Zöld Energia

A napenergia változatossága – Milyen felhasználási megoldásokat garantál a napenergia

Létrehozva:

9 év telt el a létrehozás óta

2016-02-23

Szerző:

Hell

Az emberiség számára az egyik legfontosabb elem a napenergia, és ez már ősidők óta így van. A Nap nélkül az emberiség fejlődése semmiképp sem történhetett volna meg, hisz enélkül a gazdag, pótolhatatlan csillag nélkül az élet kialakulása bármilyen formája a Földön lehetetlenné vált volna.

A központi jelentőségű asztronómiai elemet ősidők óta nagy tisztelet övezi, és a modern korban ez a tisztelet egyfajta dependenciává alakult át, hisz valljuk be, egyre inkább nagyobb szükségünk van a Napra. Ennek fő oka, hogy a Nap olyan szintű energiát zúdít nap mint nap a Földre, melynek a nem kihasználása igazi pazarlásnak bizonyul. Egy kis kuriózumként érdemes megemlíteni, hogy a Földre 174 petawattnyi energia érkezik a napból az atmoszféra felső részeibe. Ennek körülbelül harminc százaléka visszatükröződik az űrbe, a maradékot a felhők illetve a földfelszín és az óceánok nyelik el. A napfény spektruma az infravöröstől a látható fényen keresztül az ultraibolyáig terjed. A földfelszín, az óceánok és az atmoszféra elnyeli a napsugárzást, növelve ezzel a hőmérsékletet. Az óceánokból elpárolgott vizet tartalmazó meleg levegő okozza a légáramlatokat. Amikor a levegő nagy magasságba ér, ahol a levegő hideg, a víz kicsapódik, ami felhőket formál és esőt okoz, megteremtve ezzel a víz körforgását. A víz kicsapódásának rejtett hője felerősíti a légáramlást, létrehozván olyan légköri jelenségeket mint a szél, a ciklon vagy az anticiklon] Az óceánok és a föld által elnyelt napenergia 14 Celsius-fokon tartja a Föld átlaghőmérsékletét.

A fotoszintézis segítségével a növények a napenergiát kémiai energiává alakítják, ami élelmet, fát, biomasszát és fosszilis tüzelőanyagokat hoz létre. A földfelszín, az atmoszféra és az óceánok által elnyelt napenergia 3,8 millió exajoule évente. Ez adat alapján 2002-ben a Földre jutó egy óra napsugárzás több energiát jelent, mint amennyit az emberiség egy év alatt felhasznál. Nem is csoda hát, hogy ezeket az adatokat tudva az emberiség egyre nagyobb figyelmet fordít a napenergiára, és egyre nagyobb hangsúlyt fektet ennek a kitermelésére. Ezért is terjedt el egyre jobban a napelem és napkollektor, amely e téren a legjobbnak bizonyul. Ám számtalan más módon is fel lehet használni e pótolhatatlan energiaforrást, és e cikkünkben erre szeretnénk fókuszálni.

A napenergia teljes kihasználása fontosnak bizonyul. A napenergiát a napsugárzásra használjuk; a geotermikus és árapály-energia kivételével minden megújuló energia, sőt a fosszilis tüzelőanyagok energiája is a Nap energiájából ered. A napenergia hasznosításának két formája a passzív, azaz az épületek tájolása, építőanyagok megválogatása, illetve az aktív, azaz a naperőművek, napkollektorok napelemek felhasználása. Az aktív, energiatermelő technológiákat szokás kínálati, a passzív, alternatív forrásokon spóroló technikákat keresleti oldali technológiáknak is nevezni. A hasznosítást tekintve három fő elemet érdemes kiemelni.

