Működési tapasztalatok

A Virtuális Erőműben való kiserőmű üzemeltetés sajátosságainak áttekintése

Magyarországon a ’90-es évek közepétől kezdődően a gázmotorokkal, vagy gázturbinákkal történő kapcsolt energiatermelés (CHP) került előtérbe. A gázmotoros beruházások azért váltak vonzóvá, mert a technológia energiahatékonysága mellett a KÁT rendszer megfelelő bevételt biztosított a beruházás megtérülésére. 2010. január 1-ét követően azonban a kötelező átvétel államilag támogatott rendszere lépcsőzetesen megszűnt az ipari környezetben termelő gázmotorok és a távhőszolgáltatónak értékesítő motorok esetében (2011. június 30.), ezáltal veszélybe került a még fiatal decentralizált energiatermelők léte, a gázmotorok üzemeltetése, jövedelemtermelő képessége és megtérülése.

A VPP Virtuális Erőműve a KÁT rendszer megszűnése nyomán kialakult helyzetre kínált gyors, megbízható és hatékony megoldást elsőként Magyarországon. A VPP saját fejlesztésű Virtuális Erőmű Megoldása lehetőséget nyújtott és nyújt a mai napig a gázmotoros kiserőműveknek a gazdasági értelemben vett életben maradáshoz. A Virtuális Erőmű keretében való együttműködés, illetve a változó piaci feltételekhez való folyamatos alkalmazkodás azonban újfajta üzemeltetési szemléletet követel meg a kiserőművektől a KÁT időszakhoz képest. Az alábbiakban ezen egyedi üzemeltetési tapasztalatokat foglaljuk össze:

  1. 24 órás felügyelet: A VPP Virtuális Erőműve az év 365 napján napi 24 órában üzemel, ezért az első és legfontosabb változás a KÁT-os rendszerhez képest a folyamatos, 24 órás felügyelet biztosítása a magas színvonalon nyújtott piaci és rendszerszintű szolgáltatások érdekében. A VPP Szabályozóközpontjában folyamatosan két diszpécser dolgozik 1 fő supervisori felügyelet mellett.

  2. Smart Unit: A kiserőművek lokálisan elkülönülten helyezkednek el és a Virtuális Erőmű Szabályozóközpontjához informatikailag kapcsolódnak, ezért minden a Virtuális Erőműhöz csatlakozott kiserőműben helyi vezérlő rendszer felszerelése szükséges. Az un. Smart Unit továbbítja a termelési és üzemeltetési adatokat a Virtuális Erőmű felé és fogadja az utasításokat a Szabályozóközpontból, ami ezáltal egységesen irányítja termelésüket a valós idejű piaci igényeknek megfelelően.

  3. Automatizált termelésirányítás: A Virtuális Erőmű ugyan valóságos kiserőművekből áll, a piacon azonban egy nagy erőműként jelenik meg, összesített menetrenddel. Az összesített menetrendhez azonban nincs szükség mindig minden kiserőmű termelésére, ezért azt a Virtuális Erőmű irányítja a valós idejű piaci igényeknek megfelelően. A Virtuális Erőmű hátterében működő komplex informatikai struktúra automatikusan szabályozza a kiserőművek termelését figyelembe véve a helyi hő és villamos energia igényeket (hőfedezet) és hogy adott időpontban melyik kiserőműnek a leggazdaságosabb az üzemeltetése. A Virtuális Erőmű lehetőséget nyújt arra, hogy szükség esetén a diszpécserek manuálisan is beavatkozzanak.

     

  4. Valós idejű energia értékesítés: A valós idejű villamos energia értékesítés egyben azt is jelenti, hogy nem kiserőművek határozzák meg, hogy mikor és mennyi energiát termelnek, hanem a termelést mindig a valós idejű fogyasztói igényeknek megfelelően irányítja a Virtuális Erőmű. A Virtuális Erőmű termelése a valós idejű fogyasztó igény, a VPP által a rendszerszintű szabályozási piacon elnyert kapacitás, az adott napon a szabályozásban történő részvétel, valamint a Magyar Áramtőzsdén kialakuló elszámoló árak függvényében alakul ki.

