Zöld Energia

Így lesz még hatékonyabb a napelem

Rengeteg tényező van, amely csökkentheti a napelemek által megtermelt energia mennyiségét.

Létrehozva:

4 év telt el a létrehozás óta

2023-04-06

Szerző:

Vanessza

Amikor napelemekbe ruházunk be, az egyik legfontosabb elvárásunk, hogy a rendszer a lehető legtöbb energiát állítsa elő, a termelésnek ugyanakkor megvannak a maga korlátai. Ezek kiszűrésében segít az amerikai Aurora Solar – számol be a PV Magazine. A vállalat a világ vezető napelemes tervezés- és teljesítménymonitorozó szoftverszolgáltatója. A cég a közelmúltban egy olyan útmutatót adott ki, amely segít megérteni és elkerülni a fotovoltaikus rendszerek energiaveszteségének fő okait.

A KWh Analytics klímabiztosító és megújuló energia kockázatkezelő cég nemrég közölte 2022-es napenergia-termelési indexét, ebből kiderül, hogy a napelemes eszközök a várakozások alatt teljesítenek világszerte. A 2015 óta telepített rendszerek nagyjából 7-15 százalékkal múlták alul az elvárásokat, az adatokra regionális eltérések jellemzőek. Ezen probléma orvoslásában segíthet az Aurora Solar kiadványa.

Ebben olyan alapvető teljesítményt befolyásoló faktorok szerepelnek, mint a dőlésszög, a tájolás és az árnyékolás. Az útmutató többek között bemutatja, hogy a nem megfelelő rendszerelemek miként okozhatnak veszteségeket, valamint felméri a beesési szög módosító hatásait.

Nem árt tisztán tartani a rendszert

Az Aurora megjegyzi, hogy a panelek Egyenlítő felé történő döntése fokozhatja a termelést, a nem megfelelő beesési szög pedig jellemzően 3-4,5 százalékos veszteséget idéz elő. A szög optimalizálása tehát önmagában sokat nyom a latba: emellett a szennyeződések jelentenek még komoly, ám viszonylag egyszerűen orvosolható gondot. Egyes térségekben a törmelékek és por felhalmozódásához köthető a legnagyobb veszteség, a hosszú száraz évszakokkal bíró területeken ennek aránya akár 5 százalék is lehet. A gyakori porlerakódások által érintett régiókban erre további 1-2, a nagy forgalmú helyszíneken újabb 1 százalék jöhet, az esős térségekben ezzel szemben a veszteség általában csupán 2 százalék körül mozog.

A Nemzeti Megújuló Energia Laboratórium (NREL) teljesítményparaméterei azt mutatják, hogy az Egyesült Államokban az 5 százalékos szennyezéshez kapcsolódó veszteség a gyakori. Egy NREL-modell szerint egy 1,9 százalékos veszteségű rendszer éves tisztítása körülbelül 1,5 százalékra csökkenti a kiesést; évi két takarítás után viszont 1,3; három takarítás mellett pedig 1,2 százalékra mérséklődik a veszteség.

Termelési problémát okozhatnak továbbá a madarak, ürülékük elzárhatja a cellákat, az anyagot ráadásul az eső sem mossa le minden esetben. Amennyiben a rendszer nem rendelkezik a szükséges bypass diódákkal, egy-két cella elvesztése az egész napelem leállásához vezethet. Az Aurora a madárürülék ellen a gyors kézi tisztítást javasolja. A hó szintén csökkentheti a termelést, az NREL szerint akár 10-30 százalékkal is. A hó szerepét éves alapon nehéz modellezni, az Aurora a havi formátumú mérést ajánl.

Kritikusan fontos szempont az árnyékoltság, a vállalat szerint egy árnyékolt napelem olyan, mint egy eldugult cső: ha egy cellára árnyék vetül, az áramlás a teljes cellasoron mérséklődik. A jelenség a már említett bypass diódákkal kerülhető ki, ezekkel viszont a rendszer lemond az érintett cella termeléséről. Az árnyékolás semlegesítésére az Aurora a modulszintű teljesítményelektronika (MLPE) vagy mikroinverterek használatát javasolja.

A környezeti tényezők közül a hőmérséklet sem megkerülhető, a felmelegedés szintén visszavetheti a rendszer teljesítményét. A tető anyaga és a panelek szöge egyaránt hat a hőmérsékletre, de a napelemek típusa is számít, ezen kívül a napsugárzás okozta degradációval is számolni kell.

Nem mindegy a belső szerkezet sem

A napelem működését az is negatívan befolyásolhatja, ha az elemei nem megfelelőek, a rosszul kiválasztott kábelezés például 1-2 százalékos veszteséghez vezethet. Számos egyéb összetevő feszültségesést okozhat az áramkörökben, beleértve a csatlakozásokat, biztosítékokat és ellenállásokat. Végezetül az inverter megválasztása is kulcsfontosságú, mivel ha a panelek egyenáram-kimenete nagyobb, mint az inverter által átalakítható egyenáram, veszteség lép fel.

Összességében megállapítható, hogy a hőtágulás és hőösszehúzódás, az UV-sugárzás, valamint a szélfútta részecskék által okozott károk idővel csökkentik a napelem termelését. A gyártói garanciák általában óvatos becslést adnak a degradálódott panelek teljesítményére.

Zöld Energia

Közel harmadára esett a villanyszámla, miután energiatárolót szereltek be

Egy dán család napelemes rendszerének energiatárolóval történő kiegészítésével jelentősen, évente több százezer forinttal csökkentette villanyszámláját, miközben az akkumulátor az olcsóbb áram tárolásával és a hálózati terhelés kiegyenlítésével is segíti az energiafelhasználást.