Az építészet és várostervezést tekintve is fontos szerepet játszik a napenergia. A napsugárzás az építészet kezdetei óta befolyásolja az épületek terveit. A görögök és a kínaiak által délre tájolt épületek voltak a napenergiát felhasználó építészet első példái, ami egyszerre adott világosságot és meleget. A Nap energiáját hasznosító építészet általános jellemzői közé tartozik a Nap iránti tájolás, a felszín kis aránya az épülethez képest, vagy a szelektív árnyékolás. Ezen elemek éghajlatnak megfelelő használata jól világított és komfortos hőmérsékletű tereket eredményez. Az újabb, napenergiát hasznosító dizájn számítógépes modellek segítségével teremt egyensúlyt a napenergia világító, fűtő és légmozgató hatásai között, melyeket gyakran az aktív napenergia – mint például napkollektor, napelem és állítható ablakok – tesz még hatékonyabbá.

A városi hőszigetek olyan nagyvárosi területek, melyek hőmérséklete meghaladja a környezetét, elsősorban a városokban használt építőanyagok, mint például az aszfalt és a beton, alacsony albedója és magas hő kapacitása eredményeként. Eme jelenség elleni legegyszerűbb megoldás az épületek és utak fehérre festése és fák telepítése lehet. Ezen megoldások használata egy esetleges Los Angeles-i program keretében mintegy 3 Celsius-fokos hőmérséklet-csökkenést eredményezne mintegy 1 milliárd dolláros költséggel, ami azonban évi 530 millió dollár megtakarításhoz vezethetne a légkondicionálók alacsonyabb felhasználása és csökkenő egészségügyi kiadások révén.

A mezőgazdaság, kertészet tekintetében is elengedhetetlen a napenergia. A mezőgazdaság és a kertészet igyekszik a Nap energiáját minél optimálisabban kihasználni a minél magasabb terméshozam érdekében. Erre olyan technikákat alkalmaz, mint a vetés tájolása, időzítése vagy a sorok közötti optimális távolság illetve a növények megfelelő keverése. Bár a napsugárzásról általában mint korlátlan erőforrást tartják számon, a kivételek, mint például a kis jégkorszak jelzik annak valódi fontosságát a mezőgazdaság számára. Fontos azt is megjegyezni, hogy a napenergiát a mezőgazdaság nem csupán növénytermesztésre használja, hanem olyan dolgokra is mint például vízpumpálás, szárítás vagy csirkekeltetés. Az üvegházak szintén a Nap energiájának minél erőteljesebb kihasználására jöttek létre, először a Római Birodalom történetében, melyek célja uborkatermesztés volt az egész év során Tiberius császár részére. A modern üvegházak a 16. századi gyarmatosító Európához köthetőek, melyek lehetővé tették a távolról érkező egzotikus növények hazai termesztését.

Értelemszerű, hogy a világítás is teljes mértékben kivitelezhető a napenergia segítségével. A természetes fény a történelem legnagyobb részében domináns szerepet játszott a világítás terén. A rómaiak már a 6. században elismerték a fényhez való jogot, melyet később, 1832-ben az angol parlament is megerősített. Bár a 20. századra a mesterséges fény lett a belső terek világításának leginkább elterjedt módja, a napfényt alkalmazó és hibrid technológiák alkalmasak az energiafogyasztás mérséklésére. A napfényt használó rendszerek összegyűjtik és szétosztják a beérkező napfényt, kiváltva ezzel a világításhoz és egyes esetekben a légkondicionáláshoz szükséges energiát, emellett pszichológiai szempontból is jobbak a mesterséges fényt használó rendszereknél. A technika alkalmazása során gondosan meg kell választani az ablakok típusát, tájolását és formáját, amihez gyakran árnyékolás, fénypolc vagy fénycsatorna használata is járul. Noha ezek a megoldások beépíthetőek meglévő épületek esetén is, a legjobb hatás a teljes mértékben naphoz alkalmazkodó dizájnnal érhető el, ami a világításhoz használt energia huszonöt százalékát is megtakaríthatja.

A napenergia hasznosítása már már kifogyhatatlannak bizonyul. épp ezért is érthető. hogy egyre nagyobb hangsúly esik ennek a teljes kiaknázására. Mindez azért fontos, hogy az emberiség mihamarabb rájöjjön, hogy egy olyan energiaforrás közvetlen közelében van, amelyet nem érdemes elpazarolni, semmibe venni.

