy egy ház évente hány kilowattóra áramot fogyaszt. Ismerni kell a pillanatnyi csúcsteljesítményt is.
Egy 10 kWh-s akkumulátor például energiamennyiséget tárol, de ettől még nem biztos, hogy egyszerre képes kiszolgálni egy hőszivattyút, indukciós főzőlapot, villanybojlert és elektromosautó-töltőt. Ehhez az inverter leadható teljesítményét, az akkumulátor kisütési teljesítményét és a fázisonkénti terhelést is vizsgálni kell.
Miért célszerűbb általában a hibrid napelemes rendszer?
A hibrid rendszer egyszerre képes kezelni a napelemeket, az akkumulátort és a villamosenergia-hálózatot.
Normál üzemben a ház elsősorban a napelemek által termelt energiát használja. A pillanatnyilag fel nem használt energia az akkumulátorba kerülhet, az akkumulátor pedig este, éjszaka vagy magasabb fogyasztás idején visszaadhatja azt.
Ha sem a napelemek, sem az akkumulátor nem biztosítanak elegendő energiát, a rendszer a hálózatból pótolja a hiányt. Emiatt nem kell a teljes rendszert a néhány legrosszabb téli napra jelentősen túlméretezni. Ez csökkentheti a szükséges akkumulátorkapacitást és a beruházás költségét.
Fontos azonban, hogy a „hibrid inverter” megnevezés önmagában még nem garantálja az áramszüneti működést. Ehhez valódi backup-, EPS- vagy vészüzemi funkció, valamint szabályosan kialakított leválasztás és tartalék áramkör szükséges. Nem minden hibrid inverter képes automatikusan áramot szolgáltatni hálózati kimaradás esetén.
Áramszünetben a rendszernek meg kell akadályoznia, hogy villamos energia jusson vissza a szolgáltatói hálózatra. Ez alapvető biztonsági követelmény, hiszen a visszatáplálás veszélyeztethetné a hálózaton dolgozó szakembereket.
Áramszünetben a hibrid rendszer is szigetüzemmé válik
A megfelelően kialakított hibrid napelemes rendszer áramszünet észlelésekor leválasztja a védett fogyasztókat a közcélú hálózatról.
Az inverter az akkumulátor és – amennyiben rendelkezésre áll elegendő napenergia – a napelemek segítségével saját feszültséget és frekvenciát hoz létre. A backup hálózat ebben az időszakban valóban szigetüzemben működik.
A lényegi különbség tehát nem feltétlenül az áramszünet alatti működésben van. Ilyenkor mindkét rendszer a közcélú hálózattól függetlenül működhet.
A különbség a normál üzemállapotban jelentkezik:
- a tisztán szigetüzemű rendszer soha nincs csatlakoztatva a hálózathoz;
- a hibrid rendszer normál esetben hálózatra kapcsolt;
- áramszünetben a hibrid rendszer leválik, és átmeneti szigetüzemre vált;
- a hálózat visszatérésekor ellenőrzött módon visszakapcsol hálózati üzemre.
A backup kialakítható csak a legfontosabb fogyasztókra, például a hűtőszekrényre, világításra, internetre, riasztóra, keringetőszivattyúra és néhány konnektorra.
Megfelelő inverterrel, akkumulátorral és átkapcsolóberendezéssel akár teljes házas backup is kialakítható. Ez azonban nem jelenti automatikusan azt, hogy áramszünetben minden nagy fogyasztó korlátozás nélkül és egyszerre használható.
Az elektromos fűtés, a hőszivattyú, a szauna, az indukciós főzőlap vagy az elektromosautó-töltő működtetéséhez megfelelő inverterteljesítményre és nagyobb akkumulátorra lehet szükség.
Mennyibe kerül egy szigetüzemű napelemes rendszer?
