TANULMÁNY. SMART GRID Intelligens elektromos energia hálózatok. Jánosy János Sebestyén. MTA EK MTSzSz. Témaszám: 123/2013. Budapest, 2013 December

Átírás

1 Magyar Tudományos Akadémia Energiatudományi Kutatóközpont TANULMÁNY SMART GRID Intelligens elektromos energia hálózatok Jánosy János Sebestyén EK MTSzSz Témaszám: 123/2013 Budapest, 2013 December A leírásban foglaltak a Magyar Tudományos Akadémia Energiatudományi Kutatóközpont szellemi tulajdonát képezik. Illetéktelen felhasználásuk tilos! File: Beszamolo_JJS_2013_V2.doc MTA EK MTSzSz

2 Projekt: Project: SMARTGRID Cím: Title: SMART GRID Intelligens elektromos energia hálózatok Készítette: Authors: Jánosy János Sebestyén Dokumentum típus: Type of the document: Nyilvántartási szám: Registry number: TANULMÁNY SMRTGD/01 Módosítás/ Kelt/ Revision Date Készítette/ Authors Aláírások/ Signatures Átvizsgálta/ Reviewed by Jóváhagyta/ Approved by 0. Jánosy János Sebestyén Házi Gábor Vidovszky István Módosítás / Revision Kelt / Date A módosítás rövid leírása Short description of the revision File: Beszamolo_JJS_2013_V2.doc 2/32 MTA EK MTSzSz

3 TARTALOMJEGYZÉK 1. Vezetői összefoglaló 4 2. Bevezetés A jelenlegi hálózatok alapvető tulajdonságai Váltóáramú távvezetékek Teljesítmény szabályozás Fogyasztás mérés Az utolsó kilométerek problémája Az új energiaforrások problémái Az intelligens hálózatok célja, feladatai Megbízhatóság, dinamikus alkalmazkodás A fejlett fogyasztók lehetőségei Hatékonyság, rendszerintegrálás A meglévő hálózatok továbbfejlesztése Minigrid-ek létesítése Minigrid-ek integrálása nagy hálózatokba Új stratégiák, fejlesztések Energiatárolás Közvetett energiatárolás Közvetlen energiatárolás Eredmények, javaslatok Irodalomjegyzék 32 File: Beszamolo_JJS_2013_V2.doc 3/32 MTA EK MTSzSz

4 1. Vezetői összefoglaló Nem kell ecsetelni, mennyit fejlődött a technika 1889 óta (akkor hozta létre Bláthy Ottó a máig használatos indukciós fogyasztásmérőt). Azóta a fogyasztók szintjén szinte semmi nem változott. Valahol kint van egy fogyasztásmérő, bent pedig mindenki akkor és annyi villamos teljesítményt vételez, amennyit akar, fix áron. Magát az elektromos energiát nem lehet nagy mennyiségben gazdaságosan tárolni, így a termelők és elosztók (hálózatok) feladata mindig annyi áramot termelni, amennyi éppen fogy szeptember 11.-e és a as nagy amerikai áramszünet óta felmerült az igény olyan energiahálózatok létesítésére, amelyek nem csak nagy termelőket és központilag vezérelt nagy elosztórendszereket tartalmaznak, hanem egyre inkább elosztott, lokálisan működő energia-termelőket és fogyasztókat: ezek az országos hálózatról leválva is életképesek maradhatnak (nyilván csökkentett szolgáltatásokkal) az energetikai hálózatok legyenek olyanok, mint a jelenlegi informatikai hálózatok: redundánsak és diverzek, egyúttal öngyógyítók is, hiszen az ilyenek a terrorcselekményeket is könnyen elviselik és a túlterhelésekhez is megbízhatóan alkalmazkodnak legyenek képesek helyi kis áramfejlesztőket és tárolókat megbízhatóan bárhol fogadni (napelem, szélkerék, akkumulátortelep, hidrogénfejlesztés és tüzelőanyag-cella, stb.) dinamikusan, akár párperces bontásban képesek az aktuális termelői és felhasználói tarifákat a pillanatnyi teljesítményekhez és igényekhez igazítani a fogyasztóknál a megváltozott fogyasztási szokásoknak és készülékeknek megfelelően az aktuális pillanatnyi tarifák alapján legyenek képesek mind a be-, mind a kiáramló energia értékét folyamatosan összegezni. Ez utóbbi valósítható meg a legkönnyebben, a fogyasztásmérők intelligensre cserélésével, és a dinamikus tarifák bevezetésével. A modern teljesítmény-elektronikai és szórakoztatóelektronikai készülékek kapcsolóüzemű stabil tápegységei impulzusokban fogyasztanak (és nem az érkező váltóáram szinuszának alakja szerint), ettől a feszültség alakja is torzul, és felharmonikusak jelennek meg, amelyeket a hagyományos fogyasztásmérők nem tudnak jól kezelni mérhetnek többet, vagy kevesebbet a tényleges teljesítménynél. Ennél azonban még többet érhet, ha az energia ára (mindkét irányban!) mindig az interneten olvasható pillanatnyi tarifák szerint van elszámolva, mert ez arra ösztönöz, hogy a fogyasztást az olcsóbb éjszakai tarifák idejére terelje, a helyi termelést pedig a csúcsidőre. A helyi energiatárolók segítségével ugyanis a szélkerekek és napelemek energiája is a csúcsokban segíthet rá a fogyasztásra, csökkentve a drágán vásárolt energia részarányát. Ehhez intelligens fogyasztók, számítógép-vezérelt háztartások kellenek, amik nem elérhetetlenek: talán a mosógépek kivételével elég olyan hálózati elosztók használata, amelyek bekapcsolt/kikapcsolt állapotát a számítógép vezérelni tudja (akár helyi BlueTooth rádiókapcsolat segítségével). Még az is elérhető, hogy délután a garázsba beállt villanyautó tetemes (sok kwh) maradék energiáját a háztartás az esti csúcsidő alatt használja fel: az akkumulátorok töltése kezdődhet akár éjfél után is ) Talán elsőre meglepő, hogy a jól hőszigetelt ház és hűtőszekrény is ebben a tekintetben energiatárolónak tekinthető. Az adott hőkapacitáshoz viszonyítva minél kisebb az érkező/távozó hő fluxusa, annál jobban tartja a hőmérsékletét, annál hosszabb időre File: Beszamolo_JJS_2013_V2.doc 4/32 MTA EK MTSzSz