Forrás: napelemek-napkollektorok.hu

Kapcsolódó tartalom:energiahatékonyság energiatakarékosság fenntarthatóság környezetvédelem napelem napenergia zöld energia

Zöld Energia

Inkább a szomszéd, mint a napsütés számít, amikor napelemet telepítünk a tetőnkre

A Miskolci Egyetem kutatói megvizsgálták, mi befolyásolja a háztartási napelemek telepítését, és meglepő eredményekre jutottak.

Létrehozva:

6 óra telt el a létrehozás óta

2025-04-17

Szerző:

Vanessza

Spóroljon a villanyszámláján! Kérje ingyenes napelem kalkulációnkat itt! (x)

Szokásainkról, preferenciáinkról árulkodik a vizsgálat, egyúttal felfedi azt is, hogy hol terhelik a lakossági betáplálások legjobban az elektromos hálózatot, és hol vannak “hideg foltok”, ahol még biztosan elférne jó pár napelem. Ez azért is fontos, mert a Nemzeti Energia- és Klímatervben 2030-ig további 4000 MW kapacitás telepítését vállaltuk.

Az előrejelzések szerint a napelemes kapacitások további növekedése várható a világon, elsősorban a csökkenő beruházási költségek miatt. Az IRENA jelentése szerint 2023-ban egy 1 kW-os napelemes rendszer kiépítésének összköltsége 758 USD volt, ami 86%-os csökkenés a 2010-es 5310 USD-hoz képest és bőven versenyképes bármilyen fosszilis energiaforrásra épülő technológiával. A napelemes rendszerek segítenek csökkenteni az energiaimporttól való függőséget, hozzájárulnak a klímavédelemhez, emellett segítenek megvédeni a fogyasztókat az energiaárak ingadozásától. Illeszkednek az energiabiztonság, környezeti fenntarthatóság és méltányosság elvárásaihoz. Teljesítményük azonban jelentősen időjárásfüggő, ami komoly kihívást jelent a villamosenergia-rendszerek üzemeltetői számára.

Napelemes rendszerek Magyarországon
A napelemes piac Magyarországon az elmúlt néhány évben jelentősen megnőtt, ami elsősorban ezen rendszerek csökkenő költségeinek, az ösztönzőknek és a megfelelő földrajzi elhelyezkedésnek köszönhető. Mérföldkőnek számított 2010, amikor a teljes napelemes kapacitás elérte az 1 MW-ot. 2020 után ezen rendszerek telepítése erősen felgyorsult, melyhez az újonnan elfogadott energiastratégia, az elérhető támogatások, a koronavírus (COVID-19) világjárvány, a 2021–2022-es energiaválság és az orosz-ukrán háború okozta bizonytalanság egyaránt hozzájárult.

Az Eurostat adatai szerint a napenergia 2022-ben a bruttó villamosenergia-termelés 13,2%-át tette ki Magyarországon, míg az uniós tagállamokban ez az arány átlagosan 7,4% volt. Az így megtermelt villamosenergia egyik része ipari méretű (50 kW feletti), másik része háztartási méretű napelemes rendszerekből (50 kW-ig terjedő PV-rendszerek) származik. A MAVIR adatai a teljes napelemes kapacitás 2024-ben már 7551 MW volt, melyből a háztartási méretű napelemes kapacitás (pontosan beépített teljesítőképesség) 2024. harmadik negyedévében 2613 MW a 2023-ig igen kedvezőnek mondható szaldóelszámolási rendszer, továbbá a telepítésre igénybe vehető támogatások eredményeként.

Ez azt is jelenti, hogy nagyjából a lakott lakások 6,2%-a van felszerelve háztartási méretű napelemes rendszerrel. A napenergia a jelenlegi energiastratégiánk hangsúlyos részét képezi, a felülvizsgált magyar Nemzeti Energia- és Klímaterv 2030-ra összesen 12 000 MW beépített PV-kapacitást irányoz elő.

