Mi a szigetüzemű napelemes rendszer, hogyan csatlakoztatható napelem rendszerhez akkumulátor?

Cikkünkben eláruljuk, mi a szigetüzemű napelemes rendszer lényege, építhető-e szigetüzemű napelemes rendszer házilag, és hogyan működik a szigetüzemű napelem akkumulátor töltés. Milyen napelem tároló akkumulátor képes elraktározni a napenergiát, a napelem akkumulátor ár szempontjából milyen költségeket jelent?

De arra is választ adunk az alábbiakban, hogy vajon megtérül a napelem szigetüzem akkumulátor kiépíttetése? Hogyan tervezzünk a sziget üzemű napelem vásárlása kapcsán, milyen szigetüzemű inverter kell nekünk, elég-e a 3 kW szigetüzemű napelem, vagy inkább nagyobb, 10 kW szigetüzemű napelem szükséges a háztartási áramszükséglet fedezéséhez?

Gulyás Gergely: hamarosan csak szigetüzemű napelem rendszert lehet telepíteni

Gulyás Gergely kancelláriaminiszter bejelentette, hogy a magyar energiarendszerben számos változtatásra van szükség, a helyreállítási alapból szeretnének költeni a zöldenergia-fejlesztésekre is. Mivel több az igény a napelemek építtetésére, mint amit a jelenlegi hálózat be tud fogadni, a szabályokon változtatni kell (csak a saját háztartáson belül lehet majd felhasználni az energiát).

A változás nem érinti azokat, akiknek az igénye már leadásra került a rendszerben, viszont a be nem jegyzett igények esetében az új szabályok lesznek érvényesek. A szigetüzemű napelemek engedélyeztetése esetén kevésbé bonyolultak a jogszabályok - a változások a magánháztartásokra és a saját célra energiát előállító vállalkozásokra érvényesek.

Mi a szigetüzemű napelem?

A szigetüzemű napelemes rendszer a napelemmel történő áramellátást biztosítja. Na de mitől „szigetüzemű”, mi a szigetüzem jelentése? A napelem szigetüzem egyszerűen annyit jelent, hogy az épület napelemes rendszere egy önálló áramellátó egységet képez, nem kapcsolódik semmilyen módon a „szárazföldhöz”, vagyis a hálózati áramellátó rendszerhez, helyette egy saját „szigetet” képez, egy belső rendszert működtet az áramellátótól függetlenül.

Magyarországon egyelőre még nem elterjedt megoldás a napelem szigetüzemű inverter segítségével történő használata, azonban az emelkedő rezsiárak sokakat elgondolkodtatnak, hogy milyen alternatív, hálózatfüggetlen megoldásokkal spórolhatunk. Az áramellátás kapcsán mindenképpen érdemes elgondolkodnunk a napelemes rendszerek kiépíttetésén, hiszen lakossági napelem pályázattal is támogatják, emellett a szélturbina, szélgenerátor is egyre népszerűbb alternatív energiaforrás.

Tényleg függetlenedhetünk vele a hálózattól?

Habár Magyarországon a projekt még gyermekcipőben jár, külföldön, tipikusan Nyugat-Európában egyre nagyobb népszerűségnek örvend a hálózatfüggetlen szigetüzemű inverter használatával történő áramellátás. A napelem rendszer szigetüzem módban tipikusan a településektől izoláltan elhelyezhető építmények ellátására alkalmas: gyakran történik szigetüzemű napelemes rendszer kiépítése tanyákon vagy például nyaralók, faházak, lakókocsik esetében is.

Kérdésünkre a válasz: igen, a szigetüzemű napelem rendszer segítségével tényleg megoldhatjuk a hálózatfüggetlen áramellátás problémáját, saját erőből fenntarthatjuk az izoláltan működő háztartás áramellátását – azonban ennek is megvannak a hatályos jogszabályai, melyekben mindenképpen érdemes elmélyednünk, mielőtt egy ilyen megoldás kivitelezésébe fognánk!