5 kapcsolható ki a vízmelegítő, a légkondi, a mélyhűtő, veszteségek keletkezése nélkül. Ez természetesen növeli az optimalizálási lehetőségeket. Az igényelt csúcsteljesítménynek az átlag irányába történő lefaragása lehetővé teszi, hogy: egy adott maximális teljesítményű hálózatban az átlagteljesítmény emelhető legyen a hálózat teljesítmény szabályozása kisebb kilengésekkel történjen, ettől: csökkenhetnek a termelők költségei, mert kevesebb tartalékot kell készenlétben, kihasználatlanul tartani, és lassul a kevesebbet manőverező technika elhasználódása nagyobb teljesítmények hirtelen kiesései könnyebben kezelhetők, hiszen a tarifák gyors emelésével erősen csökkenthető az aktuális fogyasztás; így a fogyasztók is részt vehetnek a szabályozásban. A meglévő hálózatokra épülő fenti intézkedések azonban csak az első lépést jelentik. A feladat az ún. minigrid-ek vagy mikrogrid-ek létrehozása (magyarul: szigetüzemű rendszerek), amelyek lokálisan szerveződnek, pl. lakótelepek, kertvárosi házak csoportja, falvak stb. méretében. Egy lakás, egy család számára nyilván nem lehetséges a szélkerekek, napelemek, biogáz, akkumulátoregységek, vízszivattyúzáson alapuló energiatárolók, hidrogénfejlesztés és tüzelőanyag-cella, gázmotoros villany és fűtés stb. gazdaságos integrálása, pedig ezek már hasznosan kiegészítik egymást, kölcsönösen javítva az együttes hatékonyságot. Egy minigrid-en belül ez azonban megoldható feladat, és egy ilyen nagyobb teljesítményű egység már jóval megbízhatóbban, előre leadott ütemterv alapján termelhet akár az országos hálózatra (ekkor válik ún. virtuális szigetté). Ennek néhány részlete is ki van fejtve a tanulmányomban. Az előre nem látható (unpredictable) teljesítményű energiaforrások (szél, napelem, stb.) egyelőre jóval drágább energiát szolgáltatnak a hagyományosnál. Maga az energia rendszerint ingyen van, de a beruházás amortizációja önmagában drága energiát eredményez. A helyzet a tömegtermeléssel javulhat, de úgy tűnik, jelentős szubvenció nélkül a dolog gazdaságilag nem kifizetődő. Ezt tovább rontja, hogy a tervezhetőség hiánya miatt minden ilyen alternatív energiaforrás mögött tartaléknak kell állnia. Ez akár energiatároló, akár készenlétben álló kapacitás, mindenképpen jelentős költségnövekedést jelent, hiszen a készenlétben álló tartalék amortizációs és üzemeltetési költségét (definiciójuk a pontban) is innen kell megtéríteni. A kulcskérdés az energiatárolás. Az ígéretes fejlesztéseket a tanulmányban összefoglalom. Ezek sem olcsó dolgok, de hát a fejlesztés, a bevezetés alatt rendszerint minden drága volt és lesz. Amikor kitaláltam ezt a rendkívül érdekes a feladatot a smart grid -ekkel kapcsolatos tevékenységek áttekintését - egy ausztrál PhD dolgozat szimulációt érintő opponensi felkérésének hatására fogalmam sem volt arról, hogy ez milyen kiterjedt, hatalmas témakör. Évente százával jelennek meg publikációk, sok-sok konferenciát tartanak ez ügyben, és mind az USA-ban, mind az EU-ban, mind Ázsiában támogatott projektek sokasága működik. Az általam végzett merítés jóval 100 feletti publikáció áttekintése nyilván csak esetleges tudott lenni. Megítélésem szerint feltétlenül érdemes volna együttműködést kialakítani a témakörben már működő magyar intézményekkel, és beszállni az EU által finanszírozott projektekbe is, irányítástechnikában valamennyire jártas ifjú mérnökök bevonásával (egyelőre nekünk ilyen nincs). Ilyen szakemberek alkalmazása Intézetünk egyéb feladatainak ismeretében (e témától függetlenül is) rendkívül fontos volna. File: Beszamolo_JJS_2013_V2.doc 5/32 MTA EK MTSzSz

6 2. Bevezetés A napjainkban használt elektromos hálózat története 1896-ban kezdődött. A most használt hálózatok a 20. század során a helyi hálózatok növekedéséből és összekapcsolódásából jöttek létre, az 1960-as évekre a fejlett országokat jellemző nagy és erőteljesen összekapcsolódott hálózatokká váltak. A máig ható alapproblémát az jelentette és jelenti, hogy a megtermelt elektromos energiát még nem lehet hatékonyan és olcsón tárolni. Ezek a hálózatok számos központi erőművet tartalmaznak, mivel a hatékony áramtermelés igénye méretgazdaságossági okokból elsősorban a nagy erőművek építését támogatta. A növekvő energiaigény újabb és újabb erőművek építését tette szükségessé, ugyanakkor az egyéni fogyasztás mérése nem volt mindig egyszerű, és napjainkra a teljesítményelektronika elterjedésével még nehezebbé vált. Az elmúlt időszakban előszeretettel alkalmaztak átalánydíjat és kettős tarifát, ami éjszaka olcsóbb áramot tett elérhetővé. Ennek ellenére az áramfelhasználás csúcsa továbbra is napközben következett be, ami a tárolás lehetetlensége miatt ún. csúcserőművek építését tette szükségessé. A jelenlegi, hagyományos hálózatok három fő részből álnak: az energiát megtermelő erőművek a megtermelt energiát elosztó hálózatok a megtermelt energiáért fizető felhasználók. Az első kettőben azért jelentős volt a fejlődés. Az informatikai eszközök, a segítségükkel egyre fejletebbé (és bonyolultabbá váló) folyamatirányítási eljárások, a hálózatok diagnosztikája (és öndiagnosztikája), a tudatosan és tudományosan bevezetett redundancia nagyban javította az első két szektor teljesítményét. A fogyasztás stílusa azonban nemigen változott az elmúlt évszázadokban: áll odakint a villanyóra, amelyet időnként leolvasnak, és mindenki annyit, úgy és akkor vételez, amennyit, ahogyan és amikor akar. Ez nem felel meg a gazdaságosságnak (és az igazságosságnak sem), az ellátás biztonságosságának és a környezettudatosságnak sem. (Megjelentek ugyanis azok a környezetbarát, de prognosztizálhatatlan energiaforrások, amelyek ebbe a sémába jelentős mennyiségben nem illeszthetők be.) A következőben röviden áttekintjük a hálózatok alapvető tulajdonságait, főleg az új szempontok szerinti alkalmasságuk tekintetében A jelenlegi hálózatok alapvető tulajdonságai Röviden végigmegyünk a meglévő elektromos hálózatokon, kiemelve azokat a tulajdonságokat, amik problémát okoznak Váltóáramú távvezetékek A jelenlegi hálózatok telepítése során az volt a célszerű, az elektromos energia termelésének helye nincsen távol a felhasználás helyétől. A szállítás ugyanis mindenképpen veszteséget okoz. A távvezeték ohmikus ellenállásán hővé alakított teljesítmény (az ún. rézveszteség ) az áram négyzetével arányos, adott teljesítménynél az áram a feszültséggel fordítottan arányos. Ebből az adódik, hogy minél nagyobb feszültséget célszerű alkalmazni, hogy az áram kicsi legyen. Régebben az elektromos energia feszültségét/áramát nagy teljesítmény esetén csak transzformátor segítségével volt lehetséges gazdaságosan átalakítani, de ehhez váltóáramra volt szükség. (Az első energiaátvitelre alkalmas, zárt vasmagú transzformátort File: Beszamolo_JJS_2013_V2.doc 6/32 MTA EK MTSzSz