Az árakat csak nagyságrendileg lehet megadni, mert a végösszeget jelentősen befolyásolja:
- az ingatlan fogyasztása;
- a kívánt áthidalási idő;
- a napelemek és az akkumulátor mérete;
- az inverter teljesítménye;
- az egy- vagy háromfázisú kialakítás;
- az ingatlan elektromos hálózatának állapota;
- az aggregátoros tartalék igénye;
- a telepítés helyszíne és bonyolultsága.
Egy kisebb, hétvégi házhoz vagy melléképülethez készülő szigetüzemű rendszer hozzávetőleg bruttó 1–2,5 millió forinttól indulhat.
Egy egész évben lakott családi ház megbízható, tisztán szigetüzemű ellátásához azonban jellemzően nagyobb, akár 15–30 kWh-s vagy még nagyobb akkumulátorkapacitás, túlméretezett napelemmező és aggregátoros tartalék is szükséges lehet.
Egy ilyen rendszer teljes költsége könnyen elérheti az 5–9 millió forintot, összetettebb igényeknél pedig ennél is magasabb lehet. A jelenleg elérhető magyarországi csomagárak között egy 10 kW napelemmel és 20 kWh akkumulátorral kínált szigetüzemű rendszer ára nagyjából bruttó 5,4 millió forinttól több mint 8 millió forintig is terjedhet, a telepítés és a műszaki tartalom függvényében.
Mennyibe kerül egy hibrid rendszer backuppal?
Egy átlagos családi házhoz méretezett, körülbelül 5–6 kWp teljesítményű hibrid napelemes rendszer 10 kWh akkumulátorral nagyságrendileg bruttó 3–5 millió forint között alakítható ki.
A piacon ennél olcsóbb eszközcsomagok is találhatók, de nem mindegy, hogy a meghirdetett ár tartalmazza-e:
- a teljes kivitelezést;
- a tartószerkezetet;
- az engedélyeztetést;
- a villamos védelmeket;
- a backup kiépítését;
- az átkapcsolóberendezést;
- az elosztótábla átalakítását;
- a beüzemelést;
- a garanciális szervizt.
A jelenlegi ajánlatok között egy 5 kW-os hibrid rendszer 10 kWh akkumulátorral körülbelül bruttó 2,8–3,8 millió forintos csomagárakon is megjelenik, míg összetettebb vagy prémium rendszereknél a teljes beruházás meghaladhatja az 5 millió forintot.
A teljes házas backup, a mérőhely vagy az elosztótábla átalakítása, a hosszabb kábelezés és az egyedi műszaki adottságok további költséget jelenthetnek.
Kinek ajánlható mégis a valódi szigetüzem?
A tisztán szigetüzemű megoldás indokolt lehet ott, ahol nincs elérhető villamos hálózat, vagy a hálózati csatlakozás kiépítése aránytalanul drága.
Jól működhet alacsony és kiszámítható fogyasztású ingatlanoknál is, ahol a tulajdonos elfogadja, hogy hosszabb borús időszakban csökkenteni kell a fogyasztást, vagy aggregátort kell használni.
Ahol azonban rendelkezésre áll hálózati csatlakozás, ott általában racionálisabb választás a hibrid rendszer. Ez a mindennapokban kihasználja a hálózat biztonságát, növeli a helyben megtermelt napenergia felhasználását, és megfelelő backup kialakítás esetén áramszünetben is képes ellátni a fontos fogyasztókat.
A cél tehát nem feltétlenül a hálózatról való teljes és állandó leválás. Sokkal inkább egy olyan intelligens energiarendszer kialakítása, amely normál körülmények között gazdaságosan működik, áramszünet esetén pedig biztonságosan átáll saját, ideiglenes szigetüzemre.
A legtöbb családi ház számára ez biztosítja a legjobb egyensúlyt a beruházási költség, az energiafüggetlenség és az üzembiztonság között.
Vedd fel velünk a kapcsolatot, és szakértőink az ingatlan adottságai, fogyasztása és áramszüneti igényei alapján megtervezzük a számodra megfelelő hibrid napelemes rendszert.
