Napelemes rendszer
a saját házamon

Mintaprojekt - 1. rész

A saját házam napelemes rendszerének tervezése és telepítése lépésről- lépésre. Milyen megfontolásokat alkalmaztam.

Először is kell egy jó cél amiért érdemes belevágni. Ez általában a villanyszámla minimálisra csökkentése havi szaldó esetén, vagy a villanyszámla nullázása az éves szaldó fennmaradásáig. De biztonsági tartalék képzésre is jó, ha esetleg nem lesz gáz. Valamint a gáz fűtés kombinálása fűtő klímával, hogy ősszel és tavasszal azt használjuk. Vagyis a kedvezményes gáz és villany tarifát kimaxoljuk.

Tervezés

Napelemes rendszer teljesítmény számítása – Éves hozam előrejelzés

A házam éves villamos energia fogyasztása 5500 kWH amely havonta 18.500Ft-os villanyszámla. Bárki ellenőrizheti a saját fogyasztását az ELMŰ éves elszámoló számláján.

Általános szabály, hogy Magyarországon évi 1100-1200kWh villamos energiát lehet termelni 1KWp (kilowattpeak) csúcsteljesítményű jól tájolt napelem rendszerrel. Vagyis Rendszer Teljesítmény=Éves Villamos Energia Fogyasztás/1,15 vagyis 5500:1,15=4,78kWp. Ilyen napelem teljesítmény kell.

Az EU kutatóközpontjának van egy Fotovoltaikus Földrajzi Információs Rendszere amely segít Nekünk adott földrajzi helyre ezt pontosabban megtervezni.

Itt meg kell adni a földrajzi pozíciót (GPS). A napelem típust, a tető dőlésszögét, az optimális déltől való eltérést (azimuth) és a rendszer veszteséget. Ezt én optimistán 10%-ra vettem a gyári 14% helyett mivel a napelem tulajdonos tapasztalatok szerint évről-évre nő a hozam a globális felmelegedés fokozódása miatt.

Ha beírjuk az átlag képletből 4,8 kWp napelem csúcsteljesítményt és a programban megjelenítjük az eredményeket akkor az alábbi adatokat kapjuk. Ebben hónapra lebontva láthatjuk az éves villamos energia termelést, de a lényeg az összegzés alatt szereplő éves PV energiatermelés 5547kWh. Ez szinte pont az Én házam éves villamos energia fogyasztása. Árnyék hatások figyelembevétele nélkül. De ezt később részletezem.

Összegezve megvan a terv a napelem rendszer teljesítményre: 4.8 KWp.

Hogyan áll ez össze? A napelemes rendszer elemei

A fő elemek:
napelem táblák,
inverter (DC-AC átalakító),
AC/DC leválasztók+villámvédelem,
oda-visszatápláló villanyóra.

Napelem tábla:

A 4.8 kWp teljesítményhez 12db 400W-os napelem tábla szükséges. A napelemeket zömében Kínában gyártják, a legnagyobb gyártók egy TIER1 listában szerepelnek. Ez a lista gyártói kapacitás alapján rangsorol, de aki sokat gyárt (sokat ad el) ott jó az ár/érték arány és minőség is megfelelő. A teljesség igénye nélkül Én 4 kínai gyártót emelnénk ki. A JA Solar-t, a Longi Solar-t, a Trina Solar-t és a Reisent. Ebből a Trina Solar Vertex S TSM-DE09.08-400 monokristályos félcellás napelemtáblát választottam. Vannak már ennél nagyobb teljesítményű táblák is de a szereléskor ez volt az elérhető optimális. A Trina Solar 15 év termék, 25 év hozamgaranciát ad. (garantált 85% teljesítmény 25 évre)

Napelem tábla elhelyezés tervezése tetőre

Kézi tervezés

Elsőre a házam délnyugati homlokzat oldalnézeti képét vettem alapul, de hamar rájöttem, hogy kell egy drónos fotó a tetőről. A drónos képet a tetőre merőleges pozícióból készítettük így kaptuk meg a tető kiterített képét. Ez már jó kiindulási alap.

A tető „területére” vagy kiterített képére már el lehet helyezni a napelem táblákat egy kis logikával, kézi rajzolással csak tologatni kell a téglalap alakú táblákat. Az elhelyezésnél törekedtem a tetőfelület maximális kihasználására. Így a nagy kutyaház felé toltam a napelem táblákat jobb oldalon a későbbi bővítés miatt, bal oldalon a szerelhetőség miatt. Továbbá állítva tettem a napelem táblákat annak ellenére, hogy így nem tudtam elhagyni egy sor tetőcserepet a gerinctől és a kúpcserepet is bontani kellett.

Tervezés 3D-s tervező programmal

Ez már egy sokkal izgalmasabb dolog. Az SMA német cég SUNNY DESIGN 3D-s tervezőjét használtam. Amikor tervező segédemmel Zsófival csak úgy vázlatosan beírtuk a program által kért adatokat meglepetésünkre szinte ugyanazt az elrendezést kaptuk, mint amit kézzel papíron készítettünk. Ez igen, az első gondolatunk nem is volt olyan rossz…

Aztán később, amikor egész pontos adatokat adtunk meg akkor fura módon már nehezen jött ki a kézi tervezéssel megálmodott elrendezés, de mint később kiderült a tervező program ragaszkodott a kúpcserepektől a 10 cm-es távolsághoz.