7 Déri Miksa, Bláthy Ottó Titusz és Zipernowsky Károly szabadalmaztatta, 1885-ben. Ezek a transzformátorok a Ganz gyárban készültek Budapesten.) Egy hagyományos hálózat soros felépítése látható a ábrán ábra. Egy hagyományos, soros felépítésű energiarendszer Ugyanakkor a nagy feszültség esetén is keletkezhettek veszteségek. Az egyik ilyen a koronakisülés, amely főleg párás, ködös időben volt jelentős. A másik pedig az elektromos teljesítménynek rádióhullámként történő lesugárzása. Az 50 Hz-es frekvenciájú váltóáram hullámhossza kb km, de már a hullámhossz tizedrésze esetén is a tápvonal már impedancia transzformátorként viselkedik. A kimenetén nem ugyanaz a feszültség, mint a bemenetén, érzékeny az egyes fázis vezetékek földkapacitására, és maga a közeli, rosszul vezető talaj is veszteséget okoz. Kisebb távolságok esetén mindig választható optimális feszültség, de váltóárammal nem jó ilyen hosszú távolságra energiát szállítani, Németország északi tengerpartján felépült szélerőművek energiája nem tud hatékonyan eljutni a bajorországi nagy ipari központokba, ehelyett egyelőre nagyrészt Lengyelországban használják fel. Tervezik már az igen nagy feszültségű egyenáramú távvezetékeket, amelyek majd a föld alatt lesznek (nincs koronakisülés, nincs lesugárzás, végtelen a hullámhossz), de ez a technológia egyelőre nem kiforrott és rendkívül költséges. File: Beszamolo_JJS_2013_V2.doc 7/32 MTA EK MTSzSz

8 Teljesítmény szabályozás Mivel az elektromos áramot csak igen drágán, gazdaságtalanul tudjuk tárolni, a hálózatban a termelt energiának gyorsan és pontosan idomulnia kell a fogyasztáshoz. A villamos hálózat energiamérlegének fenntartása a frekvencia - mint jellemző segédparaméter állandó értéken tartásával, szabályozásával történik. Az elektromos energiát ma még túlnyomó többségben forgógépek, ún. turbógenerátorok állítják elő. Ezek a gyakran a 40 m-nél is hosszabb gépek a turbina gőzének hőenergiáját először mechanikai energiává alakítják, és ebből fejleszt a szinkron generátor elektromos energiát. Ha a hálózatban energiahiány lép fel, a frekvencia csökkenni, az hálózatban forgó tengelyek (generátorok, motorok tengelyei) lassulni kezdenek. Az ezzel felszabaduló energia pótolja a hiányzót, és nyilván minél több tengely forog a hálózatban, annál lassabban csökken a fordulatszám és a frekvencia. Ez azonnal, a másodperc tört része alatt, emberi beavatkozás nélkül történik, és prompt szabályozásnak hívjuk. Távlatilag ez nem elég és a fordulatszám esését meg kell szüntetni, sőt, névleges értékét illik visszaállítani. Az első lépésben annyi történik, hogy a forgó tengelyek mellett működő fordulatszám szabályozók érzékelik a csökkenést, és előre beállított paramétereiknek megfelelően nyitják a szabályozó szelepeket, többlet energiát juttatva a turbináknak, és így a generátoroknak. Ez is egy percen belül, emberi beavatkozás nélkül történik, ezt hívjuk primer frekvenciaszabályozásnak. A turbinák tehát több gőzt fognak fogyasztani, ettől az atomerőművi gőzfejlesztőkben és a kazánok dobjaiban a gőznyomás esni fog. Innen a további események kétfelé ágaznak, attól függően, hogy egy adott hálózatban egy adott erőműnek mi a feladata. Ha egy erőmű bázis üzemben, maximális teljesítményen üzemel, akkor a többlet-terhet nem szabad a tranziens kiszabályozásához szükséges időn túl is viselnie, turbináit a turbina- és generátorszabályozók segítségével az újra elért stabil fordulaton visszaterhelik a névleges üzemre. A szabályozásban részt vevő és még szabályozási tartalékkal rendelkező erőművek esetében viszont pont fordítva: példánk esetében szabályozástechnikai eszközökkel gondoskodni kell a nyomás helyreállításához szükséges többlet teljesítményekről. Ezeket - a gyakran percek alatt lezajló - intézkedéseket nevezzük szekunder frekvenciaszabályozásnak. Az eddig leírtak rendszerint automatikusan történnek, emberi beavatkozásokat nem igényelnek, az események az előre beállított üzemmódok szerint következnek be. Jelentősebb tranziensek kiszabályozása során (vagy azután) viszont egyéb szempontok is felmerülhetnek, ilyenkor a terhelést az egyes erőművek között át lehet csoportosítani. Ezt tekinthetjük a tercier frekvenciaszabályozásnak. A különböző erőműtípusok a szabályozást nem egyformán viselik. A terhelés, a teljesítmény változtatását legnehezebben a hőerőművek viselik beleértve az atomerőműveket is. A teljesítmény változás mindig hőmérséklet- és nyomás változásokkal jár, noha a tervezők ezt igyekszenek csökkenteni. Ha a turbina szelepét zárjuk, a turbina belsejében lecsökken a nyomás és a hőmérséklet. A forgórész tömege sokkal kisebb, mint az ezt körülvevő gépházaké, ezért hőtágulása is gyorsabb lesz. Ha ez a változás túl gyors, a forgó (rotor) és álló (turbinaház) fokozatok között beállított finom rések az egyenetlen hűlés miatt el is tűnhetnek, ami komoly mechanikai károsodásokhoz vezethet. A védelmek ilyenkor működésbe lépnek és biztonságosan leállítják a turbinát, ami nem is olyan egyszerű, mert eközben a turbina hűlését is lassítani kell. File: Beszamolo_JJS_2013_V2.doc 8/32 MTA EK MTSzSz