  5. Csökkenő kapacitáskihasználtság - magas kapacitásdíjak: A KÁT-os időszakhoz képest a szabályozásban való részvétel a kiserőművek számára csökkenő kapacitás kihasználtsággal jár (1. számú diagram). A VPP az általa biztosított magas kapacitásdíjjal és prémium energiadíjjal kompenzálja a kiserőművek kapacitás kiesését és hosszútávon is fenntarthatóságot biztosít a kiserőművek számára. 


  6. Ingadozó terhelés: A kötelező átvételi rendszerben való fix teljesítményen történő termelést felváltó új piaci környezet nagyobb mértékű rugalmasságot követel meg a kiserőművek üzemeltetésében. A valós idejű villamos energia értékesítés, a több piaci szegmens igényeinek egyidejű kiszolgálása és a rendszerszintű szolgáltatások piacán való részvétel a számottevő terhelésváltozást eredményez. A decentralizált energiatermelés nagy előnye, hogy a gázmotorok képesek a hirtelen és tartósan fennálló terhelésváltozásokra, akár 15 percen belül a menetrendhez képest ellentétes irányokba. A 2. számú ábra jól szemlélteti a KÁT-os fix teljesítményen történő üzemelés és a Virtuális Erőműben való működés közötti eltérést. 


    Jelmagyarázat: kék vonal KÁT termelés, zöld VPP termelés A grafikonon nem kell alul a „12-mp-es mérési adatok” kifejezés Az ingadozó terhelés melletti termelés következtében a napi egy motorindításhoz képest megnőtt a motorindítások száma. Az optimális üzemmenet érdekében a VPP számosfejlesztést hajtott végre Virtuális Erőmű Megoldásán a kezdetekhez képest. A gázmotor gyártókkal történt konzultáció és tesztelés pedig arra a lehetőségre mutatott rá, hogy a gázmotorok rövid ideig alapjáraton való üzemeltetése megbízható alternatívája a gyakori motorindításnak. Havi szinten a gázmotorok alapjáraton töltött ideje a 60 órát nem haladta meg (3. sz. diagram), ami a motorok karbantartási költségeire elenyésző hatással bír.


    A 4. számú diagramon nyomon követhető az alapjárat használatával évről évre csökkenő motorindítási szám.


     

  7. Gázmotorok gradiensének növelése: A gázmotorok terhelésváltozási sebessége (gradiense) a kötelező átvételi rendszerben nem feltétlenül volt kihasználva, és az egyes beállítások sem segítették azt, hogy a motorok a lehető leghamarabb elérjék a maximális teljesítményüket. A gázmotor gyártókkal egyeztetve a VPP átfogó teszteket hajtott végre és az egyes gázmotoroknál külön-külön megvizsgálta a gradiens növelésének és a gázmotorok leállítását követő újraindítási idő csökkentésének lehetőségét. A fejlesztésekkel és új beállításokkal elérte, hogy a rendszerirányító utasított menetrendjét még gyorsabban és pontosabban tudja teljesíteni. Az 5. számú diagram szemlélteti, hogyan csökkent az egyes években a motorok reakcióideje. 5. számú diagram: Gázmotorok reakcióidejének csökkenése – KÁT és VPP összehasonlítás


     

Konklúzió:

A fentiekben részletezett megoldásokkal és fejlesztésekkel a VPP Virtuális Erőműve nemcsak az első Virtuális Erőmű a hazai villamos energia piacon, de jelenleg is az egyik legpontosabban teljesítő piaci szereplő. Bár a jelenlegi szabad piaci körülmények VPP üzleti és technológiai modellje és az általa nyújtott komplex értékesítés- és termelésirányítási szolgáltatás sem tudja visszahozni a kötelező átvételi rendszerben elért pénzügyi eredményességet és termelési volument a kiserőművek számára, ugyanakkor a lehetőségekhez mérten, megvédi a kiserőműveket a negatív gazdasági hatásoktól, a piaci árakhoz képest prémium árat és hosszútávon fenntarthatóságot biztosít számukra.