Ami ebben tetszett az az, hogy jó a műholdkép a házról (más tervezőkkel ellentétben) de mégsem a műholdképre tervez, hanem bekéri a tető és az akadályok (pl.ablakok) pontos adatait. Megkérdezi hogy állítva vagy fektetve helyezze a napelemeket. Ha mindent jól csináltunk akkor egy látványos forgatható 3D-s napelem tábla tervet kapunk a házunkra. Természetesen úgy hogy ezt a GPS koordináták szerinti műholdas képre helyezve. Ha megadjuk a tetőn az akadályok (pl. kutyaház) méreteit akkor még az árnyékhatásokat is figyelembe veszi a program.

Igy jött ki Nekem az az eredmény, hogy az árnyékhatások miatt csak 5214KWH lesz az éves termelésem és nem 5500KWH. Ez lehetséges a gyakorlatban majd kiderül. Eredetileg is terveztem optimalizálókat beépíteni, de az jelenleg hiánycikk egész Európában. Úgyhogy később a gyakorlati tapasztalatok után fogom az optimalizálókat (DC-DC konverter) beépíteni a napelem táblák alá.

Inverter tervezés

A napelemek DC azaz egyenfeszültséget állítanak elő. A háztartási gépeink váltakozó AC 220V-al működnek. Tehát a DC feszültséget AC-ra kell alakítani. Ez az Inverter elsődleges feladata. Mivel 4,8kWp csúcsteljesítményű napelemem van így egy 5kW-os 3 fázisú invertert terveztem be amely 7,5kW-ig bővíthető.

Inverterből a nem túl régen Solar piacra lépett Huawei (SUN 2000 5KTL) invertert választottam. A Huaweit jól ismerjük mobil telefonjaikról és routereikről, egy gyorsan fejlődő Kínai mamut cég. Az inverterre 10 év garanciát ad, sokoldalúak az eszközei, jó az ár-érték arányuk. Lehet hozzá kapcsolni optimalizálókat és aktív ívzárlat védelemmel is rendelkezik. Nincs benne zúgó ventilátor.

Továbbá ez a központja a rendszernek a napelem táblákat képes (együtt v. külön) monitorozni. Smart modulokkal kiegészítve alkalmas a termelés – fogyasztás figyelésére, távfelügyeletre applikációból. A telepítő pedig egy WEB-es szoftverrel ellenőrizni a napelemes rendszert. Későbbiekben töltésvezérlővel akkumulátor is csatlakoztatható hozzá.

Tervezéshez szükséges helyszíni felmérési adatok

Időpont egyeztetés és helyszíni felmérés során az alábbi pontokat kell figyelembe venni, amelyek egyben a gondos tervezéshez is alapul szolgálnak:

A végfelhasználó elképzelései a napelem típusáról, a rendszer koncepciójáról, valamint a telepítés módjáról
Elvárt napelem-teljesítmény vagy energia-hozam
Éves áramfogyasztás, a házban található/tervezendő fogyasztók figyelembe vétele
A mindenkori állami támogatások financiális lehetőségei
Felhasználható tető- vagy szabad felületek, illetve területek
Tető tájolása és dőlésszöge
Tetőforma, tetőfelépítés, tető alépítmény és a tetőfedés típusa
Felhasználható tetőátvezetések (szellőző cserepek, szabad kürtők,)
Az árnyékolással kapcsolatos információk (fák, antennák, kémény)
Felszerelési helyek a AC/DC leválasztó kapcsolódoboz, a túlfeszültség védelem és az inverter számára
Mérőóra szekrény és hely a cserére vagy egyéb, opcionális tartozékok számára
Vezeték hosszúságok, vezeték nyomvonalak és azok fektetési módja
A tető megközelíthetőség, figyelembe vétele, mivel a napelemek elhelyezésére létrára van szükség
Tervrajz a ház elhelyezkedéséről (a tájolás meghatározása miatt szükséges)
Építész tervek a tető dőlésszögének méreteinek meghatározására
Fényképek a tetőről és a mérőóra elhelyezési lehetőségeiről

ELMŰ engedély a 3 fázisra és HMKE (Háztartási Méretű Kis Erőmű) létesítésre

Családi háznál először is a villanyórát kell ellenőrizni és ha régi(több mint 15 éves) vagy még nincs 3 fázis bekötve akkor az első lépés a szabványosítás – teljesítmény bővítés, 3 fázis igénylése az ELMŰ felé. Ennek kivitelezéséhez egy ELMŰ regisztrált villanyszerelőre van szükség aki plombát bonthat/zárhat. Ez külön „műfaj” még a villanyszerelők között is. De tudunk ilyet jó szívvel ajánlani.

Sajnos 30 nap mire ELMŰ-től kapunk egy ajánlatot 80e.Ft és műszaki gazdasági tájékoztatót. Ezután mondja meg a regisztrált villanyszerelő, hogy mennyibe kerül (Nálunk pl. 180.e Ft+Áfa) a villanyóra átalakítása. Ez attól függően változó, hogy mennyire bonyolult dolog a szabványosítás. Kb.15 éve már alap a 3 fázis és ha 15 éven belüli a házunk valószínűleg szabványosítani sem kell. Az ELMŰ betáp kábele jó ha 5X16mm2 sodrott réz.

