Óbudai egyetem kvk villamosenergetikai intézet kadar.peter ... · Óbudai egyetem kvk...

Óbudai Egyetem KVK

Villamosenergetikai Intézet

Az energiatározók hazai perpektívái

Energiatározás - 2014.11.26. - ÓE KVK 1

Dr. Kádár PéterÓbudai Egyetem KVK Villamosenergetikai Intézet

[email protected]

Óbudai Egyetem KVK


Vázlat

• Technológiák paraméterei

• Technológiák áttekintése

• Módszertan

• Költség összehasonlítás

Az energiarendszerszintű és energiakereskedelmicélú tárolást vizsgáljuk.

(Nem az UPS, nem az energiaminőségi, nem a helyi egyéb célú tárolást)Energiatározás - 2014.11.26. - ÓE KVK 2

Óbudai Egyetem KVK


Technológiák paraméterei

• Teljesítmény (tárolás/kisütés)

• Tárolt energiamennyiség

• Hatásfok

• Energiasűrűség

• Teljesítménysűrűség• Teljesítménysűrűség

• Hőmérsékleti viszonyok

• Önkisülési idő


Óbudai Egyetem KVK


Technológiák jelenleg vizsgált paraméterei

• Egységméret

• Egységteljesítmény

• Létesítési költség

• Fajlagos létesítési költség

• Hatásfok• Hatásfok

• Élettartam

• Fajlagos tárolási költség


Óbudai Egyetem KVK


Releváns technológiák

• SZET

• Akkumulátorok

• VRB

• Hidrogén/tüzelőanyag cella

• DMS• DMS

• (Lendkerék)

• (Sűrített levegő)


Óbudai Egyetem KVK


Módszertan

napi töltési ciklusokciklus/év db

felhasználási területvételezett energia ára Ft/kWheladott energia ára Ft/kWhEgységteljesítmény MW

Névleges egységkapacitás (visszanyert energia) MWhCiklusonkénti össz. energia beszerzés ktg. FtFajlagos létesítési költség MFt/MWFajlagos létesítési költség MFt/MWLétesítési költség MFtHatásfok %Élettartam évciklusszámciklusonkénti többlet energia veszteség MWh

ciklusonkénti többlet energia veszteség ktg. Ft

ciklusonkénti beruházási ktg. (nem diszkontált!) Ftciklusonkénti eladott energia ára Ftfajlagos tárolás ktg. Ft/kWhfajlagos nyereség Ft/kWh


Óbudai Egyetem KVK


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-alternativaihttp://atomenergiainfo.hu/tudastar/atomeromu-altal-termelt-villamos-energia-kivaltasanak-elvi-alternativai


Óbudai Egyetem KVK


Pumped storage plant


Óbudai Egyetem KVK




Óbudai Egyetem KVK


Energiarendszer szintű tárolás - SZET

SZET SZET SZETnapi töltési ciklusokciklus/év db 300,00 300,00 300,00

felhasználási területenergiarendszer szintű

energiarendszer szintű

energiarendszer szintű

vételezett energia ára Ft/kWh 3,00 10,00 15,00eladott energia ára Ft/kWh 20,00 20,00 20,00eladott energia ára Ft/kWh 20,00 20,00 20,00Egységteljesítmény MW 1000,00 1000,00 1000,00Névleges egységkapacitás (visszanyert energia) MWh 2000,00 2000,00 2000,00Ciklusonkénti össz. energia beszerzés ktg.Ft 7058823,53 23529411,76 35294117,65Fajlagos létesítési költség MFt/MW 500,00 500,00 500,00Létesítési költség MFt 500000,00 500000,00 500000,00Hatásfok % 85,00 85,00 85,00Élettartam év 100,00 100,00 100,00ciklusszám 30000,00 30000,00 30000,00ciklusonkénti többlet energia veszteség MWh 352,94 352,94 352,94

ciklusonkénti többlet energia veszteség ktg.Ft 1058823,53 3529411,76 5294117,65ciklusonkénti beruházási ktg. (nem diszkontált!) Ft 16666666,67 16666666,67 16666666,67ciklusonkénti eladott energia ára Ft 40000000,00 40000000,00 40000000,00fajlagos tárolás ktg. Ft/kWh 8,86 10,10 10,98fajlagos nyereség Ft/kWh 8,14 -0,10 -5,98


Óbudai Egyetem KVK


ELMÜ Fót megújuló központ


Óbudai Egyetem KVK




Óbudai Egyetem KVK


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 ciklusokciklus/év db 300,00 300,00 300,00 300,00 300,00

felhasználási terület

kisléptékű elosztott megújuló termelés





vételezett energia ára Ft/kWh 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00vételezett energia ára Ft/kWh 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00eladott energia ára Ft/kWh 30,00 30,00 30,00 30,00 30,00Egységteljesítmény 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 500,00 500,00 500,00 500,00 500,00Fajlagos létesítési költség MFt/MWLétesítési költség MFt 6,00 8,00 12,00 20,00 35,00Hatásfok % 80,00 80,00 80,00 80,00 80,00Élettartam év 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00ciklusszám 3000,00 3000,00 3000,00 3000,00 3000,00ciklusonkénti 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 1200,00fajlagos tárolás ktg. Ft/kWh 52,50 69,17 102,50 169,17 294,17fajlagos nyereség Ft/kWh -32,50 -49,17 -82,50 -149,17 -274,17