9 Ha közvetlenül elektromos energiát nem is, de energiaforrásokat tudunk tárolni (víztározó, gáz-, olaj-, széntárolás, atomerőművi fűtőelemek). A hő- és atomerőművek az említettek miatt nehezen viselik a teljesítmény változtatást, erre legjobb a vizierőmű csak nyitni kell a szabályozó szelepen, a vízszinten kívül más nem nagyon változik igaz, csúcsra járatás esetén baj van, ha a vonatkozó erőmű mögött nincs másik. Ugyanis amikor eljön az ideje a vízszint visszapótlásának, akkor az erőmű mögötti szakasz vízhiány miatt hajózhatatlanná válhat ha nincs mögötte még egy vizierőmű, amelyik vissza-duzzaszt (a nagymarosi hiányában a bősi erőmű nem járatható csúcsra). A másik ilyen igen kedvező típusú vizierőmű a szivattyúzást használja ki. Ehhez kell két tó, az egyik magasan, a hegyekben, a másik alacsonyan. Energiabőség idején az alsóból vizet szivattyúznak a felsőbe. Amikor többlet energia kell, a felső vize egy turbinán keresztül folyik vissza az alsóba. Helyesen méretezett eszközök és csővezetékek esetén a hatásfok elérheti a 90%-ot, tehát a szivattyúkba fektetett energia ilyen mértékben nyerhető vissza. Ez nagyrészt annak köszönhető, hogy a víz alig nyomható össze, a sűrítésre fordított energia elhanyagolható. Ilyeneket használnak Svájcban, Ausztriában. A Prédikálószékre tervezett hasonló erőmű, ami a Duna vizét nyomta volna fel egy mesterséges tóba, nem valósult meg. Szokásos csúcserőműnek gázturbinás erőműveket építeni. Ezek beruházási költsége, tehát a használattól független amortizációs költsége alacsony, üzemanyaga viszont drága. Jobb ezeket csak csúcsra járatni. A drága beruházási költségű, de olcsóbb üzemanyagú atomerőműveket állandóan maximális teljesítményen járó ún. bázis-erőművekként érdemes üzemeltetni. (Napi amortizációs költség: a beruházás teljes összege osztva az elvárt megtérülés időtartamával napokban. Napi üzemeltetési költség: egy napra átlagolva valamennyi, a termeléshez szükséges költség: energiahordozó, üzemeltető személyzet, karbantartás, adók, járulékok, stb.). Magyarországon, ahol a rendszer nem tartalmaz jól tartalékoló vizierőműveket, a hálózat nem képes stabilan befogadni 10-12% felett nem tervezhetően üzemelő teljesítményeket (szél, nap). Ugyanis minden ilyen szélkerék és napelem mögött kell egy tartalék teljesítménynek állni (hő- vagy atom) amelyik az esetleg kieső teljesítmény terhét azonnal átveszi. Ennek persze megvannak a költségei is. Jelentősebb vizierőművek megléte esetén ez az arány akár meg is duplázható. A lényeg az energiatárolás. Az intelligens hálózat egyik célja és feladata mindenféle lokális tárolókapacitások összeszervezése a nem tervezhető, de megújuló energiaforrásokkal, hogy a hagyományos hálózatba már egy jelentős teljesítményű és jóval kisebb kilengéseket produkáló energiaforrásként csatlakozhasson. Már leírtam ezeket, amikor kezembe került dr. Kádár Péter egy 2012-ben tartott előadása [10], amelynek 55. és 56. fóliáját bemutatom ( ábra). Ezekben a szerző tévhitnek deklarálja a szélkerekekhez szükséges vizierőművet, vagy más energiatárolást, de a polémia emlegetéséből egyértelmű, hogy nem ért mindenki egyet vele. Ő a gázmotorokkal gondolja a szélerőműveket kombinálni. A gázmotorok 1 MWe körüli belsőégésű fix motorok, amelyeket földgázzal üzemeltetnek, kis hatásfokuk miatt alapvetően hőt fejlesztenek (kipufogógáz és a motorhűtő hőenergiája), és a fejlesztett elektromos energiát is hasznosítják. Főleg távfűtő erőműben használják, ahol a gázturbinák teljesítménye túl sok volna. Magyarországon 2003 körül kezdtek terjedni, amikor jelentős állami támogatást kaptak mind a létesítésre, mind az üzemeltetésre. Ez a támogatás folyamatosan csökkent, 2010 táján már tömegesen állították le a gázmotorokat végleg, mert jelentős támogatás nélkül veszteséges az üzemeltetésük. Mivel elektromos teljesítményük kisebb a hőteljesítményüknél, nem világos, hogyan lehetnek szélerőművek hatásos tartalékai. File: Beszamolo_JJS_2013_V2.doc 9/32 MTA EK MTSzSz

10 Ebből is látszik, hogy a különböző műszaki megoldással kapcsolatos vélemények mennyire nem egységesek, mennyire nem kiforrottak. Sokfajta elképzelés merül fel, és mindenki az őt igazoló példákat citálva próbálja a saját igazát bizonyítani. Ez világos jele annak, hogy ezen ötletelések mögött nincs komoly tudományos háttér, nincsenek komoly színvonalú elemzések, szimulációs hatástanulmányok ábra. Fóliák dr. Kádár Péter előadásából Fogyasztás mérés A villamos mérőórák tekintetében Bláthy Ottónak nemzetközileg elismert, elévülhetetlen eredményei vannak. Mintegy 77 szabadalma közül 27 a mérőórákkal kapcsolatos. A feladat egyáltalán nem volt egyszerű. A követelmények az alábbiak voltak: a műszer már lépjen üzembe a névleges teljesítmény 0,5 1%-ánál csak a valós teljesítményt mérje (P=U*I*cosφ), a képzeteset (P=U*I*sinφ) ne legyen kicsi az önfogyasztása (5-7W maximum) A részleteket nem ismertetve a feladatot ragyogóan oldotta meg. Meg kell jegyezni, hogy a reaktív teljesítmény a fogyasztónál ugyan nem végez munkát, de a hálózatban ható meddő áram miatt az energiaszolgáltatónál olyan rézveszteségek keletkeznek, amiket az File: Beszamolo_JJS_2013_V2.doc 10/32 MTA EK MTSzSz