Csak ezután lehet beadni a HMKE létesítési igényt amire ELMŰ max.30 nap múlva küldi a MGT-t műszaki gazdasági tájékoztatót vagyis engedélyezi. Ezután jöhet a csatlakozási tervdokumentáció elkészítése egy kamarai tagsággal rendelkező villamosmérnökkel és annak beadása ELMŰ-höz. Ha ezt ELMŰ jóváhagyja na akkor végre mehet a NAPELEM KIVITELEZÉS.

Szaldó elszámolás 2024-ig – azaz ELMŰ mint egy „akkumulátor” (hálózatra visszatápláló rendszernél)

Aki 2022. október 31-ig beadta az igényt, az megkapja a visszatáplálásra az engedélyt.

A szaldó nemcsak a könyvelésben, hanem itt is a bevétel-kiadás mérlegét jelenti. Tehát az ELMŰ felé betáplált és az ELMŰ-től kivett (elhasznált) villamos energia mérlege. Éves szinten a 0 szaldóra törekszünk mert akkor nem lesz villanyszámlánk. Eladni (napelemmel túltermelni) nem érdemes a villamos energiát mivel csak fél-harmad áron veszi Tőlünk meg a szolgáltató.

Amikor süt a nap és termel a napelemünk akkor azt vagy elhasználjuk vagy visszatápláljuk az ELMŰ-nek (és pl. a szomszéd fogja elhasználni). Mivel a termelés nem mindig esik egybe a fogyasztással (pl. esti TV-zés) így kell Nekünk egy puffer vagy akkumulátor. Amíg szaldó elszámolás van az ELMŰ „akkumulátorként” működik Nekünk. Hiszen a túltermelést 0 szaldóig egy az egybe számolja el éves szinten.

Mi lesz a szaldó azután, hogy jól járjunk? Kissé módosítjuk a szokásainkat: a nagyobb fogyasztókat akkor használjuk, ha süt a nap. pl. a mosógépet, mosogatógépet, elektromos sütőt. Vagy nekünk kell gondoskodnunk egy akkumulátorról. Ez persze nem olcsó mulatság…

Kivitelezés

Napelem tábla szállítása

Gondosan végeztük nehogy sérüljön a napelem. Ha van helyünk előre beraktározhatjuk, ha nincs akkor a szerelés napján kell szállítani.

Rozsdamentes tetőkampók és alumínium sínek elhelyezése

A kivitelezés első lépése a tetőkampók és alumínium sínek elhelyezése a tetőn. Ehhez a napelem táblák tető terve kell. Az optimális megfogatása a táblának a tábla hossz mértének a ¼ részénél van. Tehát egy 1,8X1,1 tábla ha állítva van elhelyezve akkor a vízszintes oldaltól kb. 45 cm-re kell az alu síneknek alatta futni. Az ehhez legközelebbi tetőcserép sorba szereltük a rozsdamenetes kampókat.

A tetőkampókat minden szarufához rögzítettünk 8X100mm-es torx fejű gerenda csavarral. Ha nagyon pontos az ácsmunka akkor a fix kampók jöhetnek, ha régi a tető vagy van pár cm eltérés az ácsmunkában akkor állítható kampók kellenek. Nálam (30 éves a tető) tehát vegyesen fix és állítható kampókat használtunk. Létezik olyan tető kampó+alu sín páros – oldalról csavarozható – amelyen eleve állítható a sín.

Az állíthatóság szerepe az alumínium sínek felhelyezése után kap értelmet hiszen a síneknek vízszintesnek kell lenni egyenesen kell futni és teljesen (mm-re) síkban kell lenni. Ha nem így sikerül akkor táblák felszerelésekor ez bizony látszani fog.

Kábelezés

Ha megvannak a sínek akkor jöhet a kábel. De hol is megy az és milyen? A napelem táblák alatt a sínekhez rögzítjük a 4mm2 DC+ vagy DC- kültéri kábelt. Általában plusszal(piros) indulunk az invertertől és az utolsó táblától egy fekete mínusz kábelt hozunk vissza anélkül, hogy hurkot képeznénk. A napelem táblákat gyári MC4-es csatlakozójával egymással sorba(+ -) kötjük. A síneket pedig az inverterhez közelebbi végükön összekötjük és sodrott 6 vagy 10 mm2-es zöld sárga kábellel levezetjük a villanyóra szekrény föld pontjára.

Ha be kellett menni a tetőbe a kábelekkel (márpedig, hogy ne látszon be kellett) akkor erre szellőző cserepet használtunk. A max. tetőben vezetés hossza 5-6 m lehet tűzvédelmi leválasztó nélkül. Az Én esetemben 2 tetőfelület (bal-jobb) összekötése a tetőcserép alatt 2,5m. Az utolsó napelem táblától levezetés a tetőcserép alatt az eresz alá 3,5m tehát összesen 6m. Nem kellett tűzvédelmi leválasztó.

Napelem táblák felszerelése a tetőre

Ha jól előkészítettük a terepet akkor ez már csak úgymond „hab a tortán”. De persze ez a szerelés leglátványosabb része. Jellemzően nem 2 emberes hanem 4 emberes feladat. Ez a munka is előzetes tervezést, megbeszélést igényel. Az alumínium sínbe egy csúszóanyát helyezünk: köztes és végleszorító elemmel rögzítjük a napelem táblákat a sínhez 4 ponton.