A tanyák ellátása mellett egyre többen érdeklődnek hobbiszinten is a szigetüzemű inverter és a napelem akkumulátor iránt, van, aki a szigetüzemű napelemes rendszer házilag történő elkészítésével is kísérletezik, kisebb rendszerek, például melléképületek áramellátásához, autótöltéshez. Egy, az egész háztartást működtető szigetüzemű napelemes rendszer kiépítési költsége magasabb a hálózatfüggőnél, a megtérülési ideje jóval lassabb, és mivel több alkotóelemből áll, a meghibásodás kockázata is nagyobb.

A szigetüzemű napelem rendszer működése

A szigetüzemű inverter működése egyvalamiben eltér a hagyományostól: a napelem által megtermelt áramot nem egy kétirányú mérőóra felé adja le, hanem egy napelem akkumulátorba tölti (töltésvezérlő alakítja át, figyel arra, nehogy túltöltés, kisülés keletkezzen az akkumulátorban), így azt képesek lehetünk korlátozott ideig, korlátozott mennyiségben elraktározni és később a saját, belső rendszerünk használatára fordítani. A „napelem tároló akkumulátor” egy speciális, külön erre a célra legyártott szolár akkumulátor - nem lehet a szigetüzemű napelem invertert bármilyen akkumulátor típushoz csatlakoztatni!

A napelemekben található cellák 12 V, 24 V vagy 48 V-os feszültséget állítanak elő, mindezt az inverter (általában 500-5000 W közötti teljesítmény) alakítja át olyan energiává, amit a háztartásunkban található 220-230 V-os elektromos készülékek használni tudnak. Maga a szigetüzemű inverter az az eszköz, ami a napelem akkumulátorban lévő egyenáramot váltóárammá alakítja. Fontos kiemelnünk, hogy bonyolultabb típusról van szó, mint a hagyományos, hálózatra táplálós rendszer, több összetevőből áll és körültekintő tervezés kell a megépítéséhez.

Miben különbözik a hálózatra kapcsolt rendszertől?

Alapvetően nincs számottevő különbség a hálózatra kapcsolt napelemes rendszer és a szigetüzemű napelemes rendszer működése között – a napenergia hasznosítási mechanizmusa ugyanaz (a szigetüzemű napelemes rendszer is egyenárammá alakítja a napsugarak erejét). Mindössze annyi a különbség, hogy a szigetüzemű inverter a hálózat helyett egy töltőeszközbe futtatja az áramot (ez a napelem akkumulátor töltés), majd a napelem akkumulátor segítségével elraktározza.

A szigetüzemű inverteres rendszeren felül a napelemek telepítése a hagyományos, nem inverteres rendszerek kiépítésével azonos: külön figyelmet kell fordítanunk a napelemek elhelyezésére, megfelelő dőlésszögbe állítására és tájolására, de a tartószerkezet teherbíró képességére is, hiszen nem elhanyagolható súllyal rendelkeznek ezek az építmények, sőt, az sem mindegy, hogy mennyire tudjuk őket kihasználni.

A napsütéses órák száma (kevesebb napsütéshez több napelem, nagyobb kapacitású akkumulátor kell) sem elhanyagolható, ám mindenekelőtt az áll, hogy mennyi energiát kívánunk használni, szükségünk van-e ennyire és ehhez mekkora napelem akkumulátor kapacitás kell. Mindenképpen tudnunk kell, hogy egy ilyen izolált rendszernél, ha teljesen függetlenek vagyunk a hálózattól, csak és kizárólag annyi áram áll rendelkezésünkre, amit a szigetüzemű napelem megtermel és amennyit a napelem akkumulátor el képes tárolni!

Hálózati áram VS napelem akkumulátor töltés

Ami a mi szemszögünkből érdekes, az az inverter: a legtöbb, átlagos, napelemes háztartásban a hálózatba visszatápláló inverter egyszerre fogadja a napelemekből származó egyenáramot és a külső hálózatból érkező áramot is. Egy hagyományos rendszer esetében, ha a háztartásunk fogyasztása kisebb, mint amit a napelemek megtermelnek, a felesleg visszakerül a hálózatba (elhasználják például a szomszédok), ám, amikor nagyobb a fogyasztásunk, mint amit a napelem megtermel, kívülről kapunk hozzá áramot.