11 erőműveknek valós teljesítménnyel kell pótolniuk. Ezért igyekezik minden szolgáltató a feszültség és az áram relatív fázisát nulla eltérésre állítani (cosφ=1, tehát sinφ=0) A jelenleg erősen terjedő teljesítményelektronikai berendezések a takarékos izzóktól az igen csak terjedő szórakoztató elektronikáig, informatikai eszközökig gyakorlatilag kizárólag ún. kapcsolóüzemű tápegységekkel vannak ellátva, amelynek közös eleme, hogy erősen torzítják a fogyasztott áram alakját. A kapcsolóüzemű tápegység azért sokkal jobb az eddigi, mintegy szabályozószelepes őseinél, mert sokkal kevesebb elektromos energiát alakít hővé. Hatásfoka jóval meghaladhatja a 90%-ot. Ennek az az elve, hogy egy kapcsoló nem fogyaszt teljesítményt, ha zárva van (a rajta kialakuló feszültség nulla) de akkor sem, ha nyitva van (akkor meg az árama nulla). Hő akkor keletkezik rajta, amikor átmeneti állapotban van (pl. zár: az áram már elindult, de a feszültség még nem nulla). Minél gyorsabban kapcsol, minél rövidebb ideig tart az átmeneti állapot, annál kisebb a hőveszteség. Alapvetően két típusa van: 1. Az első a szinuszos bemenő feszültséget használja (őspéldánya a tirisztoros fényerő szabályozó). Ez minden null-átmenetnél kapcsol be (amikor a szinusz éppen nulla, ilyen egy ciklusban kétszer van) és addig tart bekapcsolva, amíg az áthaladt energia elérte a szükséges értéket, akkor hirtelen kikapcsol. Nyilván nem folyamatosan terhel, hanem csak a null-átmenetek után rövid ideig. A kialakuló áram már nem szinuszos, csak egy impulzussorozat. 2. A másik módszert használja valamennyi tartós izzó. A 230V feszültséget először egyenirányítja, és az így kialakuló kb. 400V nagyfeszültségből fogyasztgat a kapcsoló. A hálózatból csak akkor vesz fel áramot, amikor az egyenfeszültség kisebb, mint a szinusz pillanatnyi értéke, a csúcspont előtt és mögött, egy rövid áramimpulzus idejéig, amely annál szélesebb, minél több energia hiányzik az egyenfeszültségből. Ez mind azért érdekes, mert a szinuszos feszültségből (ami persze torzul, hiszen a hálózatnak van véges belső ellenállása) és az impulzussorozatot jelentő, torz alakú áramból Bláthy Ottó tökéletesített fogyasztásmérője sem mér korrekt értéket. A periodikus áramimpulzusokat Fourier sorba lehet fejteni, és az áram alap-harmonikusának fázisa és amplitúdója a szintén torz feszültségimpulzussal kiad ugyan egy teljesítmény értéket, de a felharmonikusok teljesítményének a sorsa ismeretlen. Bizonyos körülmények között az óra mérhet többet, de kevesebbet is a valós fogyasztásnál. Ezen nyilvánvalóan lehet változtatni (pl. egy elektronikus eszközzel nagyon gyakran mintavételezni az áramot és feszültséget, majd numerikusan nyerni egy korrekt szorzat-összeget), de az új hálózatok mérőinek majd még más feladatuk is lesz Az utolsó kilométerek problémája Valamennyi lakossági szolgáltatásnál jelentkezik a fent nevezett probléma. A villany, víz, gáz, telefon, kábeltv, Internet, távfűtés esetében egyaránt: aránylag könnyen, megbízhatóan eljuttatható a szolgáltatás a sűrűn lakott lakótelepek, kisvárosok stb. közepébe is akár, de a lakásról-lakásra, házról-házra haladás rengeteg műszaki és jogi problémát (tulajdonok használata) vet fel. Ráadásul az energiahordozók, a víz esetében rendszerint a fogyasztásmérés is jelentős gond, főleg olyan környezetben ahol az illegális vételezés mindennapos. A szolgáltatók tulajdonának a védelmét is meg kell oldani, ez se mindig könnyű. Technikailag talán korrekt, de a károkokozástól nem jól védhető műszaki megoldások vérezhetnek el ezeken az utolsó kilométereken. File: Beszamolo_JJS_2013_V2.doc 11/32 MTA EK MTSzSz

12 2.2. Az új energiaforrások problémái Ezeket az aránylag egyszerű elveket és gyakorlatokat az egyre jobban terjedő teljesítmény elektronika és az alternatív energiaforrások egyre jobban felülírják. Ha a régi hálózatban a frekvencia esett, a turbinák gőzszelepei nyitottak, a fogyasztó motorok teljesítményei estek. Ez önmagában komoly önszabályzás volt, amelyben most a modern eszközök már nem vesznek részt. Egy kapcsolóüzemű stabil tápegység működése teljesen független a hálózat feszültségétől és frekvenciájától: mindig pontosan annyi energiát vesz fel, ami az általa táplált fogyasztó igényeit kielégíti. Az ezzel hajtott motor teljesítménye már független a frekvenciától. Ugyanígy egy napelem vagy egy szélkerék sem fog több teljesítményt adni, ha a frekvencia csökken. A napelemnek nincs energiát raktározó rotorja, a szélkerék rotorjának minimális energiája sem függ a hálózat frekvenciájától, kívülről nem érhető el. A fogyasztók zöme már nem a gyárban forgó motorokból áll, és az átlagos háztartási eszközök már most sem reagálnak a frekvenciára. Ez már eddig sem segítette a hálózat stabilitását, és akkor még nem beszéltünk arról, hogy az alternatív energiaforrások nagy része nem szabályozható és nem becsülhető előre talán a vizierőművek kivételével. A stabil szolgáltatások fenntartása ma még a hagyományos energetika egyre nehezebb feladata. Most jutottunk el a lényegig: ezeket a káros jelenségeket az intelligens villamos energia hálózatoknak kell kiküszöbölniük, a lehetőleg minél hatékonyabb energiatárolást is beleértve. A legnagyobb gond alapvetően a kialakult - és mára elavult - struktúrával van. A nagy energiafejlesztők nagy hálózatok nagy és kis fogyasztók felosztásba a kis szélkerekek, napelemek nem jól illeszthetők bele. Elosztott hálózatot kell létesíteni, ami sok apró szigetből áll össze, és ezek a szigetek önállóan tartalmazhatnak áramfejlesztőket, energiatárolókat, intelligens energiatovábbítást és felhasználókat, informatikailag össze vannak kötve, közös vezérlés alatt működnek. Ezekből alakul ki a redundáns, flexibilis, öndiagnosztizáló és öngyógyító modern nagy hálózat. A ábrán láthatjuk a jelenlegi helyzetet, a gondot okozó különbséget az energia áramlás és az információ áramlás struktúrája között ábra. Kötött, soros energia továbbítás elosztott, kétirányú információ áramlás File: Beszamolo_JJS_2013_V2.doc 12/32 MTA EK MTSzSz

