A decentralizált energiatermelés egyik kulcsfontosságú eleme a háztartási méretű kiserőművek (HMKE-k) termelése. A HMKE jogszabályi megfogalmazása a 2008-ban hatályba lépett villamos energiáról (VET) szóló 2007. évi LXXXVI törvény, valamint az annak végrehajtásáról szóló rendeletben {1} található, melyek kimondják, hogy HMKE-nek minősül az a villamosenergia-termelő berendezés, mely: “olyan, a kisfeszültségű hálózatra csatlakozó kiserőmű, melynek csatlakozási teljesítménye egy csatlakozási ponton nem haladja meg az 50 kVA-t” {2} (ez a legfeljebb 50 kW beépített teljesítőképességű kiserőműveket jelenti jó közelítéssel). [6] 

A HMKE, mint termelő létesítmény célja a „háztáji villamosenergia-termelés”, azaz hogy egy háztartás villamosenergia-fogyasztását helyben állítsa elő, így az egyes csatlakozási pontokon a hálózati veszteség csökkenhet. A VET technológiai megkötést nem tesz, így naperőmű, szélerőmű vagy bármely egyéb technológiával működő kiserőmű is tartozhat ebbe a kategóriába. 

Az elosztói hálózatok által kialakított szabályozás alapján HMKE létesítése és elosztóhálózathoz való csatlakoztatása engedélyköteles - amelynek kiállítására az igénybejelentés és csatlakozási dokumentáció benyújtása után az adott területen működő elosztói engedélyes (E.ON, ELMŰ, stb.) jogosult -, ha a kiserőmű hálózatra csatlakozik és azzal párhuzamos üzemben működik vagy képes működni. Amennyiben nem csatlakozik, azaz szigetüzemben működik, akkor a létesítést csak bejelenteni szükséges szintén az elosztói engedélyesnek.

A HMKE-k létesítése és hálózathoz való csatlakoztatása műszaki feltételekhez kötött [2], melyek közül az egyik legfontosabb, hogy az adott felhasználási helyen a szükséges egy hálózathasználati, és -csatlakozási szerződés, vagy korábban közüzemi szerződés, és az abban foglalt rendelkezésre álló teljesítmény “igazolható módon elérje, vagy meghaladja a telepíteni szándékozott HMKE névleges betáplálási teljesítményét”[2]. Ha ez a feltétel nem teljesül, teljesítménybővítésre van szükség, mely a villamos energia rendszerhasználati díjak, csatlakozási díjak és külön díjak alkalmazási szabályairól szóló rendelet {3} alapján történik. 

A HMKE-k telepítését szabályozó keretrendszer a termelő berendezések hálózatra kifejtett hatásait, visszahatásait is figyelembe veszi, így meghatározza, hogy csak az egyes villamossági termékek biztonsági követelményeiről és az azoknak való megfelelőség értékeléséről szóló rendeletben {4} írtaknak megfelelő berendezést lehet csatlakoztatni a közhálózatra, valamint a csatlakozás módját is megszabja: kisfeszültségű hálózatra egyfázisú termelő berendezés általában csak 2,5 kVA-ig csatlakoztatható, 5 kVA egységteljesítmény felett pedig kizárólag háromfázisú csatlakoztatás megengedett. Abban az esetben, ha “a felhasználó egyfázisú ellátással rendelkezik, akkor több egyfázisú termelőegység is csatlakoztatható, de ezek összes névleges teljesítménye nem haladhatja meg az 5 kVA-t. Többfázisú csatlakoztatás esetén törekedni kell a termelő berendezések szimmetrikus elosztására, a fázisok közötti aszimmetria pedig maximum 5 kVA lehet.”[2]

A hálózatra és a csatlakozásra vonatkozó feltételek mellett a termelő berendezéssel kapcsolatos műszaki előírások is megtalálhatók a szabályzatban [2]. Így az előírás szerint 

• a villamos energia visszatáplálására alkalmas berendezést el kell látni olyan védelemmel, amely a kisfeszültségű hálózat irányából a hálózati feszültség kimaradása esetén az automatikus és galvanikus leválasztást 200 ms-on belül képes automatikusan biztosítani. 
• A termelő egységet továbbá rövidzárlati, túlterhelési, földzárlati és érintésvédelmen túlfeszültség és frekvencia csökkenési és emelkedési védelemmel, valamint túlfeszültség és szigetüzem elleni védelemmel is el kell látni. 
• A hálózati visszahatások vonatkozásában az MSZ-EN 50160 előírásai az irányadóak, melyek szerint a hálózatba visszatáplált áram lehetséges maximális felharmonikus tartalma: THDi<5%. 
• A berendezésnek ezen kívül a felhasználói hálózatra fixen beépített eszközökön keresztül kell csatlakoznia a fogyasztói főelosztóba.

