Amikor a napelem-ipari szaklap, a PV Magazine a szilveszteri összeállításában pontokba szedte, mire számíthat az olvasó (és a világ) 2019-ben, akkor a már-már közhelynek számító tételpontok mellett - mint amilyen a további kapacitásnövekedés, az olcsóbbá váló gyártástechnológia, illetve az energiatároló rendszerek, főként az akkumulátorkapacitások robbanásszerű növekedése - az energiamegosztáson alapuló rendszerek tömeges megjelenésének kezdetét is vizionálja. Az "energy sharing" jelenség friss értelmezéséhez azonban érdemes a történetét néhány évvel korábbról kezdeni.

"Nem kell sok idő hozzá, és az energiaszektornak is megjelenik a maga Ubere" - jósolta Martin Graf, az osztrák energiapiaci szabályozási hivatal (E-Control) első embere bő három éve, aki úgy látta, hogy az energetika egy új korszak, egy mindent megváltoztató forradalom előszobájában áll. Az okos otthonok, az energiahatékonysági projektek terjedése, a lakossági energiatudatosság részeként mind több lakóházra felkerülő napelemek, a mind kifinomultabb rendszervezérlések előkészítették a nagy ugrást a digitalizációba. Vagyis az ismeretlenbe, mert azt sem Graf, sem azóta mások nem tudták egyelőre paraméterezni, hogy miként alakítja át a digitalizáció a szektor eddig ismert szabályait. Az látszott csak biztosnak, hogy - ahogyan az autózástól az álláspiacon át a mezőgazdaságig mindenhol, ahol a digitalizáció megjelent - el kell kezdeni másként gondolkodni a rendszerekről.

Kapcsolódó

Ossza meg a Napot!

Még abban az évben, de az Amerikai Egyesült Államokban kezdődött meg a Yeloha kísérlete. A startupból indult projekt annak határait feszegette, hogy a népesebb lakóközösségek képessé válhatnak-e energetikai szempontból önállósulni; hogy lehetséges-e a napenergia-termelésre alapozva önállóan működő és cselekvő termelői-fogyasztói közösséget kialakítani. A napelemes kapacitásmegosztásra (Sun Hosts) épülő modell - hasonlóan az Uberhez és az Airbnbhez - a közösségi finanszírozású szolgáltatásban látta a megoldást: aki több áramot termel, az eladhatja (elcserélheti, elajándékozhatja stb.) azt a szociálisan rászorulóknak, a nem, vagy kevesebbet termelőknek, akinek szüksége van rá a közösségben - és ehhez nincs szükség a nagy hálózati ellátórendszerekre.

Két év elteltével, nem sokkal a kezdeti dinamikus növekedési szakasz után, végül azzal zárták le a projektet, hogy a hálózati cégek közreműködése, valamint bizonyos szabályozási, energiatárolási és rendszervezérlési szűk keresztmetszetek felszámolása nélkül a modellnek megvannak a maga határai. (A diplomatikus megfogalmazás mögött valójában az a megoldhatatlan probléma állt, hogy az áramszolgáltatók nem akartak beszállni a projektbe, és nem engedték meg azt sem, hogy a megosztók a vezetékeiket ingyen használják, vagy azon bármiféle átalakítást végezzenek.)

Brooklyn, Dublin

2016 áprilisában Brooklynban (New York) lényegében ugyanilyen elvekre építkezve, két háztartás elkezdett "kommunikálni" egymással. Mára ebből nőtte ki magát a Brooklyn Microgrid (BMG) ami a jelek szerint működőképes megoldássá tud fejlődni. (A mikrogrid olyan helyi energiahálózatot jelöl, mely önálló vezérlési képességgel rendelkezik, így képes működni a hagyományos hálózati körről leválasztása után is. "Sziget üzemmód" rá az egyik magyar kifejezés.)

Ha a projekt sikeres marad, Brooklyn teljesen átalakul
Kép: Fotó: Power Technology

A BMG egy olyan kis, önállóságra kész hálózat, melyben a résztvevők egy olyan fenntartható energiahálózaton dolgoznak, melyben maguk, helyben választják ki a kívánt energiaforrásokat. A résztvevők közt vannak energiaipari vállalatok, napelemes közösségek, lakossági és üzleti termelők és fogyasztók is; az újonnan belépőknek pedig egy mobiltelefonos applikáción keresztül vezet az út a csatlakozáshoz. A BMG a tervek szerint idén új szintet lépve megjelenik az energiapiacon.

Nagyobb egységekből összállított rendszerként a dolog már bizonyítottan működik: évek óta a Kaliforniai Dublinban épült Santa Rita-i börtönt tartják a legjobb mikrogrid prezentációnak. Az 1989-ben 4000 elítélt fogva tartására nyitott börtön 2012 óta működik energetikai értelemben gyakorlatilag önállóan. Az Amerikában "zöld börtön" néven is ismert épületkomplexum rendszerét 1,2 megawatt (MW) napelemes kapacitásból, 1 MW üzemanyagcellából, tartalék dízelgenerátorokból és egy 2 MW-os, 4 MWh-s akkumulátoregységből pakolták össze. A 3 MW csúcsigényű rendszer így azóta sziget üzemmódra képesen működik: ha a saját rendszer is képes az energiaigényei kielégítésére, a rendszer lekapcsol a villamos hálózatról, és egymagában termelő, valamint fogyasztó üzemmódban működik a létesítmény.