13 3. Az intelligens hálózatok célja, feladatai Mit akarunk elérni az intelligens hálózatok kifejlesztésével? Talán azt, hogy az egy évszázada gyakorlatilag változatlan villamos energiahálózat jobban alkalmazkodjon az informatika és az ipari technológiák jelentős fejlődéséhez, itt is a gazdaságosság és a megbízhatóság jelentős javulása következzék be Megbízhatóság, dinamikus alkalmazkodás Az utóbbi időkben jogosan megnőtt a mindenféle szabotázsoktól, terrorakcióktól való félelem. A 2003-as nagy amerikai áramszünet után merült fel először komolyan az igény, hogy egy megbízható, túlterheléstől és terroristáktól védett, öngyógyító hálózat volna szükséges. Ez csak úgy valósítható meg, ha ez egy elosztott hálózat lesz, mely nem néhány nagy termelőtől és elosztótól függ, hanem darabjai esetlegesen leválva, autonóm szigetként is működőképesek maradnak, nyilván korlátozott lehetőségekkel. Természetesen ez nem működhet fejlett, szabályozható és vezérelhető fogyasztók nélkül, meghagyva a mai primitív (és korlátlan) fogyasztási szokásokat. A mai állapot nem az ördögtől való, hanem egy szerves fejlődés következménye. Az ipari forradalom kezdetén, amikor a gőzgépek és munkagépek közé már nem szíj áttételeket, hanem rézvezetékeket akartak, a gyárak közvetlen közelében, gyakran a gyárak területén és a gyárak tulajdonában épültek az erőművek. Köréjük települt az ipari munkásság, olcsón kapva villanyt a gyárakból, kialakultak a nagy ipari központok. Ezek összekötésével születtek meg az országos hálózatok, akkor még aránylag kis teljesítménnyel: ez is elég volt a fejletlen vidékeknek. Mára a fejlett országok az energiaigényes, szennyező nehézipart annak minden hátrányával együtt nagyrészt már kitelepítették a fejlődő országokba. Kialakultak a nagy területű, több száz kilométer hosszan elterülő összefüggő kertvárosok. Az innovatív, érdemi munka egy része már otthon történik (internet). A kertvárosok, és a bennük elosztott szolgáltatások energiaigénye relatíve csekély, a kiterjedt infrastruktúra kiépítése és fenntartása nem olcsó. Itt van helye a lokális energiaforrásoknak. A szélkerekek és a napelemek bizonyos fokig kiegészítik egymást. Ha nem süt a nap, rossz az idő, gyakran fúj a szél. Reggel és este, amikor a napfény még laposan jön, a vízpartok közelében használható az ilyenkor esedékes parti szél. Megfelelő éghajlat esetén egy jól méretezett napkollektor és víztároló megoldhatja a meleg vizet (északi országokra ez nem vonatkozik). Egy tartalék vegyes tüzelésű kazán jó pár mázsa brikettel hetekig megoldja a fűtést. Létesíthető egy biztonsági áramfejlesztő, amely legalább a kútban az ivóvíz szivattyút, a hűtőszekrényeket és az informatikai berendezéseket hetekig üzemben képes tartani. Fejlett technológiával rendelkező házak, fogyasztók még ennél is sokkal többre képesek A fejlett fogyasztók lehetőségei A legelső feladat a fogyasztók érdekeltségének megteremtése. Ez azzal kezdődik, hogy felszerelnek egy modern fogyasztásmérőt, amely informatikai kapcsolatban van a szolgáltatóval, tehát az energiapiaccal és az aktuális, akár pár percenként változó árakkal. Ezzel megteremtik azt az érdekeltséget, amely a piac másik végén, az energiatermelőknél már megvan: fejlett országokban az energiáért nem egységes összeg jár. Aki olyan 100MW-ot tart File: Beszamolo_JJS_2013_V2.doc 13/32 MTA EK MTSzSz

14 készenlétben, ami a kéréstől számított öt percen belül rendelkezésre áll, sokkal többet kap érte, mint aki csak egy óra múlva tudja ezt a plusz teljesítményt produkálni (ugye kétszer ad, aki rögtön ad). Ez a mérőóra már mentes a pontban részletezett mérési hibáktól, és nem kwh-ban számol, hanem az aktuális ár alapján mindig kiszámítja az aktuális fizetendő árat. Éjjel kevesebbet számláz, nappal többet, csúcsidőben még többet. Ugye volt idő, amikor az áram, a benzin ára elhanyagolható volt: most már azért érdemes odafigyelni. Mivel az aktuális ár a mérőből mindig kiolvasható, egy erre alkalmas számítógép könnyen optimalizálhatja az épület, a lakás energia fogyasztását. Ehhez persze olyan háztartási berendezések szükségesek, amelyek vezérelhetők. Sok esetben elég, ha egy berendezést (légkondicionáló, hűtőszekrények) képesek vagyunk számítógép által lekapcsolni és visszakapcsolni a hálózatról/hálózatra. A mosógép esetén ez rendszerint nem elég: információ kell a programjának állapotáról (fűtés, centrifugálás során nincs értelme lekapcsolni). De még a garázsban lévő villanyautó maradék energiája is jól jöhet az esti csúcsban (hazatérés után kezdődik a fogyasztás), elég lesz majd éjfélkor feltölteni kezdeni. Egy ilyen fejlett házat láthatunk kapcsolataival együtt a ábrán ábra. Egy fejlett fogyasztó kapcsolatai, vezérelt berendezései File: Beszamolo_JJS_2013_V2.doc 14/32 MTA EK MTSzSz

