Zöld Energia
Miért döntsünk a napelemek mellett?
Szinte nincs már olyan személy, aki ne hallott volna valamilyen módon a napelemekről és az előnyeiről, vagy esetleg a hátrányairól. Nem véletlen, hogy ennyire elterjedt lett ez a fogalom, hiszen egy olyan rendszerről beszélünk, amely energiatakarékosságáról híres.
Arról nem is beszélve, hogy hosszú távon nagyon jó befektetésnek bizonyul. Természetesen senkit sem lehet meggyőzni a napelemek használatáról úgy, hogy előtte ne ismertetnénk részletesen a témát. Aki tehát a jövőben komolyan szeretné megfontolni ezen rendszer telepítését, annak most szeretnénk néhány fontos információval szolgálni, hogy könnyebb legyen a döntés.
Mi is az a napelem rendszer?
Egy olyan berendezés, amely különböző cellákból, fotovoltaikus panelekből van összeállítva. Ezeknek az a célja, hogy a rájuk eső napsugarat elnyelje. Ezáltal egy olyan elektromos mező jön létre, amely az áram kialakítását eredményezi. Mondani sem kell, hogy ez teljesen független energiaforrás, hiszen csakis a Nap sugaraira vagyunk hagyatkozva. Ez nem azt jelenti, hogy a napelem csak akkor teljesít jól, ha erős a napsütés.
Erről azonban később részletesen beszélünk.
A napenergia felhasználása
Mint azt már említettük, a napelem rendszer napenergiával működik. Ez pedig egy olyan megújuló energiaforrás, amely a jövőben egyre elterjedtebbé válik. A nem-megújuló energiaforrásokkal szemben a napenergia hosszú távú hatást ér el, és garantálja a rendszer működtetését. Ez érthető is, hiszen a napenergiából sosem fogyunk ki, legalábbis amíg van Nap, addig az energiáját is a javunkra fordíthatjuk. Nézzük, hogy milyen előnyei vannak ennek az energiaforrásnak:
– Ingyen van: a napenergia nem kerül pénzbe, korlátlanul áll a rendelkezésünkre
– A felhasználásának nincsenek káros és negatív következményei, nem szennyezik a környezetet vagy a légkört
– Távoli helyeken is megoldható az energiatermelés
– Több berendezés is ezzel működik: napelemek, napkollektorok stb.
– Nem kell attól tartanunk, hogy kifogyunk belőle!
Láthatjuk tehát, hogy a napenergia a legjobb mód arra, hogy energiatakarékos berendezéseket működtessünk a segítségével. A két leginkább ismert ilyen rendszer a napelem és a napkollektor; mindkettő ezt a megújuló energiaforrást hasznosítja. Viszonylag egyszerű a működési elvük, azonban alapos munkát igényel a beszerelésük, és azt sem szabad elfelejteni, hogy mindkettőnek más a szerepe. A napelemek elektromos áramot termelnek a napfény hatására, míg a napkollektorokat leginkább fűtésre, melegvíz előállítására használják.
A napelemek csak napos időben működnek?
Természetesen sokat számítanak a környezeti hatások egy ilyen rendszer működésében, azonban tudni kell, hogy nemcsak akkor állít elő energiát, amikor süt a nap. Az árnyékos időben is termel áramot, viszont nem olyan mértékben, mint normális körülmények között. Ettől függetlenül mi folyamatosan gyűjthetjük az elektromosságot, melyet különböző akkumulátorokban is tárolhatunk, ha nem szeretnénk azonnal felhasználni, vagy ha túl sokat termelünk. Ez is előfordulhat ugyanis. A nyári hónapokban nagyon jól teljesít a napelem rendszer, és olyan mennyiségű áramot tud előállítani, amelynek segítségével teljesen független energiaszolgáltatónk lehet. Sokat spórolhatunk így a számlákkal, hiszen a Napból nyerjük el az ingyenes energiát. Ilyenkor ajánlatos kihasználni a termelést, és elraktározni a fent említett akkumulátorokban, hiszen lesznek olyan idők is, amikor nehezebben tudja a rendszer előállítani a szükséges árammennyiséget. Ilyenkor pedig nyugodtan elővehetjük a tartalékot.
Milyen napelem típusok között válogathatok?