E.on: A HMKE igénylés folyamata

A csatlakozás során felmerülnek egyéb hálózati problémák is [3]. A háztartási nagyságrendű termelés is felveti a helyettesítő és kisegítő kapacitások igényének kérdését, főként abban az esetben, ha ezen termelés volatilis megújuló energiaforrások hasznosításából származik, illetve akkor, ha ezen erőművek nagy mértékben elterjednek. Akár a néhány 10 kW-os hálózati kapcsolat kiépítése is szignifikáns beruházási többletet jelent, hiszen a kisfeszültségű hálózatok az esetek nagy többségében alapvetően nem alkalmasak fogyasztói ki- és betáplálásra fejlesztés, változtatás nélkül. Ezen változtatások közé tartozik egy a fogyasztó és a transzformátor közötti önálló csatlakozó kábel, illetve a transzformátor állomás kapcsoló berendezéseinek átalakítása. Ezek többletköltséget jelentenek, amivel a HMKE-k létesítésénél számolni kell.

HMKE a jelenlegi hazai jogszabályi keretrendszer alapján (havi, féléves vagy éves) szaldó elszámolásban működik, azaz egy speciális, kétirányú mérést biztosító, fázisonkénti mérőműves, elektronikus mérőkészülék segítségével valósul meg a hálózatból vételezett és a hálózatba betáplált villamosenergia mérése és elszámolása. A VET alapján az adott csatlakozási ponton értékesítő villamosenergia-kereskedő köteles átvenni a termelt villamos-energiát. A hálózatba betáplált és abból vételezett energiamennyiségekből képzett szaldó szerint, az aktuális, rendeletek {5} alapján meghatározott egységárak alapján történik a szolgáltatók rendszerhasználati díjainak elszámolása is. A szaldóképzés azonban csak a forgalomarányos, azaz kWh alapú díjak után fizetendő összegekre vonatkozik, a nem forgalomarányos, éves díjak ettől függetlenül kerülnek elszámolásra. Fontos megjegyezni, hogy a többlettermelésért kifizetett ár lényegesen alacsonyabb a teljes végfogyasztói árnál - ez 2015-ben, az A1 árszabással rendelkező lakossági fogyasztók esetében nettó 14,34 és 15,76 Ft/kWh közötti volt. [1]

Kétféle közcélú hálózatra kapcsolt HMKE termelőrendszer létesíthető, a szigetüzemre nem alkalmas, hálózatra tápláló, illetve a szigetüzemre alkalmas termelő berendezés. [11] Bár a nem szigetüzemre szánt létesítmény nem képes üzemelni, ha a közcélú hálózaton valamilyen okból kifolyólag megszakad az energiaszolgáltatás, egyszerűsége és takarékossága miatt mégis ez az elterjedtebb kialakítás. Ezek a közvetlen váltakozó áramú generátoros rendszerek inverteres és a teljesítményszabályozásra alkalmatlanok.

A szigetüzemben is működni képes rendszerek az addicionális berendezések (akkumulátortelep, töltésvezérlő, speciális inverter, szabályozás) miatt jóval drágábbak, telepítésük hálózati kapcsolattal rendelkező felhasználók esetén csak gyakori hálózati zavarok, illetve speciális (szünetmentes) táplálási igény esetén megtérülő. Ilyen típusú létesítmény lehet inverteres rendszer, amely a közcélú hálózaton bekövetkező zavar, áramkimaradás esetén a hálózatról lekapcsolódik, és az akkumulátortelepből – annak kapacitásáig – biztosítja a  villamosenergiát, de csak a felhasználó villamos berendezéseinek működéséhez feltétlen szükséges mennyiséget. Az áramkimaradás megszűnése után visszacsatlakozik a hálózatra. Léteznek továbbá közvetlen váltakozó áramú generátoros rendszerek is, melyek alkalmasak teljesítményszabályozásra, a bekövetkező áramkimaradás esetén a hálózatról szintén lekapcsolódnak, és a generátor kapacitásáig biztosítják a szükséges energiát. Az áramkimaradás megszűnését követően ezen berendezések is visszaállnak hálózati táplálással történő működésre. [4]

A HMKE-k energiatermelése során alkalmazott technológiák közül a legelterjedtebb a napenergia hasznosítása fotovoltaikus napelemek segítségével, de kereskedelmi forgalomban kapható olyan szélkerék is, melyek egy családi ház igényeit az év jelentős részében fedezni tudják. Ez pillanatnyilag hazánkban főleg kis közösségi felhasználásban képzelhető el, azonban ezen technológiánál szigetüzem nem igen valósulhat meg. A jelenlegi tapasztalatok azt mutatják, hogy ezen berendezések a beruházási, és a további járulékos költségek miatt támogatások nélkül nem térülnek meg és nem tarthatók fenn, ezért is léteznek a legtöbb országban támogatási rendszerek a megújuló energiaforrással működő technológiák terjedésének elősegítése érdekében. 

