Az energiatározók hazai perpektívái Dr. Kádár Péter kadar.peter@kvk.uni-obuda.hu Energiatározás - 2014.11.26. - ÓE KVK 1
Vázlat Technológiák paraméterei Technológiák áttekintése Módszertan Költség összehasonlítás Az energiarendszer szintű és energiakereskedelmi célú tárolást vizsgáljuk. (Nem az UPS, nem az energiaminőségi, nem a helyi egyéb célú tárolást) Energiatározás - 2014.11.26. - ÓE KVK 2
Technológiák paraméterei Teljesítmény (tárolás/kisütés) Tárolt energiamennyiség Hatásfok Energiasűrűség Teljesítménysűrűség Hőmérsékleti viszonyok Önkisülési idő Energiatározás - 2014.11.26. - ÓE KVK 3
Technológiák jelenleg vizsgált paraméterei Egységméret Egységteljesítmény Létesítési költség Fajlagos létesítési költség Hatásfok Élettartam Fajlagos tárolási költség Energiatározás - 2014.11.26. - ÓE KVK 4
Releváns technológiák SZET Akkumulátorok VRB Hidrogén/tüzelőanyag cella DMS (Lendkerék) (Sűrített levegő) Energiatározás - 2014.11.26. - ÓE KVK 5
Módszertan napi töltési ciklusok ciklus/év felhasználási terület vételezett energia ára eladott energia ára Egységteljesítmény db Ft/kWh Ft/kWh MW Névleges egységkapacitás (visszanyert energia) MWh Ciklusonkénti össz. energia beszerzés ktg. Ft Fajlagos létesítési költség MFt/MW Létesítési költség MFt Hatásfok % Élettartam év ciklusszám ciklusonkénti többlet energia veszteség MWh ciklusonkénti többlet energia veszteség ktg. ciklusonkénti beruházási ktg. (nem diszkontált!) ciklusonkénti eladott energia ára fajlagos tárolás ktg. fajlagos nyereség Ft Ft Ft Ft/kWh Ft/kWh Energiatározás - 2014.11.26. - ÓE KVK 6
SZET 1000-3500 dollár/kw ár között mozog. E fajlagos beruházási költségeket figyelembe véve egy 1000 MW teljesítményű szivattyús tározós erőmű beruházási költsége 220-770 milliárd forint. http://atomenergiainfo.hu/tudastar/atomeromu-altal-termelt-villamos-energia-kivaltasanak-elvi-alternativai Energiatározás - 2014.11.26. - ÓE KVK 7
Pumped storage plant Energiatározás - 2014.11.26. - ÓE KVK 8
Pumped storage plant Energiatározás - 2014.11.26. - ÓE KVK 9
Pumped storage plant Energiatározás - 2014.11.26. - ÓE KVK 10
Energiarendszer szintű tárolás - SZET SZET SZET SZET napi töltési ciklusok ciklus/év db 300,00 300,00 300,00 felhasználási terület energiarendszer szintű energiarendszer szintű energiarendszer szintű vételezett energia ára Ft/kWh 3,00 10,00 15,00 eladott energia ára Ft/kWh 20,00 20,00 20,00 Egységteljesítmény MW 1000,00 1000,00 1000,00 Névleges egységkapacitás (visszanyert energia) MWh 2000,00 2000,00 2000,00 Ciklusonkénti össz. energia beszerzés ktg. Ft 7058823,53 23529411,76 35294117,65 Fajlagos létesítési költség MFt/MW 500,00 500,00 500,00 Létesítési költség MFt 500000,00 500000,00 500000,00 Hatásfok % 85,00 85,00 85,00 Élettartam év 100,00 100,00 100,00 ciklusszám 30000,00 30000,00 30000,00 ciklusonkénti többlet energia veszteség MWh 352,94 352,94 352,94 ciklusonkénti többlet energia veszteség ktg. Ft 1058823,53 3529411,76 5294117,65 ciklusonkénti beruházási ktg. (nem diszkontált!) Ft 16666666,67 16666666,67 16666666,67 ciklusonkénti eladott energia ára Ft 40000000,00 40000000,00 40000000,00 fajlagos tárolás ktg. Ft/kWh 8,86 10,10 10,98 fajlagos nyereség Ft/kWh 8,14-0,10-5,98 Energiatározás - 2014.11.26. - ÓE KVK 11