Nyitott hálózat kell?

Több tucat jobb-rosszabb, főként amerikai mikrogrid rendszert ismertető projektoldal leginkább azt bizonyítja, hogy vannak a világban már próbálkozások. Pandora szelencéjét most viszont Dél-Koreában kezdték el valóban komolyan feszegetni. Kim Jong, a dél-koreai elektromos művek (Kepco) elnök-vezérigazgatója nemrég kiadott egy nyilatkozatot arról, hogy új, nyílt hálózati rendszert (Open MG) kezdenek építkezni. "Az energiaiparban ma három fő tendencia érvényesül: a szén-dioxid mentesítés igénye, a hálózati decentralizáció nyomása és a digitalizáció lehetősége. Az Open MG projekttel mi az új és megújuló energiatermelés, illetve az energiahatékonysági projektek gyorsaságát fogjuk megmutatni. Ez egy új energiaplatform-szolgáltató modell, amit az energiaátalakítás és a digitális transzformációk hajtanak" - közölte Jong.

Az új projektről a szaksajtónak annyit sikerült megtudnia, hogy az különbözik minden eddigi mikrogrides rendszertől: blockchain alapú mikrohálózatok kialakítását célozza a Kepco. Ez annyit tesz, hogy e hálózathoz lényegében bárki könnyedén csatlakozhat majd, a hálózatüzemeltetők, a termelők és a fogyasztók (akik között a határok elmosódóban vannak), valamint más energetikai szereplők pedig kölcsönösen hasznára tudnak lenni egymásnak. A megújuló energiás alapra épülő Open MG képes lesz arra, hogy a megtermelt energiából feleslegként maradó mennyiséget eltárolja (leginkább gázzá, hidrogénné alakított formában), majd szükség esetén azt üzemanyagcellák bevonásával elektromos árammá visszaalakítva betáplálja a rendszerbe.

A hurkon belül van a lényeg
Kép: Kepco

A Kepco tervét úgy lehetne szemléltetni, hogy az lényegében olyan, mintha egy utca lakói idehaza úgy döntenének, hogy maguk oldják meg az áramigényeik kielégítését. Napelemet szerelnek a tetőre, van, aki hőcserélős rendszer, van, aki akkut, míg más (mondjuk: egy modern energetikai szakember) a hálózatépítés és működtetés know how-ját, megint más a digitális transzformációs tapasztalatait teszi be a közös projektbe. Lényegében ebből áll az Open MG - egy olyan kis, önállóan is egységként működtethető, termelő-fogyasztó-szolgáltató rendszer, aminek nincs állandó szüksége a messziről hozott, messze megtermelt és drágán a helyszínre szállított áramra - és így a regionális villamos hálózatra sem. Helyette saját hurkon belül minden elemet összefogva - és azok elől az akadályokat eltakarítva működik.

Minél jobban képes egy-egy ilyen "sziget" méretben is többféle betáplálási forrással boldogulni, annál inkább képes az a mikrogrid az energiafüggetlenségre. És minél inkább képes a hurok saját rendszerirányítása lekövetni (és akár: előre is jelezni) a termelői-fogyasztói igényeket, annál inkább javul a hálózat működési hatékonysága. Nos, a Kepco a világ első, megawattos méretben skálázható ilyen, energiafüggetlen mikrohálózatának az építését kezdte el.

Hol tartunk mi?

Magyarországon jelentős méretű mikrogrid építése még nem kerül elő. A megújulók és energiatárolók kombinálásában is egyelőre odáig jutott el a rendszer, hogy a Nemzeti Közművek (NKM) energiatároló berendezéseket helyez majd el a hálózatán "a hálózati feszültség megengedett tartományon belül tartása, valamint az energia betárolása csúcsidőszakban és csúcson kívüli kitárolása". 2019 elején Zsombón és Kecelen is kisfeszültségű hálózatra csatlakozó energiatárolók kerülnek majd a rendszerbe - előbbi 20, utóbbi 25 kilowatt (kW) teljesítményű, illetve 94 és 140 kilowattóra (kWh) kapacitású lesz.

"Nagyon közel vagyunk!"

A Missouri egyetemen hálózati energiamegosztást kutató Julia Morgan olyan modellen dolgozik, melyben a fogyasztók vásárolhatnak, eladhatnak és oszthatnak meg energiát. Az egyetemen, ahol a világ egyik legjelentősebb eco-falu kutatása és kísérlete zajlik (lásd: EcoVillage), Morgant az érdekli, hogy ha a szereplők több forrásból - napelemekből és szélturbinákból és hagyományosabb forrásokból - is "dolgoznak", létrehoznak-e összekapcsolódásra kész közösségeket - maguk vagy akár a helyi közüzemi vállalatok számára.

"Nagyon közel vagyunk" ahhoz - mondta a kutató - hogy több mikroközösség összekapcsolódhasson, és amikor ez megtörténik, az egész energiarendszer megváltozik. De szerinte ez nem jelenti majd az áramszolgáltatók halálát, feltéve, hogy a cégek több szerepet vállalnak az energiamegosztási rendszerekben. Az megint más kérdés, hogy ha a jelenlegi áramszolgáltatók majd már leginkább a megosztási rendszerek koordinátoraivá válnak (vagyis a hálózaton az infrastrukturális és/vagy koordinációs szolgáltatást nyújtó szereplőkké), akkor mi lesz a nevük? Hiszen az áramot már nem (csak) ők szolgáltatják majd.