2015. Kulcsár “Háztartási méretű kiserőművek villamosenergia-ellátásban betöltött szerepe a magyarországi településállományban” című tanulmányában a Magyarországon, 2015. december 31-ig létesített HMKE-állományt vizsgálta négy szempont szerint: mely településeken található a legtöbb HMKE (abszolút értékben és fogyasztóarányosan), hol található a legnagyobb beépített összes kapacitás, illetve az adott települések energia-önellátási szintje mekkora, azaz az így termelt villamosenergia az igények mekkora hányadát képes fedezni. 

A tanulmány először is megállapítja, hogy a HMKE kategória bevezetése, és az erre vonatkozó törvény hatályba lépése óta az ilyen típusú erőművekből származó összes teljesítőképesség ugrásszerűen megnövekedett: a 2008-ban még csak 0,51 MW kapacitás 2015 végére a 128 MW-ot is meghaladta. Ezen kapacitás kiemelkedően nagy részét - több mint 99%-át - a napelemes kiserőművek adják, ez a MEKH adatai alapján 2015-ben összesen 15 136 db HMKE-t jelentett, így mindössze 90 db, 1,29 MW beépített teljesítményű HMKE működött egyéb technológia szerint (ezek 68%-a szélerőmű, közel 16%-a pedig földgázüzemű erőmű). A HMKE-k kapacitás-alakulása 2008-tól az alábbi táblázatban található. A tanulmány során felhasznált MEKH-adatok alapján az is észrevehető, hogy a legtöbb HMKE-méretű naperőmű 5 kW alatti, a lakossági szegmensre jellemző kategóriába tartozik, a legnagyobb teljesítőképesség pedig az intézményi és céges szegmensre jellemző 10-50 kW-os csoportban található.

A HMKE beépített teljesítőképességének alakulása [1]. 

A HMKE naperőművek ilyen mértékű növekedésének több oka is van, többek között a beruházási költség csökkenése, a kedvező szaldó elszámolás és a pályázati forrásból igénybe vehető beruházási támogatások. 

A tanulmány szerint 2015-ben hazánkban, a településeknek szolgáltatott villamosenergia mennyisége 35 760 GWh volt, ebből 34 056 GWh az 1 759 HMKE-vel rendelkező települések, melyből 131,122 GWh, azaz csupán 0,38% a HMKE-k által megtermelhető rész. Fontos megjegyeznünk, hogy triviális okokból kifolyólag a HMKE-k valós teljesítményét nem, csak a hálózatba táplált többletteljesítményt tudjuk mérni, így ezek becsült, beépített teljesítményből számított adatok. A legtöbb HMKE-vel rendelkező település között főként megyeszékhelyeket, nagy-, közép- és kisvárosokat találunk - a legtöbb HMKE és a legnagyobb beépített teljesítmény is Budapesten található, lakosságra vetítve pedig Siófok, Szekszárd, Hajdúböszörmény és Kiskunhalas szerepel a legelőkelőbb helyeken. Szintén 2015-ben a néhány száz fős lélekszámú településeket tekintve megfigyelhető, hogy a HMKE-k által termelt villamosenergia az éves igények akár 45%-át is képes volt fedezni. A 10 000-100 000 fős lakosú településeken ez az arány meghaladta a 2%-ot, a 100 000 fő feletti városokban viszont 1% alatti volt ez az érték. Ezen adatok azt mutatják, hogy a közeljövőben egyes településeken megvalósulhat az önellátás, megfelelő támogatások, ösztönzők mellett növekedhet a decentralizált energiatermelés aránya, ezzel növelve az energiaellátás biztonságát és közelebb kerülve a környezetvédelmi célok eléréséhez.

Ha tetszett a cikkünk, és szeretnétek értesülni a legújabb bejegyzéseinkről, kövessetek minket facebookon!

Értékelés

Források:

1. B. KULCSÁR: Háztartási méretű kiserőművek villámosenergia-ellátásbán betöltött szerepe a magyarországi településállományban, International Journal of Engineering and Management Sciences Vol. 3., 2018
2. ÉMÁSZ Hálózati Kft. által kiadott Általános tájékoztatás a háztartási méretű kiserőművek kisfeszültségű közcélú hálózatra történő csatlakoztatásáról, https://hmke.elmuhalozat.hu/dokumentumtar, Utolsó elérése: 2019.03.20.
3. Popovics Attila: Decentralizált megújuló alapú villamos energiatermelés helyzete és feladatai Magyarországon, ETE Települési Energiagazdálkodási Szakosztály, Intelligens Energiarendszerek 2007, Budapest, 2007
4. Háztartási méretű kiserőműre vonatkozó szabályok, Háztartási méretű kiserőműre vonatkozó szabályok         Utolsó elérése: 2019.03.20.
5. Grabner Péter: Háztartási méretű kiserőművek és a villamos energia törvény keretei, Magyar Energia Hivatal, Intelligens Energiarendszerek 2007, Budapest, 2007
6. 2007. évi LXXXVI törvény a villamos energiáról