Mi befolyásolja a napelemes rendszerrel rendelkező háztartások elhelyezkedését?
Valószínűleg elsőre mindenki olyan befolyásoló tényezőkre gondolna, mint a napsütéses órák száma, a lakosság jövedelmi helyzete, az épületek fizikai jellemzői (társasház vs. családi ház, tájolás, tető típusa, stb.). Meglepő módon ezeknek az objektív tényezőknek jóval kisebb szerepe van, mint mondjuk a lakosok végzettségének, vagy akár a véletlennek. Persze a véletlen is inkább csak látszólagos, sok-sok nehezen számszerűsíthető tényezővel a háta mögött. Ilyen például a 2022. október 31. utáni betáplálási stop, mely során a közcélú hálózatba történő feltáplálásnak a lehetősége ideiglenesen felfüggesztésre került. Ezt csak 2024. január 1-vel oldották fel (413/2022. (X. 26.) és 461/2023. (X. 5.) Korm. rendelet). Ugyanakkor a 2022. október 31. napját megelőzően tett igénybejelentések alapján megvalósított háztartási méretű kiserőművekre ez nem vonatkozott. Mivel erre vonatkozóan részletes térbeli adatok nem állnak rendelkezésre, így ez nehezen ellenőrizhető. A másik tényező – amit utánzásnak (vagy másnéven imitációs effektusnak) hívunk – nagyon hasonló, arra utal, hogy a települések a szomszédaikhoz képest követő magatartást folytatnak. Ez kis hazánkban lefordítva azt jelenti, hogyha a szomszédnak van, nekem is kell.

Az objektíven meghatározható tényezők közül egyértelműen kiemelkedik a végzettség szerepe, vagyis a napelemek arányának növekedése a képzettség javulásának függvénye. Ezt követi a viszonylag új (2000 után épült) lakások és a 100 négyzetméteres, vagy ennél is nagyobb alapterületű lakások aránya. Fontos a beépítettség is, vagyis minél nagyobb a járások települései belterületének aránya a közigazgatási területhez viszonyítva, annál kisebb a napelemek aránya. A sűrű városi lakásállomány a hagyományos napelemek telepítésének egyik fő akadálya a korlátozott hely (a magas épületek tetejét más magas épületek árnyékolhatják, illetve az épületek teteje eltörpül a homlokzatuk mellett) és a lakósűrűség miatt, a tetőszerkezetek tájolása gyakran nem ideális, a jogszabályok és a helyi előírások pedig megnehezíthetik a nagy társasházakban a lakók (tulajdonosok és bérlők) által létrehozott energiaprojektek és energiaközösségek létrehozását.

Tehát azokon a településeken várható a napelemes rendszerek magas aránya, ahol relatíve új, nagy alapterületű, alapvetően családi házas jellegű lakások vannak magasabb végzettséggel rendelkező lakosokkal. Most már csak azt kell megtudnunk, hogy hol vannak ezek.

A háztartási méretű napelemes rendszerek térbeli elhelyezkedése
A napelemes háztartások térbeli eloszlása messze nem egyenletes az országban. Az alábbi térképen a háztartási méretű napelemes rendszerek számával módosítottuk a járások területének nagyságát, míg a felület színezésével ábrázoltuk a száz háztartásra jutó rendszerek arányát.

A háztartási méretű napelemes rendszerek számának és száz háztartásra jutó arányának térbeli képe, 2023

Az országra jellemző magas fokú koncentráltság ebben az esetben is tetten érhető. A háztartási méretű napelemes rendszerek számát tekintve a főváros, illetve agglomerációja, a megyei jogú városaink járásai, valamint a Balaton térsége emelkedik ki. Ehhez képest kevés rendszerrel a megyehatár menti belső, illetve a határmenti külső perifériák járásai rendelkeznek.

