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
Az energiahatékony működés a vállalatok számára rendkívül fontos, hiszen a környezetvédelem mellett nem elhanyagolható szempont, hogy ezáltal jelentős energia- és költségmegtakarítás érhető el.
A fiatal munkatársak szemléletformálása és érzékenyítése a témában rendkívül fontos feladat napjainkban. Erre kínál hatékony megoldást a Young Energy Europe 2.0 (YEE 2.0) projekt Junior Energiagazda képzése a Német-Magyar Tudásközpont (DUWZ) szervezésében. Ez a komplex energetikai workshopsorozat fel nem tárt energiamegtakarítási lehetőségekre hívja fel a munkavállalók figyelmét. A képzés során a résztvevők vállalatuknál optimalizálási lehetőségeket keresnek, amelyek az energiafogyasztás, valamint az energiaköltségek csökkentését szolgálják. A magyarországi Junior Energiagazda képzéseken eddig összesen 34 vállalattól 102 munkatárs vett részt. A képzés magában foglalja a vállalati energiahatékonyság szempontjából legfontosabb, legaktuálisabb témákat. A résztvevők ingyenesen kölcsönözhető mérőeszközök segítségével gyűjtenek fogyasztási adatokat és energiahatékonysági projekttervet készítenek, amelyhez segítséget kapnak a választott szakoktatótól.
A Junior Energiagazda képzés záróeseményén a résztvevő csapatok bemutatják az elkészített energiahatékonysági projekttervüket, mely a megvalósítást követően jelentős megtakarítást eredményez a vállalat számára az alábbi videókban látható módon:
– a SCHOTT Hungary Kft. energiahatékonysági projektje:
– a gyöngyösi Városgondozási Zrt. energiahatékonysági projektje:
A 2020-as magyarországi képzésen a legjobb projektnek járó díjat a DENSO Manufacturing Hungary Ltd. nyerte sűrített levegős rendszerük optimalizálásával, amelynek keretében fúvókákat szereltek fel, pneumatikus membrán pumpákat váltottak ki saját fejlesztésű elektromos pumpával, továbbá megszüntették a szivárgásokat a hálózaton és a termelő gépeken egyaránt. A fenti intézkedésekkel éves szinten 1781,3 MWh villamos energiát és 53.440.320 Ft-ot takaríthat meg a vállalat, valamint 407,92 tonnával csökkentheti széndioxid-kibocsátását. A projekt megtérülési ideje rendkívül rövid, mindössze 0,27 év.
Egy másik sikeres projekt az FGSZ Földgázszállító Zrt. Veszprém I. gázátadó állomás fűtésrendszerének korszerűsítésére irányult. A résztvevők megállapították, hogy a fűtéscsövek és hőcserélők szigetelésével jelentősen csökkenthető a túlfűtés miatti veszteség, valamint a szivattyúk villamosenergia-felhasználása. Elérhető költségmegtakarítás: 2.000.000 Ft, megtérülési idő 0,75 év. Emellett korszerű vezérlés, frekvenciaváltós szivattyú, kondenzációs kazánok beépítésével további jelentős megtakarítás realizálható.
A Junior Energiagazda képzés különlegessége annak jövőbeli hatásaiban rejlik. A résztvevők nem csupán egy energiahatékonysági projektet állítanak össze, amelynek segítségével jelentős költségcsökkentést érhetnek el a vállalat számára, de mindezeken felül rengeteg tapasztalatot gyűjtenek, és felelősségteljes munkatárssá válnak. Olyan energetikai szemléletet sajátíthatnak el, amellyel a vállalatot energiahatékonyabbá, környezettudatosabbá tehetik.
A YEE 2.0 projekt Junior Energiagazda képzése a németországi Környezet-, Természetvédelmi és Nukleáris Biztonsági Minisztérium támogatási kezdeményezése, az „Európai Klímavédelemi Iniciatíva” (EUKI) által támogatott projekt. A központi koordinációt a DIHK Service GmbH biztosítja. A projekt összefoglaló videója megtekinthető itt.
Szeptember 8-án indulő képzésről itt találhat bővebb információt.
A kriptovalutákkal kapcsolatban jelenleg az egyik legnagyobb beszédtéma az energiahatékonyság, ami nem is csoda: a legismertebb Bitcoin éves villamosenergia-fogyasztása több, mint amennyit például Argentína, az Egyesült Arab Emírségek vagy Hollandia fogyaszt, írta az alternativenergia.hu.