Inverter felszerelés bekötés

Ez utolsó lépés volt Nálunk, bár a napelem felszereléssel egyidejűleg is lehet végezni. A lakáselosztó vagy villanyóra közelébe kerül. Csak villanyszerelői képzettséggel szerelhető. A DC leválasztó a DC túlfeszültségvédelemmel és az AC leválasztó az AC túlfeszültség védelemmel szintén a villanyóra közelében kerül felszerelésre. Nekem az AC dobozba egy smart mérő is került.

Mintaprojekt - 2. rész

Így csökkentsd a villanyszámlád hatékonyan

Sok mindent el tudok képzelni Magyarországon, de azt én sem gondoltam volna, hogy az üzembe helyezési/engedélyezési eljárás ennyire elhúzódik. Igaz tavaly 10.31-től a kormány betáplálási stoppot rendelt el az áramszolgáltatóknál. Ami „sokkolta” a napelemes piacot.

Több mint fél évet vártam egy pályázatra, majd fél évet vártam a HMKE engedélyezési folyamatra. Aztán meguntam a várakozást… És cselekedtem. Végül is mérnök vagyok.

Kezembe vettem az irányítást

Elkezdtem azon gondolkozni, hogyan lehet tovább lépni az ELMŰ nélkül. Miért is kell nekünk az ELMŰ? Az 1.részben már szó volt róla, hogy az ELMŰ az akkumulátor a szaldós elszámolásnál. Mert amikor süt a nap (a napelemes rendszer termel) és a ház nem fogyasztja el akkor azt betápláljuk az ELMŰ hálózatba.

De akkor tápláljuk be egy akkumulátorba, hogy később elfogyasszuk! És ne tápláljunk be semmit az ELMŰ-s hálózatba.
Mérjük – monitorozzuk a fogyasztást és igazítsuk a termelést a fogyasztáshoz, vissza táplálás nélkül

Természetesen ezek az opciók mindenki számára csak ún. ideiglenes próbaüzemben lehetségesek. De azért érdemes alaposan megvizsgálni őket.

Visszatáplálási stop? Akkor legyen Smart metered!

Nehéz időkben – mint a visszatáplálási stop idején – a Smart meter vagy okos mérő fontos része lehet a napelemes rendszernek. Ez a készülék fázisonként méri a ház fogyasztását és továbbítja azt az inverternek. Az inverter képes úgy munkapontba állítani a bemenetére csatlakozó napelemeket, hogy a termelés a fogyasztáshoz igazodjon.

Amíg nem lehet visszatáplálni, addig nekünk pont ez kell. Bár a legtöbb inverter szimmetrikusan táplál rá a hálózatra, ami szimmetrikus terhelésnél nem annyira szerencsés. De az, hogy a 3 fázis összesített fogyasztása legyen a termelésnek beállítva, vagy a legkisebb fogyasztású fázis 3x-a legyen a termelésnek beállítva, az inverternél programozható. A 2. esetben nulla a visszatáplálás, az 1. esetben nagyon minimális.

Próbaüzem a Huawei Fusion Solar webes és okos app felületén

A felszerelésnél már csináltunk egy próbát, de ez itt most már a napelemes rendszer távfelügyelete.

Az alapbeállításokat (ország, szolgáltató, üzem neve, hálózat kódja stb.) egy okos telefonnal végezzük úgy, hogy az inverter WIFI-jére csatlakozunk a vonalkód beolvasásával. Ha sikerültek az alapbeállítások akkor a napelemes rendszert a tulajdonos engedélyével regisztráljuk a Huawei szerverére, elfogadva az adatkezelést. Amennyiben ez is sikerül élvezhetjük a Huawei felhőszolgáltatást, azaz most már bárhonnan okos telefonnal vagy számítógéppel kapcsolódhatunk a napelemes rendszerünkhöz. Íme…

Mit is látunk itt?

A napelem (PV) modul pillanatnyi termelését. (bal oldalt felül), a ház fogyasztását és az áramszolgáltató felőli betáplálást, amely kiegészíti a napelem (PV) termelést. Visszatáplálás természetesen nincsen, mivel be van állítva az inverterben a nulla visszatáplálás vagyis, hogy annyi legyen a napelem termelés amennyi a fogyasztás.

A bal alsó grafikonon pirossal látszik a fogyasztás, zölddel a termelés, kékkel a termelésből a fogyasztás. A zöld és kék itt megegyezik mivel a napenergia termelés a fogyasztással megegyezik. Szépen látszik, hogy amikor süt a nap a kék görbev(önfogyasztás) ráül a pirosra.

Mire jó ez nekünk?

Ha szaldós elszámolásban (évi/havi) vagyunk az áramszolgáltatóval akkor inkább csak érdekesség. Mert akkor az a cél, hogy amit 1 hónapban/1 évben elfogyasztunk azt ennyi idő alatt meg is termeljük.

Fontos: aki idén megszerzi még a szaldós elszámolást az 10 évig abban is maradhat.

