Zöld Energia
Gyorsabb napelemes megtérülésen dolgoznak a magyar kutatók
Nyáron a hőség nemcsak a közérzetet, hanem a napelemek teljesítményét is rontja. Egy magyar kutatócsoport olyan innovatív technológiát dolgozott ki, amely 35 százalékkal csökkenti a panelek túlmelegedését, így megbízhatóbb és hatékonyabb energiaellátást kínál.
Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet Önnek! Ingyenes kalkulálás itt (x)
A napenergia-termelésről sokan azt gondolják, hogy a nyári hónapok biztosítják a legideálisabb feltételeket, hiszen ilyenkor a legnagyobb a napsugárzás. A valóságban azonban a szélsőséges hőmérsékleti viszonyok komoly kihívást jelentenek a napelemek számára. Amikor a hőmérséklet tartósan 25 Celsius-fok fölé emelkedik, a fotovoltaikus modulok üzemi hőmérséklete jelentősen megugrik, ami a hatásfok csökkenését, így a villamosenergia-termelés mérséklődését eredményezi. Ez nemcsak a háztartások és ipari fogyasztók számára kedvezőtlen, hanem a rendszerüzemeltetőknek is problémát okozhat, mivel az energiaellátás tervezhetőségét is rontja, írja a portfolio.hu. A megoldást a kutatók világszerte különböző hűtési technológiákban keresik. Vannak passzív módszerek, amelyek a természetes légáramlásra építenek, és léteznek aktív megoldások, amelyek ventilátorokat vagy folyadékhűtést alkalmaznak. Magyar kutatók a közelmúltban egy különösen ígéretes rendszert fejlesztettek ki, amely kettős, levegő- és vízhűtési megoldást ötvöz. Az új napelemkeret célja, hogy a túlmelegedés negatív hatásait jelentősen csökkentse, ezzel javítva a panelek hőszabályozását és elektromos teljesítményét.
A Magyar Agrár- és Élettudományi Egyetem és az iraki Kufai Egyetem közös kutatócsoportja olyan innovatív szerkezetet dolgozott ki, amely több ponton is újítást hoz. A léghűtést perforált, lyukakkal ellátott keret és ventilátor biztosítja, amely fokozza a légáramlás hatékonyságát. A vízhűtést a panelek hátoldalán elhelyezett rézötvözet szerpentin csövek és lamellák látják el. Ezeket speciális, magas hővezető képességű ragasztóval rögzítették, és két szigetelőréteggel egészítették ki a rendszer tartósságának növelése érdekében.
A gödöllői kísérletek során a kutatók három rendszert hasonlítottak össze: egy hagyományos, hűtés nélküli modult, egy csak léghűtést alkalmazó megoldást és az új, kettős hűtésű berendezést. Azonos feltételek mellett, 43 fokos dőlésszögű, déli tájolású tartószerkezetre szerelve vizsgálták a paneleket két napsütéses májusi napon. Az eredmények egyértelműek voltak: a kettős hűtés 35 százalékkal alacsonyabb hőmérsékletet biztosított, mint a hagyományos panel, és 40 százalékkal javította az elektromos hatásfokot. A rendszer 42,87 wattos csúcsteljesítményt ért el, szemben a hagyományos panel 30 wattjával és a léghűtéses 34 wattjával.
Különösen figyelemre méltó volt a hőhatásfok eredménye: az új rendszer 75 százalékos csúcshatásfokot ért el, míg a léghűtéses panel 50,5 százalékot produkált. Az exergiahatékonyság is jelentősen javult, átlagosan 27,7 százalékot ért el, ami sokkal magasabb a léghűtéses rendszer 16,2 százalékos és a referencia panel 6 százalékos értékéhez képest. Ez a mutató azt fejezi ki, hogy a rendszerben rendelkezésre álló energia mekkora része alakítható át ténylegesen hasznos munkává vagy szolgáltatássá.
Az új megoldás nemcsak műszaki, hanem gazdasági szempontból is ígéretes. A számítások szerint a kettős hűtésű rendszer megtérülési ideje mindössze 173 nap, szemben a hagyományos modulok 325 napos átlagával. Ez azt jelenti, hogy a befektetés rövid időn belül visszahozza az árát, miközben hosszú távon jelentősen hozzájárul a karbonsemlegességi célok eléréséhez. A kutatók ugyanakkor hangsúlyozzák, hogy a rendszer teljes körű értékeléséhez szükség van életciklus-analízisre is, amely figyelembe veszi a gyártást, a karbantartást és az ártalmatlanítást.
Az új kettős hűtési technológia nem csupán hatékonyabbá teszi a napelemeket, hanem támogatja a fenntartható energiafelhasználást is. Az energia-pazarlás csökkentése, a körforgásos gazdaság elveinek erősítése és a hosszú távú teljesítménystabilitás biztosítása mind olyan szempont, amely különösen fontos a megújuló energiaforrásokra épülő jövőben. A magyar kutatók fejlesztése tehát nemcsak tudományos szempontból úttörő, hanem a gyakorlatban is komoly hatással lehet a napenergia-termelés jövőjére.
Zöld Energia
Egyre fontosabb az energiatárolás: a napenergia önmagában már nem elég
Paks kiesése újra ráirányította a figyelmet a megújulók és az energiatárolás szerepére.
Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet az Ön rendszere! Ingyenes kalkulálás itt (x)
“A jelenlegi helyzet jól mutatja, hogy az atomenergia sem független az időjárástól. És rövid távon nincs igazán jó megoldás, nem lesz elég áram, így időnként valamilyen nagy fogyasztót le kell kapcsolni — ez várható a következő hetekben – írja az alternativenergia.hu. Ez a rendszer még mindig arra van méretezve, hogy Paks legalább 1500 MW teljesítményt ad le, mert egyszerre csak 1 blokkot szoktak kikapcsolni. Ekkora hiányt hirtelen importból pótolni úgy, hogy egyébként is importálunk áramot, nem biztos, hogy könnyen fog menni. Az előző, június végi hőhullámnál is sokat jelentett a napenergia-kapacitás, és nap közben most is ez ment meg minket, ha Paks kiesik, így akkor sem fogunk importra szorulni. Éjszaka és kora este lesz igazán gond, és ezt fokozza, hogy az elmúlt évtizedben igazából nem volt erőműfejlesztés. Így csak bízhatunk benne, hogy a jellemzően öreg erőműrendszert felpörgetik, és az ki tudja szolgálni az igényeknek a felét este.
Viszonylag gyors, a mostani helyzeten túlmutató megoldást a villamosenergia-tárolás és a még több napenergia adhat. Ilyen helyzetekben ez segít, hiszen a hosszú hőhullámos időszakokban jellemző a szélcsend, emellett hozzájárulhat a biomassza és valamilyen mértékben a geotermikus energia is a megoldáshoz. De fontos a másik oldal is: ha kevesebb ármot használunk (főként kora este), és szigeteljük a lakásainkat.
A helyzet másik nagy tanulsága, hogy nagyon nehéz a klímaváltozással tervezni. Paks II környezeti hatásvizsgálatánál olyan Duna-paraméterekkel számoltak, amelyken a tervek beadása után három évvel már túllépett a valóság. Az atomenergia időjárásállóvá tétele (például hűtőtornyok az üzemeideje vége felé közeledő Paks I-hez, hűtőtó kialakítása és egyéb megoldások) nehezen tervezhető és komoly költségekkel jár — érdemes elgondolkodni azon, hogy ennek a pénznek jobb helye lehetne az energiatárolásban és a megújulók kiépítésében.”
”A MAVIR ábrája az elmúlt néhány nap áramtermelését mutatja. Ha a vékony fekete vonal meghaladja a piros terhelést, akkor nettó áramexportőrré válik az ország. Ez történik nyáron napközben, amikor a sárgával jelölt ipari napelemek nagyon termelnek. Figyelemre méltó, hogy még a mostani, fél paksnyi működéssel is ez a helyzet. A probléma este van, amikor az áramigény kifejezetten magas, különösen melegben, de megfelelő belföldi tárolási kapacitás híján nincs elég rendelkezésre álló forrás. A következő napokban az alsó sötétkék vonal, ami a paksi termelést fogyasztja teljesen el fog tűnni, a világoskék gáz sem lesz több, tehát a szürkével jelölt behozatal tovább nőhet. Hogy jövő héten se legyen gond, aki teheti, ütemezze az áramhasználatot a nappali órákra olyan esetben, amikor ez lehetséges.
Magyarország világelső a napenergia arányát tekintve az energiamixben az Ember nevű műhely szerint. A tavalyi egész éves arány 27 százalék volt, ami bőven a 10 százalékos világátlag felett van. A második helyezett Chile 25 százalékkal, ugyanakkor Chilében a tárolási kapacitások is ugyanilyen mértékben nőnek: a tavaly újonnan hozzáadott napenergia 76 százalékát képesek nappalról estére eltárolni.
A jelenlegi 8 GW feletti napelemes teljesítményt 2030-ra várhatóan kiegészíti majd 4 GW szél is, miközben a napenergia aránya is tovább nőhet. Tehát lesz bőséges olcsó és a klímát nem szennyező energia, de a tárolás megoldása egyre inkább kulcskérdéssé válik. Kaliforniában az esti csúcsteljesítményt 33 százalékban az ipari akkumulátorok biztosítják, ami folyamatosan szorítja ki a klímaváltozást fokozó gázégetést.
A magyarországi tervek szerint a jelenlegi nagyjából 700 MW-os ipari tárolós kapacitás a hétszeresére nőne 2030-ig, amit persze később tovább kell majd bővíteni. A hálózat stabilitását pedig látszólag paradox módon még az elektromos autók is segíthetik, hiszen az ipari akkuk mellett ezeknek az akkuja is használható tárolása megfelelő anyagi ösztönzéssel és V2G (Vehicle-to-Grid) töltőkkel.”
-
Zöldinfó1 hét telt el a létrehozás ótaMilliárdos beruházásokkal gyorsítaná az EU a tiszta energiára való átállást
-
Zöldinfó3 nap telt el a létrehozás óta„Spanyolország ég” – a Greenpeace sürgős klímavédelmi intézkedéseket követel
-
Zöldinfó1 hét telt el a létrehozás ótaKiszáradó folyók, fogyó ivóvíz: egyre súlyosabb a vízhiány Magyarországon
-
Zöldinfó3 nap telt el a létrehozás ótaRekordhőmérséklet az olasz tengereknél: a klímaváltozás már a mélyben is pusztít
-
Zöldinfó3 nap telt el a létrehozás ótaLegmagasabb fokozatú aszályriadót rendeltek el az ország nagy részén