Erre megoldást hozhat egy másik valuta, az Ethereum 2.0, ami 99,95 százalékkal kevesebb energiafelhasználással járhat, mint az elődje. Az Ethereum jelenleg a legnagyobb altcoin, vagyis a Bitcoinhoz hasonló kriptovaluta. Szakértők szerint hamarosan népszerűbb lehet, mint a piacon először megjelenő társa, mivel már most több szempontból jobb: az Ethereum ugyanis egy olyan számítástechnikai platform is, ahol a fejlesztők új alkalmazásokat hozhatnak létre, ezen kívül támogatja az intelligens szerződéseket, és megvan benne a lehetőség, hogy megbízható információk nagy piacává váljon decentralizált működése jóvoltából. Ez persze csak a jéghegy csúcsa, elemzők millió szempontból hasonlították már össze a Bitcoint az Ethereummal, és leginkább a jövő zenéje lesz, hogy melyik milyen téren lesz népszerűbb – az viszont biztos, hogy utóbbi energiahatékonysági területen nagyot lép előre azzal, ha megjelenik és elterjed az Ethereum 2.0. A kriptovaluták ugyanis jelenleg nagyon alacsony energiahatékonysággal működnek, a Bitcoin éves villamosenergia-fogyasztása például több, mint amennyit Argentína, az Egyesült Arab Emírségek, vagy éppen Hollandia elhasznál.
A kriptovaluta előállítása energiaigényes folyamat, nagy teljesítményű számítógépek szükségesek hozzá. 2021-es adatok szerint a Bitcoin működése éves szinten 121,36 terrawattórát (TWh) tesz ki, amit érdekes összevetni a magyar lakossági villamosenergia-felhasználással, amely ugyanekkora időintervallum mellett 11,7 terawattóra.
Kérdés, hogy hol lehet ezen faragni – az Ethereum, úgy tűnik, megtalálta a megoldást. A valuta és platform jelenleg a Proof of Work (PoW) protokoll alapján működik, ugyanúgy, mint a Bitcoin: ez tulajdonképpen egy algoritmust takar, amelynek segítségével a decentralizált rendszer felügyelői biztosíthatják, hogy a konszenzus megszületik olyan nagyon fontos témákban, mint a számlaegyenlegek, vagy a tranzakciók sorrendje. Ez gyakorlatilag lefekteti a szabályokat, amelyek alapján a bányászok dolgoznak.
Az algoritmus biztosítja, hogy mindig annyi Ethereum mozogjon a tranzakciókban, amennyi ténylegesen létezik, és azt is, hogy az Ethereum láncát nagyon nehéz legyen feltörni vagy átírni. Az Ethereum erről áll át az úgynevezett Proof of Stake (PoS) protokollra, amely szintén egy konszenzusos mechanizmus, és lehetővé teszi, hogy a decentralizált blokklánc-hálózatok jól tudjanak együttműködni. A Proof of Stake előnye, hogy drámaian növeli a rendszer energiahatékonyságát, mivel a bányászokat nem a kapacitásuk, hanem az általuk birtokolt Ethereum-állományok mennyisége alapján jutalmazza, ami véget vet a bányászok jutalmáért folytatott áramégető versenynek. Ez az oka annak, hogy az ETH2.0 annyival energiahatékonyabb lehet: Carl Beekhuizen, az Ethereum Alapítvány egyik kutatója szerint a legkonzervatívabb becslések szerint is 99,95 százalékos energiamegtakarítással jár majd.
Jelenleg az Ethereum is annyi energiát fogyaszt évente, mint egy közepes méretű ország, ez a 2.0-val drámaian lecsökken majd, Beekhuizen számításai szerint 2,62 megawattra. Ez már nem országos szint, hanem 2100 amerikai háztartás energiafogyasztása. A kutató szerint egy ETH2.0 tranzakció 20 percnyi tévénézés során elhasznált energiával ér fel, míg a mostani Ethereum-tranzakciók 2,8 napig tudnának árammal ellátni egy átlagos háztartást. Ehhez képest egy darab Bitcoin-tranzakció 38 napnyi áramfelhasználását fedezhetné egy háztartásnak.