Alapvetően két típust különböztetünk meg: a kristályos napelemeket és a vékonyrétegű technológián alapuló modelleket. A legelterjedtebb azonban a kristályos, ezen belül pedig a mono- és polikristályos rendszer. A monokristályos napelemek hatásfoka nagy, azonban az ár szempontjából is jobban meg kell fizetni. Ez azonban hosszú távon mindenképp az előnyünkre válik, hiszen egyszer kell csak telepíteni a rendszert, utána több évtizedig élvezhetjük az előnyeit. A polikristályos napelemek valamilyen szinten olcsóbbak, de egy kicsit gyengébben teljesítenek. Ez a teljeseítménybeli különbség azonban nem annyira jelentős, hogy különösebb gondot okozzon. Mindennek megvan a maga ideje, ezért a polikristályos napelemek is biztosítani tudják a megfelelő mennyiségű áramot, csak egy kicsit nehezebben. Mindkét típus nagyon jól tudja hasznosítani még a gyengébb fényt is, tehát akármelyiket is választanánk, nem kell attól tartanunk, hogy nem lesz meg a szükséges árammenyiség. Ezek szilícium félvezető réteget tartalmaznak, amelyek minősége magyarázza azt, hogy miért nevezhetjük viszonylag drágának a kristályos napelemeket.
Ami a vékonyrétegű technológiát illeti, ilyen például a gallium-arzeniden alapú berendezés, melyet leginkább műholdakon használnak. Itt már nagyon nagy hatásfokról beszélhetünk, ami elérheti akár a 46 százalékot is. A monokristályos napelem hatásfoka 15-20 százalék körül mozog, a polikristályosé pedig körülbelül 15 százalék. Természetesen mindkét esetben növelhető a teljesítmény, ám ehhez különleges berendezések és környezeti feltételek szükségesek.
A napelemek előnyei
Összegzésként lássuk, hogy milyen előnyökkel számolhat az, aki az energiatakarékos berendezés telepítése mellett dönt.
Első sorban sokat spórolhatunk egy ilyen rendszerrel. A telepítést ki kell fizetni, és ehhez bizony szükségünk van egy bizonyos tőkére, azonban a napenergia ingyenes, tehát hosszú távon mindenképp megéri használni. Néhány év alatt megtérül a befektetésünk, ehhez azonban szükséges az is, hogy egy szakértő tanácsát kikérjük, mielőtt telepítjük a napelemeket. Nem mindegy ugyanis, hogy hová, milyen tetőszerkezetre és milyen fajta napelemet akarunk berendezni.
Továbbá az is fontos, hogy nagyon nagy területet tudunk ellátni árammal, arról nem is beszélve, hogy a tökéletes feltételek mellett a napelemek hihetetlenül sok ember számára tudnának energiát biztosítani. Ugyancsak előnynek számítható be az, hogy környezetbarát berendezést üzemeltetünk: a napelem működése során nem szabadulnak fel károsanyagok, ezáltal sem a környezetünket, sem a légkört nem szennyezzük. A berendezés nem zavaró, tehát akár városokban is fel lehet telepíteni az épületek tetejére. A karbantartás szempontjából is csak pozitívumot mondhatunk, hiszen ha már egyszer sikeresen telepítették, a napelemek nem igényelnek gyakori és költséges karbantartást.
Végül, de nem utolsó sorban, jelentős pénzösszegeket tudunk megspórolni, ha áttérünk egy ilyen berendezésre, hiszen energiaszolgáltatás terén szinte függetlenné válunk. Nem kell a napenergiáért fizetnünk. A napelemek telepítésére pedig akár pályázatokat is írhatunk, hiszen különféle támogatásokkal bíztatják az embereket a rendszer telepítésére. Ez egy hosszú távú befektetés, amelynek megtérülésére szükség van néhány évre, azonban utána már több évtizeden át tudjuk élvezni az előnyeit anyagiak és a környezetbarát tulajdonsága terén is.
Forrás: napelemek-napkollektorok.hu
Zöld Energia
Gépi tanulás a napfény szolgálatában: előrejelzések, amelyek spórolnak az energiával
Időjárási változók előrejelzése megújuló energia termeléséhez.
Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet Önnek! Ingyenes kalkulálás itt (x)
A Debreceni Egyetem kutatója az időjárás-előrejelzések olyan statisztikai utófeldolgozásával foglalkozott, mely révén az eddiginél pontosabb előrejelzéseket lehet adni a megújuló energiatermeléshez szükséges időjárási változókra – írja az alternativenergia.hu. Az Informatikai Karon működő, az országban egyedülálló statisztikai utófeldolgozással foglalkozó kutatócsoportnak Baran Ágnes egyetemi docens is tagja. Munkájukat, illetve egy abból készült tudományos publikációt a Gróf Tisza István Debreceni Egyetemért Alapítvány és a Debreceni Egyetem Publikációs Díjjal jutalmazta. Az egyetemi szakemberek nem egy időjárási változó szimpla előrejelzésével foglalkoztak, hanem olyan szempontokat vettek figyelembe a kutatás során, melyeknek jól kimutatható gazdasági hasznosíthatósága is van. Magyarországon folyamatosan erősödik a napenergia jelentősége, egyre bővül a megújuló energiaforrások felhasználási területe. A kutatók 100 méteres magasságban mért szélsebességre és napsugárzásra vonatkozó előrejelzésekre fókuszálva ötvözték a gépi tanulási technikát a hagyományos utófeldolgozási módszerekkel annak érdekében, hogy néhány szélfarmtól és napelemfarmtól, illetve a HungaroMettől származó adatok alapján olyan matematikai modellt fejlesszenek ki, mely a lehető legpontosabb előrejelzéseket képes adni.