Ha a háztartási méretű napelemes rendszerek számát a háztartások számához viszonyítjuk, akkor a Budapesti agglomeráció, illetve a Balaton térsége mellett még meg kell említeni a Gárdonyi, Bólyi és a Mórahalmi járásokat is. Ez utóbbi két járás arra utal, hogy az üdülőhelyek viszonylag kiemelkedő helyzete mellett más szempontok is fontosak lehetnek.

Hideg és forró pontok, összetartó szomszédok
Tovább finomíthatók az eredmények, ha a járásokat, nemcsak önmagukban vizsgáljuk, hanem szomszédjaikkal hasonlítjuk össze. A napelemes rendszerrel rendelkező háztartások elhelyezkedése se nem véletlenszerű, se nem egyenletes, forró és hideg pontokat azonosíthatunk. A színek segítenek az értelmezésben. Piros jelöli azokat a klasztereket, ahol mind a járásban, mind azok szomszédja(i)ban az országos átlaghoz képest több napelemes háztartás található, kék nyilván, ha kevesebb. Halványkék és rózsaszín színt akkor látunk, ha az adott járás negatívan vagy pozitívan eltér a környezetétől.

A háztartási méretű napelemes rendszerek arányának járási szintű térbeli klaszterei (2023, Local Geary mutató)

32 darab, piros színű járást látunk a térképen, összefüggő területeket alkot Bács-Kiskun, Győr-Moson-Sopron, illetve Vas vármegye jelentős része. 40 darab, kék színű járás egyértelműen hideg pontjaként azonosítható: Budapest 01., 05., 06., 07., 08., 09., 13. és 14. kerületei, az Edelényi, Kazincbarcikai, Ózdi, Putnoki, Salgótarjáni, Mátészalkai, Kunhegyesi, Szolnoki és a Törökszentmiklósi járások tartoznak ide. Ezek a hideg területek jóval kiterjedtebbek, nemcsak Északkelet-magyarországi, hanem délnyugati periférikus járások is bele tartoznak. Rózsaszín jelölést kapott a Hajdúböszörményi és a Paksi járás, ezek a környezetüktől pozitív értelemben eltérő járásnak. A környezetüktől negatívan eltérők közé Budapest 16. kerülete, a Veszprémi, Enyingi és az Esztergomi járások tartoznak.

Következtetés és konklúzió
A napelemes rendszerek társadalmi elfogadottsága kiemelkedő, megfizethetősége mellett a technológia egyéb társadalmi-gazdasági előnyei is rendkívül vonzóvá teszik az alkalmazását a háztartások számára. Az előnyök társadalmi szinten is láthatóak, a prosumerré váló háztartások sokkal tájékozottabbak energetikai kérdésekben, megváltoztatják és az okosmérők segítségével racionalizálják energiafelhasználási szokásaikat és támogatóvá válnak a környezetvédelmi tevékenységekkel, mozgalmakkal kapcsolatban.

Joggal merülhet fel a kérdés, hogy az eredmények alapján mely területekre lenne javasolt a további napelemes kapacitások telepítése, hogy elérjük a Nemzeti Energia- és Klímatervben meghatározott 12 000 MW-os célszámot. Kicsit több, mint 4000 MW-ról beszélünk. Mindenképpen érdemes lenne megvizsgálni a halványkékkel (Budapest 16. kerület, Enyingi, Esztergomi, Veszprémi) és a rózsaszínnel jelölt járásokat (Hajdúböszörményi, Paksi). Ez előbbiek olyan területi egységek, ahol az adottságok megfelelőek, de mégsem terjedtek el a napelemes rendszerek, valószínűleg valami hiányzik (pl. a korábban leírt utánzás nem működik, betáplálási stop van, stb). Feltételezhetően célzott támogatásokkal könnyen lehetne változást elérni. Jó példaként szolgálhatnak a rózsaszínnel jelölt járások, ahol a szomszédoknál magasabb értékeket tapasztalunk.

Tovább olvasom