ELMÜ Fót megújuló központ Energiatározás - 2014.11.26. - ÓE KVK 12
ELMÜ Fót megújuló központ Energiatározás - 2014.11.26. - ÓE KVK 13
ELMÜ Fót megújuló központ Energiatározás - 2014.11.26. - ÓE KVK 14
ELMÜ fóti energiatároló ELMÜ Fót akkumulátor AUTO akku ELMÜ Fót akkumulátor UPS akku ELMÜ Fót akkumulátor SOLAR akku ELMÜ Fót akkumulátor Lithium akku ELMÜ Fót akkumulátor VRB akku napi töltési ciklusok ciklus/év db 300,00 300,00 300,00 300,00 300,00 felhasználási terület kisléptékű elosztott megújuló termelés kisléptékű elosztott megújuló termelés kisléptékű elosztott megújuló termelés kisléptékű elosztott megújuló termelés kisléptékű elosztott megújuló termelés vételezett energia ára Ft/kWh 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 eladott energia ára Ft/kWh 30,00 30,00 30,00 30,00 30,00 Egységteljesítmény MW 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 Névleges egységkapacitás (visszanyert energia) MWh 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 Ciklusonkénti össz. energia beszerzés ktg. Ft 500,00 500,00 500,00 500,00 500,00 Fajlagos létesítési költség MFt/MW Létesítési költség MFt 6,00 8,00 12,00 20,00 35,00 Hatásfok % 80,00 80,00 80,00 80,00 80,00 Élettartam év 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 ciklusszám 3000,00 3000,00 3000,00 3000,00 3000,00 ciklusonkénti többlet energia veszteség MWh 0,0100 0,0100 0,0100 0,0100 0,0100 ciklusonkénti többlet energia veszteség ktg. Ft 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 ciklusonkénti beruházási ktg. (nem diszkontált!) Ft 2000,00 2666,67 4000,00 6666,67 11666,67 ciklusonkénti eladott energia ára Ft 1200,00 1200,00 1200,00 1200,00 1200,00 fajlagos tárolás ktg. Ft/kWh 52,50 69,17 102,50 169,17 294,17 fajlagos nyereség Ft/kWh -32,50-49,17-82,50-149,17-274,17 Energiatározás - 2014.11.26. - ÓE KVK 15
Vanadium Redox Battery Energy Storage System [1] http://www.vrbpower.com/docs/vrb-ess%20-%20an%20introduction%20to%20wind%20.pdf Energiatározás - 2014.11.26. - ÓE KVK 16
VRB önkisülés kicsi összhatásfoka 65-75% töltésről kisütésre váltás microsec nagyságrendű az elektrolit élettartama gyakorlatilag végtelen a szivattyúk kb. 5-7 év után cserélendők a membránok kb. 10-12 év után (13-15,000 ciklus után) cserélendők fajlagos beruházási (berendezés) költség pl. egy 40 MW-os, 400 MWh-s tároló erőműre kb. 400 /kwh létesítési időtartam kb. 15 hónap Energiatározás - 2014.11.26. - ÓE KVK 17
VRB Energiatározás - 2014.11.26. - ÓE KVK 18
VRB Energiatározás - 2014.11.26. - ÓE KVK 19
VRB Energiatározás - 2014.11.26. - ÓE KVK 20
VRB Energiatározás - 2014.11.26. - ÓE KVK 21
Tüzelőanyag-cella a KVK VEI megújuló energiaparkban Energiatározás - 2014.11.26. - ÓE KVK 22
Szélhidrogén - Zöldhidrogén A hidrogénes energiarendszerek az alábbi elemekből épülhetnek fel: Szélerőmű Hidrogénfejlesztő hidrogén generátor Hidrogén kompresszor Tároló palack Szállító tartály Szállító vezeték Hidrogén kút Tüzelőanyag cellás áramforrás Hidrogén üzemű járművek További hidrogén fogyasztók Energiatározás - 2014.11.26. - ÓE KVK 23
Az UTSIRA projekt Kiegyenlítés Energiatározás - 2014.11.26. - ÓE KVK 24