– Az adott modellek egyrészt függenek attól, hogy milyen időjárási változót akarunk előre jelezni és természetesen függhetnek a speciális állomásadatoktól is. Nem feltétlenül ugyanazok a modellek működnek egy alföldi állomáson, mint mondjuk az Alpokban, tehát a modellépítésnél arra törekedtünk, hogy a rendszer különböző állomások, más adatok esetén is alkalmazható legyen. A validálást speciálisan a magyar adatokra, a magyar állomásokra szabtuk, valós adatokkal dolgoztunk, így azok egy részét a modell felépítésére, paramétereinek meghatározására, másik felét pedig a tesztelésre használtuk, ezáltal ellenőrizhettük, valóban jó előrejelzéseket képes-e adni az algoritmus. Úgynevezett gördülő tanuló periódussal dolgoztunk, tehát a modell paramétereit, az adott napon inicializált előrejelzéseket mindig az előző valahány nap tapasztalatai, a szél esetén 51, a napsugárzás esetén pedig az előző 30 nap adatai alapján határoztuk meg. Mindig újra kell hangolni a modellt, mindig be kell iktatni egy tanítási fázist. Ennek a munkának egy korábbi verzióját már operatív alkalmazásba helyezte a HungaroMet és ennek használatával készíti az előrejelzéseket – fogalmazott a DE IK egyetemi docense.
Baran Ágnes kiemelte: ez egy nemzetközi szinten is kiemelten kutatott terület, a kutatócsoport közvetlen szakmai kapcsolatban áll a readingi Európai Középtávú Időjárás-előrejelző Központtal, valamint a tématerület egyik legfontosabb tudományos műhelyének számító Heidelberg Institute for Theoretical Studies kutatóközponttal is. Magyarországon a BME-vel működnek együtt a Debreceni Egyetem kutatói. Itthon a gépi tanulással modellezhető időjárás-előrejelzésekkel kapcsolatos kutatásoknak egyelőre nincs nagy múltja, ezzel együtt a DE kutatói hazai viszonylatban úttörőknek számítanak.
Az eredmények jól kimutathatók, mérőszámok segítségével meghatározható, hogy mennyit javított az utófeldolgozási technika a nyers előrejelzéseken. A minél pontosabb előrejelzéseknek anyagi szempontból is komoly tétjük van. – Magyarországon a napelemfarmoknak, energiatermelő központoknak menetrendadási kötelezettségük van, tehát jelezniük kell, mennyi energiát fognak termelni 15 perces időlépésekben egy megadott időhorizontra (48 óra) vonatkozóan, ha azonban ettől lényegesen eltérnek, akkor büntetést kell fizetniük. A prognózis minőségétől függhet az is, hogy kell-e vásárolni energiát, kell-e egyéb forrásokra támaszkodni ezen a téren. A kutatás révén egy olyan új technikát mutattunk be, amit továbbfejlesztve bármelyik időjárási változó esetén pontosíthatjuk az előrejelzéseket. Pontosabban meg lehet tehát állapítani, hogy az előállított elektromos áram mekkora hányada származhat napenergiából és mennyit kell más módszerrel előállítani – tette hozzá a DE IK egyetemi docense.
A two-step machine learning approach to statistical post-processing of weather forecasts for power generation című, GTIDEA és Debreceni Egyetem Publikációs Díjas tanulmány a Brit Királyi Meteorológiai Társaság Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society című folyóiratában jelent meg.
-
Zöld Közlekedés1 nap telt el a létrehozás ótaElektromos járművek: most éri meg igazán váltani
-
Zöldinfó6 nap telt el a létrehozás ótaIngyenes hőszigetelés és bónuszrendszer: új lendületben a hazai épületfelújítás
-
Zöld Energia1 hét telt el a létrehozás ótaA napenergia mellé tárolók kellenek: új irányt jelöltek ki
-
Zöld Energia6 nap telt el a létrehozás ótaEnergiatárolás: ki pályázhat a 2,5 milliós állami támogatásra?
-
Zöldinfó5 nap telt el a létrehozás ótaVízre hangolt jövő: Debrecen átfogó fejlesztésekkel válaszol a klímaváltozás kihívásaira