Azonban, ha nem szaldósak vagyunk akkor már sokkal izgalmasabb a FusionSolarban tanulmányozni a rendszerünket. Ilyenkor az önfogyasztás maximalizálására kell törekedni, hogy jól járjunk. Vagyis amikor süt a nap akkor kell mosógépet indítani, sütni, villany bojlert, fűtő/hűtő klímát üzemeltetni. Az alábbi FusionSolar képen jól látszik (sötétkék csík) hogy akár 50%-os is lehet az önfogyasztás, azaz a házam fogyasztásának felét a napelem fedezi. Ergó a szaldós elszámolás nélkül is van jövője a napelemnek, mert „félig” független vagyok az ELMŰ-től.

Jönnek az akkumulátoros rendszerek

Aki nem adta be tavaly október 31-ig a HMKE igénylést még az is pályázhat a szaldós elszámolásra. Mivel a beadott 100 ezer igénylés kb. 80%-os feldolgozásnál tart. Ez a sok igény 10 hónapra „megakasztotta” az ELMŰ feldolgozást, de már látszik a fény az alagút végén.

Addig itt vannak az akkumulátoros rendszerek, hiszen az ELMŰ is „csak egy akkumulátor” a szaldós elszámolásnál. Ha el tudjuk tárolni estére/éjszakára a nappal megtermelt energiát akkor jók vagyunk. Az akkumulátorok sajnos jelenleg drágák (2,5-3 Millió Ft), de a jövőben várhatóan csökken az áruk a nagyobb kínálatnak köszönhetően. Egy kisebb fogyasztású ház esti/éjszakai fogyasztását egy 5kWh-s akkumulátor elláthatja. De itt persze kis háztartási fogyasztókról van szó (hűtő, lámpák, TV stb.)

Itt egy példa akkumulátoros rendszerre:

Azt látjuk hogy délelőtt feltöltődik az akkumulátor (zöldes-kék vonal). Nappal a termelés pontosan lefedezi a fogyasztást. Este 19.00 körül, amikor már nincs napelem termelés elkezd a ház akkumulátorról üzemelni (lila vonal) és ez kitart reggel 6.00-ig. A visszatáplálás itt is nulla, az önfogyasztás 94%-os.

Éves szinten az önfogyasztás akkumulátorral 70-80%-os is lehet, szaldó elszámolás nélkül. Általában csak a téli hónapok (November, December, Január) gyengék. Vagyis a napelemes rendszerünk és a házunk monitorozása, távfelügyelete lesz a lényeg a jövőben.

Összefoglalva: azért kell nekünk a Fusion Solar (vagy hasonló) alkalmazás, hogy megfigyeljük fogyasztási szokásainkat. Egy picit ha tudunk változtassunk rajta úgy, hogy a megtermelt villamos energiát azonnal elfogyasszuk vagy eltároljuk.

Az EU irányelvek szerint 2024. Januártól meg kell szüntetni a szaldót

Mit jelent ez Nekünk?

Aki teheti az 2023-ban szereltesse be és engedélyeztesse a napelemes rendszerét. Aki 2022. Október 31-ig beadta a HMKE igénylést az valószínűleg megkapja. De aki most adná be annak is van még esélye, mert Október 31-e után nagyon kevés HMKE igényt adtak be. Az fog a legjobban járni a következő 10 évben, aki megkapja a szaldós elszámolást még 2023-ban. És ezt még egyszer elmondom mert fontos:

Az fog a legjobban járni a következő 10 évben – 2,5-3 Millió Ft-t spórolni – aki megkapja a szaldós elszámolást még 2023-ban.

A 2024-től elkövetkező új bruttószerű elszámolás már lényegesen rosszabb lesz. Amikor is nem a villamos energiát mérlegre téve, hanem Forint alapon történik az elszámolás. Kb. úgy, hogy a betáplált elktromos áramért 9 Ft-ot kap a napelem tulajdonos (a többi rendszer használati díj és az Áfa), a vételezett áramot pedig 36Ft/kWh áron kapja 210kWh/hónapig. Afelett pedig 70Ft/kWh áron.

Tovább árnyalja a képet a nappali-esti-éjszakai eladási/vételi árak ELMŰ általi differenciálhatósága. Szerintem nappal alacsonyabb lesz az áram ára, mert termelnek a napelemek, tehát túlkínálat van. Este drágább lesz az áram, mert túl kereslet van rá, mivel nem mennek a napelemek. De éppen ezért este drágábban veszi át az akkumulátorunkból az áramot az ELMŰ. Ha eladjuk neki…

De nem akarom tovább ragozni a jövőt, mivel azt csak találgatom. Végül a kormány fog dönteni az új bruttószerű elszámolásról.

Én a legnagyobb áramszolgáltatói függetlenséget választanám…

Mintaprojekt - 3.rész

Így bővítettem a napelemes rendszerem

Új bruttó elszámolás magyar módra 5Ft/kWh?

Az előző részt az átalakuló/megszűnő szaldó és az új bruttó elszámolás latolgatásával fejeztem be. Erősen ajánlottam az éves szaldó minél gyorsabb megszerzését. Aki így tett az jól járt. Most innen folytatom.

2023 augusztus végén még év végi váltásról és havi szaldóról volt szó. De végül a kormány nagyon gyorsan döntött 2023. szeptember 8-án:

Aki éves szaldóban van az abban is maradhat a bekapcsolástól 10 évig. Aki pedig 2023.09.07. előtt adta be HMKE igényét az szintén 10 éves szaldóba kerülhet. Mindenki más bruttó elszámolásban lesz.