Lokális hidrogén előállítás, hálózati csatlakozás nélkül Szélerőmű Szélerőmű On-site hidrogén előállító eszköz On-site hidrogén előállító eszköz Szállítás Szállítás Energiatározás - 2014.11.26. - ÓE KVK Hidrogén kút Közlekedési felhasználás 25
Központi hidrogén előállítás hálózati csatlakozással, szinkron üzemeltetéssel 120 kv-os főelos ztó hálóza t Szélerőmű KÖF eloszt ó hálóza t Szélerőmű park Központi szinkron szabályoz ó 15 10 5 0-5 Szinkron szabályozás 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 Sz1 termelés Sz2 termelés Sz3 termelés Sz össztermelés Központi hidrogén előállító eszköz -10-15 Hidrogén átalakító fogyasztása Hidrogén Energiatározás - kút 2014.11.26. - ÓE KVK Közlekedési felhasználás 26
Központi hidrogén előállítás hálózati csatlakozással, rendszerirányítói szabályozással 120 kv-os főelos ztó hálóza t Központi hidrogén előállító eszköz Szélerőmű KÖF eloszt ó hálóza 6 5 t 4 3 2 1-3 -4 Szélerőmű park Rendszer irányítói szabályo zás Rendszerirányítói szabályozás 0-1 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21-2 Szél össztermelés 6 5 4 3 2 Rendszerirányítói többlet = Hidrogén átalakító fogyasztása 1 0-1 -2-3 -4 Rendszerirányítói szabályozás 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 Szél össztermelés Rendszerirányítói többlet = Hidrogén átalakító fogyasztása Hidrogén kút Energiatározás - 2014.11.26. - ÓE KVK Közlekedési felhasználás 27
Egyéb tározási módok Household Hazai ólomakkumu MVM detki Hidrogén VRB battery látoros tároló tárolás napi töltési ciklusok ciklus/év db 300,00 300,00 300,00 300,00 300,00 felhasználási terület kisléptékű elosztott megújuló termelés Német háztartási tározás kisléptékű elosztott megújuló termelés energiarendszer szint, megújuló atomerőművi vill. En tárolás, tüzelőanyag cella vételezett energia ára Ft/kWh 15,00 45,00 25,00 25,00 3,0010 órát működtetjük eladott energia ára Ft/kWh 30,00 84,00 30,00 35,00 30,003 x 110 A x 0,4 kv = 132 kw 20 m3/h hidrogén, 70 kwh Egységteljesítmény MW 0,01 0,01 0,01 30,00 0,10becsomagolás Névleges egységkapacitás (visszanyert energia) MWh 0,01 0,01 0,01 30,00 0,42tüzelőanyag cella 60% hatásfok Ciklusonkénti össz. energia beszerzés ktg. Ft 176,47 529,41 294,12 882352,94 2100,00 Fajlagos létesítési költség MFt/MW Létesítési költség tüzelőanyag cella + hidrogén MFt 10,00 1,50 0,75 1675,00 30,00generátor Hatásfok % 85,00 85,00 85,00 85,00 60,00 Élettartam év 10,00 10,00 10,00 10,00 15,00550 Ft >> 130 Ft Linde! ciklusszám 3000,00 3000,00 3000,00 3000,00 4500,00 ciklusonkénti többlet energia veszteség MWh 0,0018 0,0018 0,0018 5,2941 0,2800 ciklusonkénti többlet energia veszteség ktg. Ft 26,47 79,41 44,12 132352,94 840,00 ciklusonkénti beruházási ktg. (nem diszkontált!) Ft 3333,33 500,00 250,00 558333,33 6666,67 ciklusonkénti eladott energia ára Ft 300,00 840,00 300,00 1050000,00 12600,00 fajlagos tárolás ktg. Ft/kWh 335,98 57,94 29,41 23,02 17,87 fajlagos nyereség Ft/kWh -320,98-18,94-24,41-13,02 9,13 Energiatározás - 2014.11.26. - ÓE KVK 28
Energiatárolás energiarendszer szinten NEM (illetve minimális SZET) Hidrogén tárolásra NEM Szabályozott termelés DSM javítás Energiatározás - 2014.11.26. - ÓE KVK 29
Köszönöm a figyelmet! Energiatározás - 2014.11.26. - ÓE KVK 30