Megújuló energia park fogyasztóinak vezérlése Kerekes Rudolf Energetikai mérnök MSc hallgató kerekes.rudolf@eszk.org
BSc Szakdolgozat Szakdolgozat a BME Villamos Energetika Tanszékén Tanszéki konzulens: Dr. Hartmann Bálint Külső konzulens: Kertész Dávid, ELMŰ-ÉMÁSZ Társaságcsoport Feladat: az ELMŰ Fóti Élhető Jövő Parkjának a vizsgálata
Problémafelvetés Növekvő energiaigény Fenntartható fejlődés Energiaszegény területek Lehetséges megoldás: MicroGrid A MicroGrid önállóan működő villamosenergiaelosztói hálózat, amely működhet autonóm módon, illetve hálózatra csatlakozva
A Fóti Élhető Jövő Park A Nemzetközi Gyermekmentő Szolgálat és a Budapesti Elektromos Művek Nyrt. közös projektje a Fóti Lovasterápiás Központ területén A helyszínen a fogyasztó berendezéseken kívül jelen vannak napelemek, egy szélerőmű, egy törpe vízerőmű, illetve egy akkumulátor telep Az egész rendszer energetikai felügyeletét egy SCADA végzi
DSM, mint szabályozási lehetőség Több féle módon lehet szabályozni egy villamos-energia rendszert A DSM a szabályozást nem a termelői, hanem a fogyasztói oldalról közelíti meg Lehetőségek: országosan nagy ipari fogyasztók szabályozása, energiahatékonyság növelése, fogyasztás illesztése a termeléshez
Teljesítmény [kw] A feladat kivitelezése Teljesítmény görbék - Július 10. Termelési és fogyasztási adatok statisztikai 80 elemzése 60 Egész éves adatok általános áttekintése 40 Termelési adatok, illetve jellegük megfigyelése: 20 a napenergia a leginkább meghatározó 0 Egyidejűség, 0:00:ss 2:24:ss 4:48:ss 7:12:ss illetve 9:36:ss szigetüzem 12:00:ss 14:24:ss 16:48:ss 19:12:ss vizsgálata 21:36:ss 0:00:ss -20 Egyidejűségi tényező: 49,82 % -40 Virtuális szigetüzem részarány: 33 % -60 Idő [óra] Összes fogyasztás Összes termelés ELMŰ betáp
Teljesítmény [kw] [kw] Teljesítmény [kw] [kw] [kw] A DSM hatása Módosítási lehetőségek Egyéb Fogyasztók - évszakonként fogyasztók - December befolyásolása - csak 30. az "egyéb" fogyasztókkal 30 Fogyasztás - Január Június 20. 10. Időpont 25 80 Időpontok Értékek Össztelj. Szüks. telj Évszak Fogyasztók Módosítási lehetőségek - évszakonként - csak (kw) az "egyéb" fogyasztókkal [kw] [kw] 20 60 [óra] Hónap (óra) Órás adatok 15 40 használata Időpont 10 Évszak Nyár Két módszer 6-7 50 alkalmazása: Fogyasztók [óra] -5 0:00:00 4:48:00 9:36:00 14:24:00 19:12:00 0:00:00 Első módszer -40 porszívó, 0:00:00 mosógép, Március TV, 4:48:00 célja: szárítógép, mikrohullámú 9:36:00 a 8,9 fogyasztási 14:24:00 19:12:00 görbe 0:00:00 illesztése a Idő villanybojler, [óra] 17sütő, vízforraló, 0,6-1,5ig -5 Idő [óra] 13,61 1,2 termelési EGYEB_P görbére Egyéb AKKUBANK_HALOZATI_P PALYALOCS_SZIV_P HOSZIV_IMPORT_P Tél 8 18-19 KOZVILAGIT_P Egyéb ÖsszfogyasztásHősziv. Összes Össztermelés Összfogyasztás Összes Össztermelés Második mosógép, elektromos módszer Májusszárítógép, főzőlap, célja: vízforraló porszívó, 6, 19 a TV, virtuális 1-3ig szigetüzem 12-15 Módosított fogyasztók fogyasztás - December -Január Június 20. 