A hagyományos rendszereknél a fogyasztás mérése kétirányú: méri, hogy mennyit adunk és veszünk el, a különbözetet pedig kifizetjük. Szigetüzemű napelemes rendszernél újfent a hálózatfüggőséget hangsúlyozzuk, hiszen nem adunk a rendszernek energiát és nem is használunk a napelem akkumulátor mellett kiegészítő áramforrást – így az egyenetlen fogyasztást megfelelő kapacitású akkumulátorral tudjuk biztosítani.

A szigetüzemű napelemes rendszer engedélyeztetése

A napelemes rendszerek jelentős részét engedélyeztetni kell a területi áramszolgáltatóval – a hatályos Villamos Energia Törvények szerint a háztartási kiserőművekhez nem kell építési engedély (legfeljebb 50kVA teljesítményű napelem rendszer, ha kisfeszültségű hálózatra csatlakozik). A hálózatra visszatápláló rendszereknél mindenképpen kötelező a szolgáltató engedélye – ezzel szemben a szigetüzemű napelem rendszereknél nincs szükség áramszolgáltatói engedélyre, mert nem érintkezünk a hálózattal (nincs megkötés a szigetüzemű inverter tekintetében sem). Amennyiben a szigetüzemű napelemmel ellátott építmény bármilyen módon csatlakozna a hálózati áramellátáshoz (nem izolált az ingatlan a hálózattól), mindenképpen jeleznünk kell igényünket az áramszolgáltatónak!

A szigetüzemű napelemes rendszer házilag is megépíthető (kevésbé szigorúak a szabályzások, mint a hálózatra csatlakozó rendszereknél), ám megtervezéséhez érdemes szakértő segítséget kérnünk (a szigetüzemű napelemes rendszer telepítési útmutató nagyban segít a laikusok számára is az eligazodásban). Újfent hangsúlyozzuk: egy összetett szigetüzemű napelem rendszer minél több darabból áll, annál több helyen hibásodhat meg, éppen ezért, ha nincs tapasztalt villanyszerelő a családban, mindenképpen kérjünk segítséget a szigetüzemű napelem rendszer, a napelem akkumulátor töltés, illetve a szigetüzemű inverter működtetése kapcsán, hogy szakszerűen helyezhessük üzembe a berendezést!

Szigetüzemű napelemes rendszer házilag – lehetséges?

Mivel a szigetüzemű napelem ár, a szolár akkumulátor ára, illetve a szigetüzem inverter ár mellett jelentős költségtöbblettel számolhatunk a szakemberek megfizetése kapcsán, sokan választják a szigetüzemű napelemes rendszer házilag történő kiépítését, hiszen a hálózatfüggetlen napelemes rendszerek esetében nem kell az áramszolgáltató engedélye sem, mérőóracsere sem szükséges.

Habár mi magunk is felépíthetjük a szigetüzem rendszert, mindenképpen tartsuk be a hálózat kiépítésére vonatkozó irányelveket: tartsuk be a biztonsági óvintézkedéseket, ne egyszerűsítsük le a szigetüzemű rendszer összeállítását és ne a legolcsóbb, gyenge minőségű alkatrészeket használjuk, legyen szó a napelem akkumulátor kiválasztásáról, az inverterről (népszerűek a Fronius szigetüzem termékei) vagy magáról a napelem paneljéről, hiszen ha a rendszer meghibásodik, csak még magasabbra rúgnak a költségek és hosszabb lesz a szigetüzemű napelemes rendszer megtérülési ideje is.

Mennyibe kerül a szigetüzemű napelemes rendszer kiépíttetése?