A bruttó elszámolás módját év végén határozták meg: fázisonként és irányonként számlázzák kWh-ként a fogyasztást 36 Ft/70 Ft-ért, a betáplálást 5 Ft-ért. Ami a „korán kelőknek” (éves szaldós) nagyon jó, az új napelemeseknek viszont nagyon kedvezőtlen. Erről még szó lesz, de vissza a saját projektemhez.

EON beüzemelés:

Végre elérkezett a nagy nap és másfél év után az ELMŰ-EON 2023.10.09-én kijött, hogy regisztrálja a szaldó elszámolás kezdetét. Vagyis rögzítette az oda-vissza mérő óra fogyasztási (1.8.0) és betáplálási (2.8.0) adatait. Bár erről saját fotóm nincs, de a villany órában ez így néz ki:

Ezzel megkezdődhetett számomra az a lehetőség, amely a 2023.09.07. előtt beadott HMKE igénylőknek járt: az éves szaldó. Azaz a nyári túltermelést „elraktározza” nekem az ELMŰ-EON és télen majd elhasználhatom. De nem ilyen egyszerű.

Általában a HMKE folyamat vége amikor az EON-ELMŰ felszereli az oda-visszamérő órát és aláírjuk a hálózat csatlakozási és hálózat használati szerződést. Én előre dolgoztam: a villanyóra szabványosítás, fázis bővítés oda-vissza mérő óra ugye nekem már hamarabb megvolt, csak regisztrálni kellett az EON-nak.

Na itt logikus lenne, hogy az éves szaldó az oda-vissza mérő óra felszerelésekor (regisztrálásakor) indulna. De az áramszolgáltatónál nem így van. Az éves elszámoló számláig egy tört év következik és az MVM automatikusan küldi a havi elszámoló számlát tovább. A napelem tulajdonosnak kell külön kérni, az éves elszámolást. Azt első havi számla után „furán néztem” és én is ezt tettem.

Tél és tavasz napelemmel éves szaldóban (tört év)

A beüzemelés után számomra a termelésben a legrosszabb hónapok következtek: november, december, január. Íme az adatok a beüzemelést követő 6-7 hónapra:

HUAWEI FUSION SOLAR Üzemjelentés
Statisztikai idő	Valódi hozam (kWh)	Tervezett (EU PVGIS) hozam (kWh)	Hálózatba Betáplálás (kWh)	Hálózatból vételezés (kWh)	Házam Fogyasztása(kWh)	Önfogyasztás (kWh)	Önfogyasztási ráta (%)
2023-11	260	252	136	608	732	124	48
2023-12	177	195	82	764	859	95	54
2024-01	304	233	168	667	803	136	45
2024-02	317	295	175	426	568	142	45
2024-03	581	485	369	428	640	212	36
2024-04	745	593	512	289	522	233	31
2024-05	817	625	542	261	536	275	34
összesen	3201	2678			4661

Ebben a 7 törthónapban a házam fogyasztása mínusz a napelemes rendszer hozama 4661 kWh-3201 kWh = 1460 kWh. Ennyit kellett az MVM-nek kifizetnem a júniusi éves elszámolásnál.

A Huawei Fusion Solar webes felületről listáztam le ezt, kivéve a tervezett hozamot, amelyet az EU PVGIS földrajzi információs adatbázisból vettem. (lsd.1 rész) Az látszik, hogy márciusig a tervezett és valós hozam elég közel van egymáshoz, márciustól a valós hozam magasabb egy optimalizálás, bővítés miatt. A bővítés indoka: a tervezettnél magasabb volt a fogyasztásom.

Miért lett magasabb a fogyasztásom?

Mert 3db fűtő/hűtő Gree klímát szereltettem be (max. 700W fogyasztással) a tetőtérbe és télen csak azzal fűtöttem teszt jelleggel. Valamint azért, mert a lányom és vejem (amíg Nálunk laknak) home officeban dolgoznak otthonról. Bár megemelkedett a villamos energia fogyasztásom, de nem olyan jelentősen, hogy azt ne tudnám egy kis plusz termeléssel kompenzálni. De a bővítésről később…

Itt a 2024-es termelés- fogyasztás diagram a Huawei Fusionsolarból:

Az eddigiek a már napelemmel rendelkezőkre vagy a HMKE igényt korán beadó éves szaldósokra vonatkoznak 10 évig. Hiszen az éves szaldó egy megújuló energiára vonatkozó kedvezmény, amit az áramszolgáltató ill. a MAVIR (villamos energia irányító) sem tud fenntartani hosszabb távon. Gondoljunk csak bele az egyre több napelemes rendszer miatt nyáron, amikor süt a nap túl sok villamos energia áramlik a hálózatba, azaz túltermelés lesz. Télen vagy este leállnak a napelemek és be kell indítani a (jelenleg is épülő) kompenzáló gáz erőműveket az energia kiegyensúlyozása miatt.

De mi újság az új napelemesekkel? Új bruttó elszámolás…

Bruttó elszámolás és visszatáplálási stop vége 2024.

