Megújuló energiaforrások, különösen napelemes HMKE-k hatásai a hálózatra

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Farkas Csaba
Villamos Energetika Tanszék

A 20. században kiépült villamosenergia-rendszer a fosszilis és nukleáris energiahordozókból előállított villamos energia szállítására optimalizálódott. Ezek az erőművek nagy teljesítményekkel üzemelnek, egy-egy erőmű sok fogyasztót (pl. egy vagy több várost) képes ellátni. Klasszikusan tehát az energiaáramlás iránya adott volt, az erőművektől a fogyasztók felé. A villamosenergia-hálózat ennek a figyelembevételével épült ki, a ma a hálózaton megtalálható eszközök nagy része elsősorban ezt az egyirányú energiaforgalmat támogatja.

Azonban miután felismertük, hogy ezen energiahordozók rendelkezésre állása véges, illetve a hagyományos erőművek (különösen a hőerőművek) működése erősen környezetszennyező, felmerült az igény újféle megoldásokra villamosenergia-termelés terén. Szerencsére számos egyéb energiaforrás áll rendelkezésünkre, melyek képesek kiváltani az eddig használt energiahordozóinkat, sőt, jóval környezetkímélőbbek, és hosszútávú rendelkezésre állásuk végtelennek tekinthető. Ezeket gyűjtőnéven megújuló energiaforrásoknak nevezzük.

A klasszikus energiahordozóink fogyása miatt egyre nagyobb figyelem fordul a megújulókon alapuló villamosenergia-termelésre. Különösen a 2010-től kezdődően kezdtek el rohamos ütemben terjedni a megújuló energia-termelők, és ma már a világ villamos energia-termelésének 10%-át megújulók fedezik. Jelenleg legnagyobb ütemben a Nap energiáját hasznosító napelemek terjednek.

Azonban a jelenlegi villamosenergia-rendszer egyelőre nem áll készen a megújuló alapú energiatermelés támogatására, kiépítése idején elsősorban az atom- és hőerőműves energiatermelés volt a meghatározó, így a hálózatot is erre optimalizálták.

Ezért a megújuló energiaforrások, különösen a napelemes kiserőművek elterjedése szükségessé teszi a hálózat újragondolását, átépítését. Ez nem kis műszaki feladat, melyhez pontosan ismernünk kell a megújulók hálózatra gyakorolt hatásait.

A dolgozatom első felében ezeket a hatásokat igyekszem összefoglalni. Végig járom az egyes megújuló energiaforrások hatását a villamosenergia-hálózatra, részletesen kitérve a napelemek rendszerszintű és lokális hatásaira.

Ezek után egy konkrét példán keresztül igyekszem bemutatni ezeket a hatásokat. Egy, az NKM Áramhálózati Kft. hálózatán felmerült valós problémát járok körbe és elemzek ki.

Ehhez elkészítem a hálózatszakasz modelljét egy hálózatmodellező program segítségével, és különböző szimulációk lefuttatásával megvizsgálom a körzetben működő napelem telepítése előtti, és utáni állapotokat.

Végül a különbségek kielemzése, és a probléma forrásának megkeresése után igyekszem meghatározni, milyen módosításokat kell végrehajtani a hálózaton a stabil működés biztosításához.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.