Óbudai Egyetem KVK


Vanadium Redox BatteryEnergy Storage System


[1] http://www.vrbpower.com/docs/VRB-ESS%20-%20An%20Int roduction%20to%20Wind%20.pdf

Óbudai Egyetem KVK


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 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


Óbudai Egyetem KVK


VRB


Óbudai Egyetem KVK


Tüzelőanyag-cella a KVK VEI megújuló energiaparkban

Energiatározás -2014.11.26. - ÓE KVK

22

Óbudai Egyetem KVK


Szélhidrogén - Zöldhidrogén

A hidrogénes energiarendszerek az alábbi elemekből épülhetnek fel:

• Szélerőmű• Hidrogénfejlesztő „hidrogén generátor”• Hidrogén kompresszor• Tároló palack


• Tároló palack• Szállító tartály• Szállító vezeték• Hidrogén kút• Tüzelőanyag cellás áramforrás• Hidrogén üzemű járművek• További hidrogén fogyasztók

23

Óbudai Egyetem KVK


Az UTSIRA projektKiegyenlítés


24

Óbudai Egyetem KVK


Lokális hidrogén előállítás, hálózati csatlakozás nélkül

On-site hidrogén

Szélerőmű

Szélerőmű


hidrogén előállító eszköz

Közlekedési felhasználás

Hidrogén kút

On-site hidrogén előállító eszköz

Szállítás

Szállítás

25

Óbudai Egyetem KVK


Központi hidrogén előállítás hálózati csatlakozással, szinkron üzemeltetéssel

Szélerőműpark

Szélerőmű

120 kV-os főelos

ztó hálóza

t Központi szinkron

szabályozó

Szinkron szabályozás

10

15Sz1 termelés


Központi hidrogén előállító eszköz

KÖF eloszt

ó hálóza

t

ó


Hidrogén kút

-15

-10

-5

0

5

10

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21

Sz2 termelés

Sz3 termelés

Sz össztermelés

Hidrogén átalakítófogyasztása

26

Óbudai Egyetem KVK


Szélerőműpark

Szélerőmű

KÖF

120 kV-os főelos

ztó hálóza

t Rendszerirányítói szabályo

zás

Központi hidrogén előállítás hálózati csatlakozással, rendszerirányítói szabályozással

Rendszerirányítói szabályozás

6


Központi hidrogén előállító eszköz

KÖF eloszt

ó hálóza

t

Rendszerirányítói szabályozás

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

6

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21

Szél össztermelés

Rendszerirányítói többlet =Hidrogén átalakító fogyasztása

Hidrogén kút


-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

6

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21

Szél össztermelés

Rendszerirányítói többlet =Hidrogén átalakító fogyasztása

27

Óbudai Egyetem KVK


Egyéb tározási módok

VRBHousehold battery

Hazai ólomakkumulátoros

MVM detki tároló

Hidrogén tárolás

napi töltési ciklusokciklus/év db 300,00 300,00 300,00 300,00 300,00

felhasználási terület


Német háztartási tározás


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 kWeladott energia ára Ft/kWh 30,00 84,00 30,00 35,00 30,003 x 110 A x 0,4 kV = 132 kW

EgységteljesítményMW 0,01 0,01 0,01 30,00 0,10

20 m3/h hidrogén, 70 kWh becsomagolás

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 2100,00Fajlagos létesítési költség MFt/MW

Létesítési költségMFt 10,00 1,50 0,75 1675,00 30,00

tüzelőanyag cella + hidrogén generátor

Hatásfok % 85,00 85,00 85,00 85,00 60,00Élettartam év 10,00 10,00 10,00 10,00 15,00550 Ft >> 130 Ft Linde!ciklusszám 3000,00 3000,00 3000,00 3000,00 4500,00ciklusonkénti 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 12600,00fajlagos tárolás ktg. Ft/kWh 335,98 57,94 29,41 23,02 17,87fajlagos nyereség Ft/kWh -320,98 -18,94 -24,41 -13,02 9,13


Óbudai Egyetem KVK


• Energiatárolás – energiarendszer szinten NEM (illetve minimális SZET)

• Hidrogén tárolásra NEM

• Szabályozott termelés

• DSM javítás• DSM javítás


Óbudai Egyetem KVK


Köszönöm a figyelmet!


Óbudai egyetem kvk villamosenergetikai intézet kadar.peter ... · Óbudai egyetem kvk...

Documents