Hurrá 2024. megszűnt a visszatáplálási stop! Az egyik legrosszabb forgatókönyv lett a bruttó elszámolásra, amit az MVM -es SX 631 oda-vissza mérő villanyóra leírásából másoltam ki: „A visszatáplált energia fázisonként kerül megmérésre és ha például 1 fázisban vételezés van és 2 fázisban termelés akkor a mérő külön-külön letárolja a két irányt egymástól függetlenül”

Na ez itt a lényeg: fázisonként és irányonként külön-külön történik az energia mérése. Az elszámolás pedig forintban. A 3 fázis pozitív és negatív (betáplálás és fogyasztás) energiái nem egyenlítik ki egymást. Nincs energia mérleg szerinti (+1-1=0) elszámolás a 3 fázis között. Ahogy az logikus lenne…

Példa:

-ha 500 kWh a havi fogyasztás akkor így számolnak:

210 kWh X 36Ft = 7560 Ft

290 kWh X 70 Ft = 20300 Ft

Összesen: ennyit számláz az MVM 27 860 Ft

-ha 500 kWh a betáplálás: 500 kWh X 5Ft = 2500 Ft-ot fizet az MVM

Azonnal látszik, hogy az új bruttó elszámolás kinek jó? (MVM). Senki sem akar majd 5 Ft-ért betáplálni. Akkor mi lesz?

Ahogy a 2. részben már előre jeleztem, jönnek az akkumulátorok és eltároljuk az elektromos energiát estére. Továbbá energia közösségek alakulnak és inkább egymásnak adják/veszik majd az áramot.

Hogyan lesz mégis milliárdos bevétele ebből az MVM-nek?

A világ nagy részén alkalmazzák 3 fázisnál az energia mérleg szerinti elszámolást mivel az inverterek általában szimmetrikusan táplálnak rá a hálózatra. Csak néhány országban van ilyen „aszimmetrikus valóság”. Megtörtént eset: egy napelemes kiállításon voltam, ahol a német inverter gyártó cég képviselője azt sem tudta, mi az az aszimmetrikus inverter?

Az áramszolgáltató – új bruttó elszámolásban – lehúzna rólunk éves szinten még 10-40.000 Forintot a fázisonkénti oda-vissza táplálás miatt.

Magyarországon bruttó elszámolásban (2024.) aszimmetrikus inverter kell

Egy átlag családi házban (kb. 2010 óta) az évről évre növekvő fogyasztás miatt általánossá vált a 3 fázisú elektromos bekötés. A hálózati egyensúly miatt az EON-nak az lenne kívánatos, ha azonos fogyasztást produkálnánk mindhárom fázison. Mivel egy háztartásban a nagyobb fogyasztók többnyire 1 fázisúak, ez nem valósul meg. Nézzük az alábbi példát.

EGYSZERŰSÍTETT PÉLDA 6kW-os inverterrel

Tegyük fel, hogy az 1 fázisú sütő 3kWh-t fogyaszt. A napelem mondjuk 3kWh-t termel.

Szimmetrikus inverter: mindhárom fázisra szimmetrikusan 1-1-1 kW-t tesz. A sütő az 1. fázison elfogyasztja az 1 kW-t és még felvesz 2 kW-t az áramszolgáltatói hálózatból. A 2. és 3. fázison pedig 1-1 kW-t visszatáplál az áramszolgáltató felé.

Aszimmetrikus inverter: a fogyasztás arányában osztja le a termelést (az inverter teljesítményének pl. 50%-ig). Vagyis a sütő megkapja 3 kW-t.

A fenti ábrák a könnyebb érthetőség érdekében egyszerűsített módon ábrázolják a szimmetrikus és aszimmetrikus működést.

A lényeg: ha 1 fázison nagyobb fogyasztóval aszimmetrikusan terheljük a hálózatot akkor nekünk aszimmetrikus inverter kell. Ha három fázisú a sütőnk vagy más nagyobb fogyasztónk akkor nincs probléma mert az szimmetrikusan terhel.

2024. év elején a nagy gyártók még nem rendelkeztek aszimmetrikus inverterrel, de a felmerülő igények miatt 2024 augusztusától már minden gyártó piacra dobta a sajátját.

A Napenergia Plusz Program pályázatban a kivitelezők nagy része aszimmetrikus invertert használ.

Szóval, ha valaki szeretné elkerülni az oda/vissza táplálásból adódó pénzügyi veszteséget akkor az aszimmetrikus inverter a jó választás.

Saját projekt: bővítés 1.32 kWp

Már sokszor mondtam sok ügyfelemnek, de nem lehet elégszer hangsúlyozni, hogy ha van egy új napelemes rendszered akkor azt monitorozni kell. És ezt nem csak azért mondom mert van egy riasztó távfelügyeletem. A napelemet magadnak kell monitorozni (mi majd segítünk).

Miért kell monitorozni?

Mert az éves szaldósoknak így sokkal könnyebb a célt, az éves termelés/fogyasztási egyensúlyt megtalálni. Az új bruttósok pedig nyomon követhetik az akkumulátor állapotát és növelhetik, optimalizálhatják az önfogyasztás mértékét.

A Huawei FusionSolar app vagy webes felület erre jó lehetőséget nyújt felhasználóknak és kivitelezőknek egyaránt. Úgy látom azért vannak napelemes cégek, akik ezt nem veszik túl komolyan.

Én is monitoroztam a házam fogyasztását, ahogy fent részleteztem és az adatokból úgy döntöttem bővítek 3db napelem táblával.

