Zöldinfó
Lehet 50 év a napelemek élettartama?
A fenntarthatóság kulcsa nem feltétlenül az újrahasznosítás, az élettartam növelése is igen hatékony lehet.
Az Egyesült Államok Megújuló Energiák Laboratóriumának (NREL) szakértői friss jelentésükben azt írják: az új napelem-alapanyagok iránti kereslet csökkentése érdekében nem a zárt hurkú újrahasznosítást, hanem a modulok élettartamának növelését kell előnyben részesíteni – számol be a PV Magazine. A kutatók vizsgálatukban kifejezetten ezen két megoldás hatásait vetették össze. Esettanulmányként az Egyesült Államokat használták, a csapat 336 forgatókönyvet elemzett, és csak a monokristályos, szilícium alapú modulokra koncentrált.
A szakértők felmérték többek között, hogy 15-50 évnyi élettartam mellett a különböző típusú panelek miként hatnak az új alapanyagok iránti igényre. Emellett a zárt hurkú újrahasznosítás következményeit is tanulmányozták – ezen újrahasznosítási rendszer lényege, hogy az adott anyag korlátlan ideig felhasználható anélkül, hogy veszítene eredeti tulajdonságaiból. A csapat a számítás során azt feltételezte, hogy 2050-re 1,75 terawatt napelemes kapacitás lesz telepítve Amerikában.
Az eredmények alapján az 50 év élettartamú modulok segítségével 3 százalékkal csökkenhet az alapanyagigény a 35 éves élettartamhoz képest, 15 év mellett viszont további 1,2 terawattnyi cserére lenne szükség, hogy 2050-re fenntartsák az 1,75 terawattos célt. Ez jelentősen növelné az új anyagok iránti keresletet, illetve a hulladék mennyiségét, hacsak nem tudnák a napelemek tömegének több mint 95 százalékát újrahasznosítani.
Utóbbi forgatókönyv megköveteli, hogy a hulladékok 100 százalékát begyűjtsék, illetve hogy az újrahasznosítás nagyarányú legyen. A költségek egy ilyen rendszerben rendkívül magasak, és a technológiai kihívás is jelentős, hiszen egyelőre ilyen szinten nem képesek minden napelemrészt újrahasznosítani. A kutatók szerint a fenntartható ellátási láncokra törekedve gyakran az újrahasznosítást tekintik megoldásnak, pedig egyéb megoldások is léteznek. Ezek közé tartozik az élettartam növelése, amely nagyban hozzájárulhat az alapanyagigény mérsékléséhez.
Zöld Energia
Lehet a jövő energiája egy több forrásra épülő, intelligensen vezérelt mikrohálózat?
A technológia a működési költség mellett a kibocsátást is csökkentheti.
Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet Önnek! Ingyenes kalkulálás itt (x)
A kínai Guangdong Power Grid vállalat szakemberei olyan megoldást javasolnak, amelyben a napelemeket kis moduláris atomreaktorokba integrálják – írja az alternativenergia.hu. A csapat szerint a fókusz korábban vagy a megújuló energiaforrások által dominált mikrohálózatok működésén, vagy a nukleáris alapú energiarendszereken volt. Az új megközelítés holisztikus hibrid energiagazdálkodási keretrendszert jelent. A kutatás újdonsága a fotovoltaikus és a kis moduláris reaktorok általi termelés együttes optimalizálásában rejlik, amelyhez egy robusztus, a bizonytalanságokat figyelembe vevő terhelés-elosztási mechanizmus párosul. A javasolt rendszerben a napelemek és a moduláris reaktorok egymást kiegészítő, míg a generátor és az akkumulátor további energiaforrásokat biztosítanak. A hidrogént elektrolizátorok állítják elő a többletidőszakokban, és későbbi felhasználásra tárolják, a rendszer agya pedig az energiagazdálkodási rendszer (EMS), amely döntéseket hoz a valós idejű adatok alapján. A szakértők esettanulmányként egy rendszert szimuláltak, amelyhez egy 100 MW-os hibrid mikrohálózat tartozott. A létesítmény egyrészt egy átlagos igénybevételű, 85 MW-os ipari terhelést szolgál ki, amely akár napi 25 százalékot is elérő csúcsigény-ingadozásokkal bírt; másrészt kiszolgált egy átlagos terhelésű, 15 MW-os lakossági igénybevételi komponenst, amelynek csúcs-átlag aránya 1,6 volt.
A rendszer beépített fotovoltaikus kapacitása 40 MW, a napsugárzási adatok egyéves időjárási információkból származtak. A napenergia-változékonyságot normális eloszlással modellezték. A rendszerhez egy 20 MWh-s lítium-ion akkumulátor, valamint egy maximum 15 tonna kapacitású hidrogéntároló egység is tartozott.
Az elemzés alapján egyéves működés során a javasolt optimalizációs keretrendszer átlagosan körülbelül 18,7 százalékkal csökkentette a működés költségét, miközben a szén-dioxid-kibocsátás 37,1 százalékkal mérséklődött. A különféle rezilienciamutatók eközben 98 százalék fölé emelkedtek.
A szakértők szerint a rövid távú akkumulátoros és a hosszú távú hidrogén alapú tárolás összehangolása napi és szezonális szinten is képes kezelni az energiában fellépő egyensúlyproblémákat.
-
Zöld Közlekedés1 hét telt el a létrehozás ótaElektromos járművek: most éri meg igazán váltani
-
Zöldinfó1 hét telt el a létrehozás ótaFöld alá kerültek a kábelek: időjárásállóbbá vált a helyi villamosenergia-hálózat
-
Zöldinfó6 nap telt el a létrehozás ótaAz EKR akár 150 ezer lakóingatlan korszerűsítését teszi lehetővé 2027-ig
-
Zöldinfó1 hét telt el a létrehozás ótaZöldül a távfűtés: 2026-ban tovább bővül a lakossági támogatási program
-
Zöldinfó1 hét telt el a létrehozás ótaBiztonságosabb, megfizethetőbb és tisztább energia minden európainak