15 Ha elég ilyen intelligens fogyasztó van a hálózaton, akkor a csúcsterhelések időszakaiban ezek lekapcsolnak, minimalizálják energia felhasználásukat. Ha a csúcsterhelés/átlagterhelés aránya csökken, közelít felülről az 1-hez, ez az alábbi előnyökkel jár: minél egyenletesebb a terhelés, annál kedvezőbb és olcsóbb az energia előállítása egyenletes terhelés esetén csökken a meghibásodások valószínűsége a hálózatnak a csúcsterhelést kell biztonsággal elviselnie: minél egyenletesebb a terhelés, annál magasabb lehet az átlagterhelés, annál jobban kihasználható a hálózat További előnyök is várhatók, főleg a rendszer irányításában. Ha jelentős teljesítmény kiesik (nagy erőművi blokk leáll), akkor a szokásos intézkedések mellett majd rá lehet venni a fogyasztók intelligens részét a magas tarifa ideiglenes bevezetésével, hogy fogyasztásukat csökkentsék, és így is segítsék az új egyensúly elérését, fenntartását. Ne feledjük: nagy energiarendszerekben minimális hatékonyság javítás is igen sok pénzt jelent. Mint minden technikai megoldásban, ahol szabályozás történik, itt is elemezni és igazolni kell a rendszer stabilitását. Ha túl sokan és túl érzékenyen reagálnak a változó árakra, akkor a rendszer be is lenghet: csúcsterhelés, magas ár esetén, ha sok fogyasztó lekapcsol, olcsóbb lesz az áram, mire visszakapcsol, stb. Szokásos irányítástechnikai módszerekkel ez kezelhető és kiküszöbölhető; erre azonban gondolni kell. A 4. pontban, az energiatárolás tárgyalása során szó lesz ennek egy érdekes, közvetett formájáról is. Ha egy adott hőkapacitású tárgyat hőszigeteléssel látunk el, tehát a környezetébe történő hőátadást jelentősen csökkentjük, akkor azonos egyéb körülmények között sokkal lassabban melegszik, vagy hűl: fűtését, hűtését az eddiginél hosszabb időre szüneteltethetjük anélkül, hogy hőmérséklete az előírtnál jobban megváltozna. Ez az intelligens fogyasztó vezérlő algoritmusának további lehetőségeket biztosít Hatékonyság, rendszerintegrálás Az intelligens hálózatok kialakítása, felépítése sokféle lehet. Ezek a jövőben talán folyamatosan fejlődnek, az energiatárolás, az információáramlás technológiáinak fejlődésével együtt nyilván nincs ismérv, hogy ez most már egy kész intelligens hálózat és ne tovább. Azonban ennek ellenére három megközelítésről lehet szó, amelyek között nincsenek éles határok. a meglévő hálózatok folyamatos továbbfejlesztése a meglévő hálózatok mellett ún. minigrid-ek fejlesztése (szigetüzemű hálózatok), majd ezek hozzákapcsolása a meglévő hálózathoz (virtuális szigetek üzemeltetése) független kis minigrid-ek fejlesztése településeken, lakótelepeken, sőt tanyákon, majd ezek integrálása nagyobb, de elosztottnak maradó rendszerekben Az első kettő nyilván a fejlettebb országok útja, amelyek nagy teljesítményű létező elektromos hálózatokkal rendelkeznek, a harmadik az elmaradottabb, vagy nagy lakatlan területekkel rendelkező országoké (Ausztrália, Argentína, Indonézia stb.) ahol azért van pénz fejlesztésre. Megint a legszegényebbek (Banglades stb.) járnak a legrosszabbul, mert mindhárom verzióhoz bizony tetemes mennyiségű beruházásra, fejlesztésre, kísérletezésre költött pénz kell; a primitív módszerek ugyan olcsóbbnak tűnnek, még ha a végén összességében drágábbra is jönnek ki (igazán hatékonyan spórolni a gazdagok tudhatnak csak). Ennek megfelelő bontásban, de nem ebben a sorrendben tárgyaljuk a lehetőségeket. File: Beszamolo_JJS_2013_V2.doc 15/32 MTA EK MTSzSz

16 A meglévő hálózatok továbbfejlesztése Az intelligens hálózatok kialakítása során valameddig el lehet jutni a meglévő hálózatok továbbfejlesztésével. Egy ilyen elképzelést láthatunk a ábrán ábra. Egy elképzelés meglévő hálózat továbbfejlesztésére Ez a következő lépésekkel történhet: Az egyes fogyasztók intelligens fogyasztásmérőkkel való ellátása Rugalmasan az aktuális terheléshez igazított, folyamatosan a mérőórákhoz kiküldött tarifák kialakítása Fogadókészség megteremtése a termelők és a fogyasztásmérők által adott információk folyamatos fogadására Regionális irányítási központok kialakítása Az intelligens fogyasztók lehetőségeit a 3.2 pontban részleteztük. Ezek megteremtése nyilván jórészt a lakosság, a fogyasztók feladata, lehetőség szerint szolgáltatói/állami besegítéssel, mint a házak hőszigetelése esetén: hiszen ez közös, országos érdek. Amíg ez nagy tételben meg nem valósul, a fenti felsorolás harmadik-negyedik pontjának nem nagyon van aktualitása. Még ha elkészül is, ennek a hálózatnak komoly korlátai vannak. Nagy szélkerék telepek, napelem rendszerek integrálhatók ugyan, de ez energiatárolás nélkül a tartalékok képzése miatt drága; így nem biztos, hogy hoz áttörést. A lokális felhasználásnak korlátot szab, hogy bár az intelligens fogyasztásmérők tudnának visszafelé is mérni, energiát visszapótolni erre egy globális rendszerben gyakorlatilag nincs mód, csak nagy fogyasztók (pl. gyárak) esetén. (A magyar törvények sem kötelezik a szolgáltatót 500 kw alatti teljesítmények befogadására, ennek műszaki okai is vannak.) Így a kis fogyasztók napeleme, szélkereke csak a lokális igényekhez használható fel, ami ugyan nem kevés, de a fennmaradó plusz energia így elvész illetve csak lokálisan kialakított tárolás esetén hasznosulhat. Kis léptékben viszont minden nagyon drága. File: Beszamolo_JJS_2013_V2.doc 16/32 MTA EK MTSzSz