10. 30. 43,01 3 részarányának mikrohullámú növelése sütő, elektromos főzőlap 15 Jellemző porszívó, 15 20 változtatási TV, mikrohullámú időpontok, sütő, vízforraló, illetve teljesítmények 100 Fogyasztói fénymásoló, 5 javaslatok nyomtató, lámpák a DSM-re 0 A DSM mosógép, -40 0:00:ss hatása: 33 %-ról 37,15 %-ra nőtt a szigetüzem 0:00:00 fénymásoló, Október 4:48:ss szárítógép, 4:48:00nyomtató 9:36:00 9:36:ss villanybojler, 16, Idő [óra] 17 14:24:00 14:24:ss 1,5-2,5ig porszívó, 19:12:00 19:12:ss 0:00:00 0:00:ss -5 részarány Idő [óra] 16-18 15 10 20 50:00:00 4:48:00 9:36:00 14:24:00 19:12:00 0:00:00-20 0 20 40 10 locsoló Január szivattyú, hűtőszekrény, 11-15ig 1-3ig fagyasztó, Februárvízforraló, 8, lámpák 13, 16 0,6-1,2ig lámpák porszívó, Áprilisvasaló, TV, 8, mikrohullámú 18, 19 0,5-2,5ig sütő, 30hűtőszekrény, 2580 Június fagyasztó, 19vízforraló, 1,7 Ősz 7 6,71 1,5 25 Tavasz Fogyasztói 6 hűtőszekrény, 2060 lámpák Júliusprofilok fagyasztó, 6, 18, lámpák 19 1-1,2ig 2,91 1 8-9 10 17-19 mosógép, Augusztus szárítógép, porszívó, 7, 18 0,8 mikrohullámú Szeptembersütő, vízforraló, 7, 18 1,5-2,5ig -20 50:00:ss 4:48:ss 9:36:ss 14:24:ss 19:12:ss 0:00:ss vasaló, mosógép, November Összes TV, termelés mikrohullámú szárítógép, PALYALOCS_SZIV_P villanybojler, 10sütő, elektromos új egyéb 3 érték új EGYEB_P egyéb új érték összfogyasztás új hősz. AKKUBANK_HALOZATI_P ért új akkub új összfogyasztás HOSZIV_IMPORT_P Összes termelés főzőlap, porszívó, December vízforraló vasaló, TV, mikrohullámú 15 sütő, 3 KOZVILAGIT_P Összes fogyasztás Összes termelés elektromos főzőlap, vízforraló Össztelj. Szüks. telj 16,61 [kw] 1,2 [kw] 38,6 1,7 17,71 2 30 3 39 3 31 2,5
Kapacitásnövelési javaslat Az adatok alapján a napelem kapacitás növelés járulhat hozzá relevánsan az Új beép. Szüks. Tároló össztermelés javításához Hónap Szorzók Új napelem nap. telj. Módos. kapacitás Tár. Kap. Max tár. Cél: megvizsgálni telj. [kw] mekkora többlet Arány napelem telj. [kw] [kw] [kw] [kwh] teljesítményre, illetve beépített kapacitásra Január 2,05 130,0 148,5 71,3 195,4 4,9 48,3 van szükség Április 0,26 16,5 18,8-58,4 62,2 1,6 10,2 Az akkumulátorkapacitást mindenképpen érdemes növelni, a beépített napelem teljesítményt nem szükséges Július 0,31 19,7 22,5-54,7 60,3 1,5 9,9 November 1,88 119,3 136,2 59,0 174,8 4,4 39,4
Konklúzió Az adatsor reális képet ad a megújuló alapú, decentralizált termelésről A fogyasztó oldali vezérlés segítségével lehetséges a virtuális szigetüzem részarányának a növelése, viszont ez a fogyasztói szokások megváltozásával járhat A napelemek kapacitását nem feltétlenül szükséges növelni, viszont az akkumulátortelep kapacitását érdemes bővíteni
Köszönöm a figyelmet!