A PoW protokollal alapvetően az volt a probléma, hogy a rendszer biztonságosságát az garantálta, ha a bányászó hardver hatékonyságát növelték, vagy ha több hardvert használtak. Ha egy sikeres támadást akartak megakadályozni, a bányászoknak többet kellett dolgozniuk, mint a támadóknak, és mivel a támadók valószínűleg hasonló teljesítményű eszközökkel rendelkeznek, mint a bányászok, ez egyértelműen több hardver használatát jelentette, ami több energiát is fogyasztott. A PoS azonban ezt a látszólag véget nem érő fokozást értelmetlenné teszi, és úgy növeli a biztonságot, hogy az energiafelhasználás nem növekszik vele együtt.
Hátránya is van azonban a megoldásnak: a PoS protokollok biztonsági aggályokat vetnek fel, mivel az ellenőrzési folyamatban megbízható felügyelőkre van szükség.
Bár az ETH2.0 még kezdeti stádiumban van, a felhasználók már most 4 millió tokent szereztek. Az Ethereum egyébként nem is időzíthette volna jobbkor az energiahatékonysági bejelentését: Elon Musk nemrég bejelentette ugyanis, hogy a Tesla nem fogad el többet Bitcoint az autóiért, méghozzá leginkább azért nem, mert a bányászat ennyire környezetszennyező. Bár a Tesla-guru a februárban bevásárolt 1,5 milliárd dollárnyi Bitcoinját nem adta el, a kriptovaluta a bejelentésre így is elkezdett drámaian visszaesni a piacon. Az Ethereum tehát tökéletesen használta ki a piaci helyzetet, és adott alternatívát a most éppen gazdaságilag nem a legjobb helyzetben lévő, környezetszennyező, energiaigényes Bitcoinra egy olyan valutával, aminek bányászata már teljesen elfogadható energiafelhasználással jár.
A napsütötte órák számából kiindulva azt hihetnénk, hogy Finnországban nem igazán terjedtek el a napelemek, a piac azonban elképesztő ütemben bővül.
Mindez serkenti a vállalatokat, kedvez a technológiai innovációnak, aminek a fogyasztók is örülhetnek. Az egyik legjelentősebb fejlesztés, amelyet a helyi cégek az utóbb időkben elkezdtek ajánlani, az úgynevezett virtuális akkumulátor. Sok szakértő véli úgy, hogy a megoldásnak komoly szerepe lesz a jövő energetikájában. A finnországi piacnak is megvannak ugyanakkor a maga nehézségei. Ilyen többek között a más országokban is problémás telepítés, amely viszonylag gyakran nehezíti meg a szakemberek munkáját – szerencsére ezen a területen is egyre jelentősebb a fejlődés.
A piac egyik, ha nem a leggyorsabban telepíthető rendszere a Rauli vállalaté. Ville Tiainen, a cég vezérigazgatója szerint már több mint ezer napelemes rendszert építettek ki, amikor felismerték, hogy az installációs megoldások használata nem mindig egyszerű, és változásra van szükség. Ennek egyik oka az, hogy a bevett rendszert egy elektronikai vállalat dolgozta ki, amely nem igazán gondolkodott a telepítők fejével. Tiainen hozzátette, mivel egyre több a fekete napelem a piacon, olyan elegáns rögzítőt akartak készíteni, amely passzol a panelekhez.
A Rauli termékeit Finnországban gyártják napelem-telepítő és tetőbiztonsági szakemberek segítségével. A rögzítőknek több olyan egyedi tulajdonságaik is vannak, melyek más, korábbi gyártmányokban nem voltak jelen, és amelyek megkönnyítik a napelemek felszerelését.
Ilyen többek között az Easy Click, amely lehetővé teszi, hogy a sín és a tartóelemek között ne kelljen csavarokat használni. Tiainen szerint telepítettek már olyan száz panelből álló rendszert is, ahol a síneket csupán 20 perc alatt szerelték fel. A Rauli emellett olyan egyedi rögzítőket is gyárt, amelyeket kifejezetten az extrém, északi időjárási körülményekre terveztek. Tiainen úgy véli, az esetek 90 százalékában a különálló házakra egy nap alatt lehet telepíteni a napelemeket. Mint mondta, a Rauli termékeivel jelentősen felgyorsulhat a folyamat.
További információ: raulibrackets.fi
Képek: raulibrackets.fi
Szarvasmarhák gyomra lebontja a műanyagot
Hibrid vaddisznók élnek a fukusimai katasztrófa környékén
Milliós megtakarítás és energiahatékonyság a Junior Energiagazda képzéssel
Bemutatták az újahasznosított műanyagból készült Lego kockát
