Zöld Energia
Így lesz még hatékonyabb a napelem
Egy kis odafigyeléssel jelentősen mérsékelhetjük a napelemek energiaveszteségét.
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
Hollandia házainak felére települhetne napelem
Hollandiában az utóbbi időszakban látványosan terjedtek a napelemek.
A holland kormány egy új, nyílt hozzáférésű fotovoltaikus adatbázis segítségével fedezte fel, hogy a helyi háztetők körülbelül 50 százaléka potenciálisan alkalmas lenne napelemes rendszerek elhelyezésére – számol be a PV Magazine. A problémát az jelenti, hogy csak 8 százalékuk tudna azonnal, akadálymentesen fotovoltaikus rendszereket elhelyezni.
A Rijksdienst voor Ondernemend Nederland (RVO), egy holland állami ügynökség, amely 2023 decemberében egy nyílt hozzáférésű adatbázist tett közzé az ország összes olyan háztetőjéről és parkolóterületéről, amely napelemes telepítésre alkalmas lehet. Néhány hónappal az indulás után az RVO közölte, hogy az új eszköz máris segített azonosítani mintegy 725 négyzetkilométernyi olyan tetőfelületet, amely megfelelne a napelemes rendszerek kiépítésére. Ez az ország tetőinek mintegy felét jelenti.
„Ennek a területnek azonban csak 8 százaléka alkalmas közvetlenül napelemek telepítésére” – olvasható az ügynökség közleményében. A többi esetben először az akadályokat kell elhárítani, az RVO szerint a lehetséges problémák közé tartoznak a tetőablakok, a szegmentált tetőformák, a gyenge tetőszerkezetek vagy az azbeszt jelenléte.
Az adatbázis minden olyan település és régió információit bemutatja, ahol van szabad hely. Emellett tartalmaz egy adatböngészőt is, amely kiemeli az akadályokat, valamint a hálózati torlódási kockázatokat, a csatlakozási problémákat és a meglévő fotovoltaikus rendszereket.
Hollandia annak ellenére, hogy nem tartozik a világ leginkább napsütötte országai közé, meglehetősen jó úton halad a fotovoltaikus fejlesztésekben. Egy, a közelmúltban megjelent, a Dutch New Energy (DNE) Research tanácsadó cég által készített, a tavalyi év eredményeit összefoglaló jelentés alapján a holland napenergia-piac 2023-ban 4,82 gigawatt új napelemes kapacitással bővült. A tavalyi új kapacitásból mintegy 2,5 gigawatt lakossági telepítésekből származott, szemben az előző évi 2,2 gigawattal. A fennmaradó 2,4 gigawatt a kereskedelmi, ipari és nagyüzemi szegmenshez köthető.