Magyarországon jelenleg azért nem elterjedt megoldás a napelem inverter és a napelem akkumulátor használata a magánháztartásokban, mert elég költséges a szigetüzemű napelem rendszer kiépítése. A korábbiakban a rezsicsökkentésnek köszönhetően az országban kifejezetten olcsónak számított az áram, ám 2022-től a rezsiárak jelentősen megnövekszenek, éppen ezért egyre többen gondolkoznak el ilyen jellegű beruházásokon.

A korábbi alacsony energiaárak mellett azért sem érte meg eddig szigetüzemű napelem rendszert kiépíteni, mert igénybe lehet venni az ún. szaldós elszámolási rendszert (szinte korlátlan kapacitású akkumulátort biztosít a szolgáltató a lakossági fogyasztónak, minek köszönhetően éjszakára, sőt, akár a téli, napfényszegény hónapokra is elegendő áram juthat), emellett a támogatásokkal vásárolt napelemes rendszerek és más megújuló energiaforrás-alapú megoldások előnyben részesítését is támogatja az állam.

A szigetüzemű napelemes rendszer ára – habár mindez attól függ, mekkora az áramigényünk, hiszen van, aki nem csak a villamosság ellátását oldja meg vele, hanem például ezen keresztül tölti elektromos autóját stb. – igen magas, a rendszer kiépítése a kapacitástól függően többmilliós tételre rúg (egy kisebb rendszer ára panelekkel, inverterrel, akkumulátorral általánosságban 1 millió Ft-tól indul).

Mindenképpen tegyük fel magunknak a kérdést, hogy mi a célja a szigetüzemű napelem telepítésének (hiszen ez nem egy spórolós megoldás): környezetbarát áramtermelés, vagy a villanyszámláktól szeretnénk megszabadulni? A rendszer megtérülési ideje lassú, általánosságban 8-10 év, vagy ennél is több. A költségeket befolyásolhatja a napelem akkumulátor élettartama is (folyamatos használat mellett egy napelem akkumulátor 8-11 év alatt kimerülhet!

Napelem akkumulátor ár

A napelem tároló akkumulátor egy speciális szolár akkumulátor, ami kifejezetten a napenergiával előállított egyenáram tárolására alkalmas, hiszen a napelem akkumulátor töltés nem megoldható más áramforrásból. A napelem akkumulátor ár szempontjából nem olcsó mulatság: a kisebb kapacitású napelem akkumulátorok kb. 500.000 Ft-tól indulnak (a nagyobb kapacitású napelem akkumulátorok ára kb. 1.5 millió Ft).

Akkumulátor nélküli szigetüzemes napelem is kapható (napsütés hiányában, napelem akkumulátor nélkül nem állít elő áramot): egy 12 voltos hálózati feszültséget előállító napelem, aminek a felszereléséhez nem szükséges villanyszerelőt hívni, körülbelül 300-400.000 Ft-ba kerül. A komplett szigetüzemű napelemes rendszerek egyedi árazással vásárolhatók az ingatlan környezeti adottságaitól és az egyéni igényektől függően (~4-8 millió Ft).

Mekkora szigetüzemű napelem kell?

Egy kisebb/közepes méretű háztartás villamos energiaigényéhez célszerű egy minimum 3kW sziget üzemű napelem vásárlása, azonban mindenképpen szükséges figyelembe venni az egyedi tényezőket: mennyit vagyunk otthon, milyen háztartási gépeket használunk, kevésbé napsütéses időszakban mennyi villamosáramara van szükségünk stb.). Egy ilyen kisebb napelem akkumulátor könnyűszerrel működteti a hűtőt, tévét, mikrosütőt és más átlagos háztartási eszközöket.

Egy 5kW sziget üzemű napelem, ugyanígy egy 6kW sziget üzemű napelem már bőségesen elég egy átlagos háztartás ellátására, ellenben nagyméretű, nagy energiaigényű ingatlanok esetében (ahol nem csak a szükséges háztartási eszközök energiaellátásáról van szó, hanem autótöltésre, elektromos fűtésre és egyéb célokra is napenergiát akarunk használni) már célszerű egy 10kW sziget üzemű napelem beszerzése.