Létrehozva:

4 óra telt el a létrehozás óta

2026-11-11

Szerző:

Hell

Mennyibe kerülne egy napelemes rendszer akkumulátoros energiatárolóval? Tudja meg az ingyenes kalkulátor segítségével! Kattintson ide! (x)

Jelentősen csökkentette villanyszámláját egy dán család azzal, hogy a napelemes rendszerét otthoni energiatárolóval egészítette ki. A megoldás nemcsak a saját termelésű áram hatékonyabb felhasználását teszi lehetővé, hanem az olcsóbb időszakokban vásárolt villamos energia eltárolásával is mérsékli a kiadásokat. A szakértők szerint a háztartási akkumulátorok az elektromos hálózat terhelésének kiegyenlítésében is fontos szerepet kaphatnak. A dániai Asnæs településen élő Henrik Lomholdt családjának már nem kell folyamatosan figyelnie, mikor a legolcsóbb az áram. A házukban működő napelemes rendszerhez csatlakoztatott akkumulátor automatikusan tárolja az energiát, amelyet a család később, például az esti órákban használhat fel. „Az a nagyszerű benne, hogy szinte semmivel sem kell foglalkozni. Minden automatikusan működik” – mondta Henrik Lomholdt, aki szerint a rendszer nyáron különösen jelentős megtakarítást eredményez. A család éves villamosenergia-költsége a napelemek és az energiatároló telepítése előtt nagyjából 1,1–1,2 millió forint volt. A rendszer kiépítése óta ez az összeg mindössze mintegy 370 ezer forintra csökkent évente. Ez évente megközelítőleg 740–790 ezer forintos megtakarítást jelent. A család a nyári hónapokban szinte teljes egészében saját maga fedezi villamosenergia-igényét.

Télen a rendszer más módon segít csökkenteni a költségeket: az akkumulátor az olcsóbb időszakokban töltődik fel, a háztartás pedig a drágább órákban a tárolt energiát használja fel. Így mérsékelhető a hálózatból vásárolt, magasabb árú villamos energia mennyisége.

Henrik Lomholdt szerint a napelemek megvásárlásakor egyértelmű döntés volt az akkumulátor beépítése is. A tárolóval kiegészített rendszer hozzávetőleg egyharmaddal került többe, mint az akkumulátor nélküli változat, de a tulajdonos úgy számol, hogy a magasabb kezdeti beruházás gyorsabban megtérülhet. Várakozásai szerint az energiatároló körülbelül nyolc év után kezdhet tényleges nyereséget termelni.

Az elektromos hálózatnak is segíthetnek az akkumulátorok

A háztartási energiatárolók előnyei túlmutatnak az egyéni megtakarításokon. A megfelelően vezérelt akkumulátorok hozzájárulhatnak a villamosenergia-hálózat terhelésének kiegyenlítéséhez is. Amikor sok háztartás egyszerre fogyaszt nagy mennyiségű áramot, vagy a napelemes rendszerek egy időben jelentős mennyiségű energiát táplálnak a hálózatba, megnőhet a helyi infrastruktúra terhelése. Az akkumulátorok a termelés és a fogyasztás időbeli eltéréseinek mérséklésével segíthetnek a meglévő hálózati kapacitás hatékonyabb kihasználásában.

Henrik Madsen, a Dán Műszaki Egyetem (DTU) professzora egy, a Trefor energiaszolgáltatóhoz tartozó, viszonylag nagy terhelésű hálózati szakaszt vizsgált. Mérései szerint a hálózat átlagos kihasználtsága ezen a területen mindössze 15 százalék körül alakult. A professzor szerint az akkumulátorokkal kiegyenlíthetők a fogyasztási és termelési csúcsok, ami megfelelő feltételek mellett jelentősen növelheti a meglévő hálózat hasznosítható kapacitását. Ez mérsékelheti az új hálózati beruházások iránti igényt is, bár a tényleges lehetőségek az adott hálózati szakasz műszaki adottságaitól függnek.

Egyre többen választanak otthoni energiatárolót

A dániai adatok alapján a háztartási akkumulátorok iránti érdeklődés is növekszik. A Dán Napelem Szövetség adatai szerint az egyik tavalyi negyedévben 546 otthoni akkumulátort telepítettek, míg a következő év második negyedévében már 1403 ilyen berendezést helyeztek üzembe. Tavaly szeptember óta összesen több mint 3700 háztartási energiatároló telepítése történt meg, írja az alternativenergia.hu.

forrás: Dansk Solcelleforening / TV2 ØST/ alternativenergia.hu

A növekedés egyik oka, hogy a háztartások egyre inkább felismerik a napelemes rendszerek és az akkumulátorok együttes alkalmazásának előnyeit. A napközben megtermelt, alacsonyabb értékesítési árú többletenergia helyben tárolható, majd később felhasználható, amikor a hálózati villamos energia drágább.

A szövetség elnöke, Flemming Kristensen egy másik szempontot is kiemelt: az energiatárolók áramszünetek esetén tartalék energiaforrást jelenthetnek. A tényleges ellátásbiztonság azonban attól is függ, hogy az inverter és a rendszer képes-e hálózattól függetlenül működni, illetve milyen fogyasztókat tud ellátni. A szakember szerint a napelemes rendszerek értékesítésekor egyre gyakrabban eleve akkumulátorral együtt kínálják a berendezéseket, vagy legalább olyan invertert telepítenek, amely később energiatárolóval is kiegészíthető.

A dán példa azt mutatja, hogy az otthoni akkumulátor nem csupán a saját termelésű napenergia jobb kihasználását teszi lehetővé. Az energiatárolás az időjárásfüggő termelés és a változó áramárak mellett a háztartások költségeinek mérséklésében, valamint a villamosenergia-rendszer rugalmasabb működésében is szerepet játszhat.

Tovább olvasom