Energiatermelés napelemekkel
2014/08/01 11:21
709 megtekintés
A cikk már legalább egy éve nem frissült, az akkor még aktuális információk lehet, hogy mára elavultak.

2009-ben napos és csapadékmentes időszak volt télen. Teljes kapacitással termeltek a napelemek és a szélerőművek. A német  áramtőzsdén esni kezdtek az árak és csoda történt, mert volt egy időszak, amikor nullára esett az áram ára. Történhet ilyen? Igen, szabadságolások és ideális viszonyok a megújuló energia előállításához, csökkenő energiafelhasználás. Így az atomerőműveken kívül minden más erőművet leállítottak, a napelemek és a szélerőművek pedig csak termeltek, csak termeltek...

napelem1

Hova érdemes napelemes rendszert telepíteni?

Azt le kell szögezni, hogy nem minden tető alkalmas arra, hogy fogadja a rendszert. Ennek statikai és tájolási okai is lehetnek. Az ideális ház a következő tulajdonságokkal rendelkezik: a tető dőlésszöge legyen 30-40 fok közötti és legyen pontosan déli tájolású. Természetesen nagyon kevés ilyen adottságú lakóház létezik, így a szakemberek már elégedettek akkor is, ha dél-kelet és dél-nyugat közötti tájolás és 20-50 fok közötti a dőlésszög.

Meglepően fontos tényező az árnyékolás is, hiszen ha például egy hatalmas fa a délelőtt folyamán árnyékot vet a napelemre, akkor éves szinten akár 30-50%-kal is csökkenhet a megtermelt energia.

Ha valaki kíváncsi, hogy saját háza mennyire alkalmas a napelemek telepítésére, akkor ezen a weboldalon ki is számolhatja.

napelem2

Mennyi energiát termel a napelem?

A fent említett kalkulátor segíthet abban, hogy meghozzuk a nehéz döntést: érdemes-e ilyen energiatermelő rendszert telepítenünk a házunkra. A kalkulátorban szereplő alapértékeket használva hozzávetőleg 1100 kWh-t termelhetünk átlagosan Magyarországon 1kW-os rendszerrel, természetesen országon belül is vannak eltérések: például Sopronban 1040 kWh-t, míg Gyulán 1150kWh-t, és egy 2 vagy 3kW-os rendszernél ennek két- vagy háromszorosát. Egy száraz és napos nyáron a várható érték még jobb is lehet, egy esős nyár pedig kevesebb megtermelt energiát eredményezhet - ám ezek a szezonális eltérések 5-10 év távlatában kiegyenlítődnek.

Meddig működik?

A napelemes rendszerek átlagosan tervezett élettartama 20-25 év, húsz év az elvárható minimum. Ennek törvényi és pénzügyi keretei adottak, hiszen 20 évig kérhetőek a betáplálási támogatások a legtöbb európai országban, és a bankok is általában 20 éves megtérüléssel számolnak. A napelemes rendszer technikai felépítése, a beépített anyagok, eszközök minősége a gyártók szerint olyan, hogy 20-25 évig különösebb technikai probléma, meghibásodás nélkül képesek energiát termelni. A tapasztalatok szerint az inverterek meghibásodása a leggyakrabban előforduló hiba.

Napjainkban is vannak olyan működő rendszerek, amelyek a 90-es évektől hibamentesen, különösebb teljesítménycsökkenés nélkül szolgálják ki a család villamos energia igényét.

napelem3

Hogyan tároljuk a megtermelt áramot?

A régebben alkalmazott rendszerekben a megtermelt energiát akkumulátorokban tárolták, így később bármikor felhasználható volt. Ez jelentősen megdrágítja a rendszert, hiszen az akkumulátorok élettartama általában 3-5 év, és ha már nem használhatóak, veszélyes hulladékként kell kezelni őket.

A napjainkban használt eljárás szerint a rendszer üzemeltetője szerződést köt a helyi szolgáltatóval, és a megtermelt zöldáramot, ha éppen nem használja fel, akkor visszatermeli az elektromos hálózatba. Az áramszolgáltató ehhez felszerel egy speciális mérőórát, amely méri a feltöltött és a felhasznált áram mennyiségét, majd éves szinten történik az elszámolás.

Ha szigetszerű a rendszer, vagyis nem kapcsolódunk szolgáltatói rendszerhez, akkor három olyan módszer közül választhatunk, amellyel tárolhatjuk az energiát.

  1. Akkumulátorokat használunk, ez azonban jelentősen növeli a költségeinket, hiszen a rendszer várható időtartama alatt akár ötször is kicserélhetjük az akkumulátorokat. Ez a rendszer teljes költségeit akár háromszorosára is növelheti.
  2. A megtermelt elektromos energiával egy kompresszort üzemeltetünk és egy nagy tartályban sűrített levegőt állítunk elő. Ha szükség van az áramra, akkor a sűrített levegővel meghajtják a generátort, ami áramot termel.
  3. Az éppen felesleges elektromos energiával egy magasan lévő víztartályba szivattyúzzák a vizet, és amikor kell, a lezúduló víz meghajtja a generátort.

A németeknél azonnali elektromos tőzsde van, pillanatnyi szükséglet szerint adják-veszik az áramot. És idén a téli időszakban viszonylag napos, hómentes idő volt, viszont szeles: a német napelemek mellett maximumon pörögtek a szélerőművek is. Ugyanakkor viszont számos gyárban kényszerszabadságoltak, irodákban karácsonyi szünetben lekapcsoltak szinte mindent, és megtörtént, amire kevesen számítottak: a néhány német atomerőművön kívül minden más áramtermelő erőművet le kellett kapcsolni, mert a megújuló források extra termelése ellátta árammal a csökkent áramfelvételt. A tőzsdén nullára esett pár órára az áram ára, sőt, néhány pillanatra mínuszba fordult: annyi volt a plusz kapacitás, hogy fizettek volna a tárolásért.

További érdekes oldalak:

Zsigó Zsolt cikke

Csoportot ajánlunk

Kapcsolódó oldalak

Scientix A természettudományos oktatás közössége
All you need is code Minden a kódolás tanulásáról
A National Geographic A National Geographic honlapja.
Interpress Magazin Az IPM honlapja archívummal
Világtudomány.hu A magyar és nemzetközi tudományos élet hírei
Űr világ Asztronautikai hírportál