Mikor kell bővíteni?

-Éves szaldó esetén a képlet viszonylag egyszerű: termeljen, puffereljen annyit a napelem amit egy év alatt a házunk elfogyaszt. Csak figyeljük meg az adatokat és próbáljunk „nullázni”. A nyáron megtermelt plusz energiát használjuk el télen hőszivattyúra, hűtő-fűtő klímára, medence fűtésre. (ELMŰ-EON akku)

-Bruttó elszámolásnál már nehezebb ezt eldönteni. Azt tudjuk, hogy nyáron már délelőtt feltöltődik az akkumulátor. Télen pedig általában nem tudjuk feltölteni. Koncentráljunk az átmeneti időszakra (ősz/tavasz), itt még pont egyensúlyban kell lenni a napi termelésnek és fogyasztásnak. A nappali termelést betároljuk az akkuba és este felhasználjuk. Lehetőleg törekedjünk arra, hogy a nagy fogyasztókat napsütés esetén használjuk. Itt már érdemes lehet egy kis energia menedzsmentet, smart home eszközöket is bevetni az energia optimalizálására.

Monitorozás

Olyan ez, mint amikor elektromos autód van akkor automatikusan kicsit jobban odafigyelsz a fogyasztásodra, a kW órákra. Vagy ha figyeled az egészségedet (szívfrekvencia, stressz, alvás stb.) egy sportórával akkor szinte biztos, hogy automatikusan egészségesebb és sportosabb leszel. Ha valaki még emlékszik egyetemi fizikai tanulmányaira, a kvantummechanikában mi a megfigyelő hatása? A megfigyelő megváltoztatja a részecskék, dolgok természetét.

Ez a szemlélet kell ide is.

Bővítés 3db 440W-os napelem panellel, optimalizálóval

Először is azt kell megvizsgálni, hogy a háztetőnk, garázs tetőnk, fészertetőnk alkalmas-e bővítésre, van-e szabad felület?
A telepítő gondolt-e a bővítés lehetőségére, van-e további mozgástér? Mi a tervezésnél előre gondolkozunk és figyelembe vesszük ezt a szempontot is.
A különböző tájolású tetőket hogyan kössük össze?
Az invertert meddig lehet DC oldalon növelni? (általában 150%)
Kell-e optimalizáló?

Tájolás

Ha az eredeti napelemekkel azonos tájolásra telepítünk, akkor a termelési haranggörbe növekszik. De a legtöbb inverter – amikor ideális a napelemek termelése – a névleges teljesítmény +10%-nál „levágja” a haranggörbe tetejét visszatápláláskor. Vagyis ez jó napsütésben, nyáron 30 fok alatt következik be. A régebbi napelemekhez való illesztéshez optimalizálóval ellátott napelem táblákat kell alkalmazni (vagy az eredetivel megegyezőt).
Ha eltérő tájolást alkalmazunk, az szélesíti a termelési haranggörbét, nem kell visszatápláláskor „levágással” számolni. Itt viszont a legjobb a Délkelet – Délnyugat, vagy Kelet – Nyugati tájolás.

Én mindkét opciót válaszhattam volna, hagytam helyet a Délnyugati oldalon, de volt egy kevés hely Délkelet felé is. A Délkeleti kistetőt választottam, ahová 3db 440W-os Risen napelem táblát szereltem fel optimalizálókkal.

Itt egy kis hibát követtem el. Nem tehettem külön bemenetre (munkapontra) a 3db táblát mert ahhoz minimum 6db tábla kellett volna és nem volt több Délkeleti tetőfelületem. Így belefűztem optimalizálóval a Délnyugati tetőbe.

Mi történt?

Délelőtt nagyon szépen termeltek volna a Délkeleti kistetőn elhelyezett napelemek, de a Délnyugati oldalon elhelyezett táblák (ahová még nem sütött reggel a nap) ezt nem hagyták. Egy kis inverter és optimalizáló adat elemzés (be/ki áramok) után erre rájöttem. A megoldás további 3 db Délnyugati tábla optimalizálása és így az összesen 6 db napelem tábla külön bemenetre (munkapont) kötése. Ez további kábelezéssel, DC leválasztó és DC túlfeszültségvédelem beépítéssel is járt az inverternél. Ebből látszik, hogy a bővítést is nagyon komolyan kell venni és pontosan meg kell tervezni…

Összegzés

A FusionSolar web felületén látszik, hogy majdnem sikerült 2024-ben egyensúlyban tartani a termelés-fogyasztásomat. Kicsit több a fogyasztás, de ha a lányomék elköltöznek akkor ez helyre billen.

A növekvő fogyasztásomhoz optimalizálva sikeresen megnöveltem és két munkapontossá tettem a DC oldalt. Így 6,120 kWp méretű lett a napelemes rendszerem. DC oldalon 7,500 kWp-ig lehet még bővíteni, ha valamilyen okból tovább szeretném növelni a fogyasztást. De AC oldalon max. 5500 kW-ot tud leadni. A Délkeleti tájolás lenne az ideális, hogy szélesítsem a termelési görbét, de mivel nincs több Délkeleti tetőfelületem, azon még gondolkozom hogyan oldjam ezt meg, ha szükséges…

Napelemes rendszer a saját házamon