17 Minigrid-ek létesítése Ez az elmaradott, fejlesztetlen vidékek lehetősége (direkt nem elmaradott országot írtam, mert ehhez a fejlesztéshez is pénz kell). Ausztráliában nagy, elszórt tanyavilág alakult ki már régen, gyakorlatilag akkor még csak áramfejlesztőkkel. A borneói, argentínai fakitermeléseken eddig rettenetesen durva körülmények voltak, de ma már ott is szeretnének esténként internetezni, TV-t nézni, egy hűtőszekrényből hideg sört inni. A dolog talán úgy kezdődik, mint az a ábrán látható: egy indiai lakóházba megérkezett az áram ábra. Ahogy elkezdődik A helyi energiafejlesztés mindig drága, ezért legelőször pont az ilyen telepeken alakultak ki alternatív energiaforrások napelemek, szélerőművek, de folyó mellett még kis vízkerekek is. Energiatárolásnak manapság már a hidrogénfejlesztés üzemanyag cella együtteseket használnak, régebben akkumulátortelepeket, bár valamirevaló teljesítményhez akkoriban súlyuk még igen nagy volt TV-t nézni, internetezni azért lehetett velük. Kis rendszereknél speciális problémák is jelentkeznek: az inverter nem bírja a hűtőszekrény magas induló áramát, stb. Mindez olcsóbbá válik, ha kissé nagyobb léptékben végzik (lakótelep, kis kertváros, falu). A ábrán találunk egy kedves illusztrációt. Nem házanként, hanem közösen létesítenek egy intelligens, kicsi hálózatot. (Svájcban biztos találhatunk olyan falut, ahol a holsteini tehénkék output -jához van pénz biogázt fermentáló silóra, és a piros nyilakkal jelzett körfolyamatra, műtrágya bevetése nélkül is). File: Beszamolo_JJS_2013_V2.doc 17/32 MTA EK MTSzSz

18 ábra. Megújuló energiaforrások felhasználása lokális minigrid-ben ábra. Frekvencia alapon szabályozott kis energiahálózat File: Beszamolo_JJS_2013_V2.doc 18/32 MTA EK MTSzSz

19 Akinek több szélkereke van, annak az áramát a többiek is hasznosíthatják. Mindenkinek a fogyasztásmérője regisztrálja a ki-bemenő energiákat. Nem mindenki akar egyszerre fogyasztani: a rendszer átirányíthatja a fölös energiákat, sokkal kevesebb tároló elégséges, mert a szomszédok besegíthetnek. Ha a földrajzi adottságok megfelelőek, még egy kisebb szivattyús tározó is kialakítható. Ha valamilyen évszakban rendszeresen több teljesítmény van, mint amennyi kell, a fölösleg összerendezhető pár órás 500 kw-os teljesítésre, amit már a magyar hálózat is köteles elfogadni. Éjszaka használni lehet az esetleges közeli ipari park tároló kapacitásait. Az egész összehangolása, optimalizálása egy gyönyörű számítógépes irányítástechnikai feladat: Távolkeleten meg Indonéziában ilyesmiből szokás PhD dolgozatokat írni. Például egy frekvenciaalapon szabályozott rendszert találunk az ábrán. Az energia áramlását különböző esetekre a színes nyilak és sárga X-ek jelzik. (Látható, hogy többlet esetére itt kifelé szolgáltatás még nincs.) Ennél már fejlettebb eljárás nem a frekvenciára bízni a dolgot, hanem az informatikai hálózatba kötött intelligens fogyasztásmérők energetikai adatszolgáltatását használni. Ha a ábrán jobboldalt lent látott hagyományos (rendszerint diesel-motoros) áramfejlesztő helyett a nagy, országos hálózatra történő csatlakozást képzeljük el, akkor már nem szükséges lekapcsolni a megújuló energiaforrásainkat (sárga X-ek) feltöltött akkumulátorok esetén: energiát szolgáltathatunk kifelé e helyett. De ezzel eljutottunk a következő ponthoz Minigrid-ek integrálása nagy hálózatokba Ha egy ország szeretne intelligens hálózatra szert tenni, ennek egy módszere, hogy nem a napi használatban lévő hálózatával kezdi hiszen a fejlesztés ténye eleve megnövelheti a meghibásodások valószínűségét, számát. Ekkor az lehet a módszer, hagy az előző pontnak megfelelően egy fejlettebb, tehetősebb fogyasztócsoportot minigrid-be szervez (néha microgrid-nek is nevezik), megoldja a belső információáramlást és feldolgozást, intelligens mérőórákat szerel fel, elkészíti a lokális irányítást, számítógépes optimalizálást. Amíg a dolog készül, párhuzamosan marad az eredeti energiaellátás, és a beüzemelés során nyilván fokozatosan kell haladni: először csak pár fogyasztóval tesztelni, majd siker esetén fokozatosan növelni a rendszert. Próbaüzem után aztán váltani lehet: már csak egy ponton, a helyi irányítás felügyeletével csatlakozni az országos rendszerhez. Az olyan közepesen fejlett országok számára, mint hazánk, talán ez az út a követendő. A pont szerinti fejlesztés intelligens fogyasztásmérés, terhelésfüggő tarifák bevezetése tömegesen nem tűnik ígéretesnek, az egyes háztartások jelenlegi anyagi állapota és innovációra való hajlamának ismeretében. Viszont az egyes tehetősebb lakóparkok, kertvárosok esetleg minigrid-be szervezhetők, ha mással nem, külső támogatással, kísérleti jelleggel és ezek rákötése az országos hálózatra már elképzelhető. Folyamatosan, sokáig következetesen haladva így már elérhető a kitűzött cél elosztott, öndiagnosztizáló és öngyógyító kisebb hálózatok hierarchikus, elosztott, dinamikusan változtatható felépítésű országos hálózatba egyesíthetők. A végeredmény valami olyasmire hasonlíthat, ami a ábrán látható. File: Beszamolo_JJS_2013_V2.doc 19/32 MTA EK MTSzSz

20 ábra. Minigrid-ek, mikrogrid-ek integrálása intelligens országos hálózatba 3.4. Új stratégiák, fejlesztések Körülnézve a publikációk között, az elképzelések rendkívül gazdag tárházát leljük: a megvalósulás során szerzett tapasztalatok még nem igazán korlátozhatják a fantázia szabad szárnyalását. Rengeteg az elképzelés, és ez jó dolog: majd a gyakorlat lesz az a szűrő, amely szelektál és rendet vág a nagy ötletelésben. Mindenesetre a munka megindult, legalább is már vannak jelentős elköltött pénzek (ld ábra). Az Európai Unió is indított projekteket, amelyekhez talán vétek volna nem csatlakozni. European technology platform for the electricity networks of the future megtalálható az irodalom jegyzékben [5]. Konferenciákat is szerveznek, legközelebbi januárban lesz, anyagai: [6], [7] és [8]. A jelzett web-helyeken megtalálható az eddigi történelem is, a tárgykörben tartott konferenciák és az előadások egyaránt. Ezekből már annyi van, hogy az irodalomjegyzékhez már nem is csatoltam. Nem hiszem, hogy egy ilyen dinamikusan fejlődő új kutatási irányban hiszen eddig világméretekhez hasonlítva még nagyon kevés történt sokat érdemes a jövő útjairól gondolkodni. A célokat azért már most is meglehetősen tisztán látjuk, sőt már szabványosítási törekvések is vannak. File: Beszamolo_JJS_2013_V2.doc 20/32 MTA EK MTSzSz