Kapcsolatfelvétel

Zöld Energia

Mióta fejlesztik a napelemes technológiát?

Elképesztő fejlődésen esett át a napelemes technológia közel 200 éves története során.

Létrehozva:

|

Napjainkban a napelemek egyre több területet hódítanak meg, már hazánkban is megannyi helyen találkozhatunk velük. Az ember azt hinné, hogy a technológia modern, és csak a fosszilis energiahordozók elleni küzdelem vitte rá a kutatókat az eszközök fejlesztésre, pedig a fotoelektromos vizsgálatok már a 19. században megindultak. A fotoelektromos hatást 1839-ben fedezte fel az akkor mindössze 19 éves Edmond Becquerel.

Napelemes rendszerek elérhető áron. Kalkuláljon itt ingyenesen (x)

A francia szakértő eredményét csak később, Albert Einstein révén ismerték fel, a legendás fizikus 1922-ben a fényelektromos jelenség tanulmányozásáért kapta meg a fizikai Nobel-díjat. Meglepő lehet, de az első napelemes panel is a 19. században született: 1883-ban Charles Fritts egy vékony szelénréteget rendkívül vékony aranyréteggel vont be, a hatékonyság mindössze nagyjából 1 százalék volt.

A napelemes korszak igazán 1950-ben kezdődött el a Bell Laboratóriumnak köszönhetően. Az intézmény volt az, amely a fotovoltaikus technológiára koncentrálva elsőként használt szilíciumot a cellák megalkotásához. A fordulat Daryl Chapin, Calvin Fuller és Gerald Pearson nevéhez köthető, a megközelítéssel már 4 százalékos hatékonyságot is elértek. Noha a technológia még sokáig túl drága maradt az átlagfogyasztók számára, az amerikai kormány észrevette a lehetőségeket, az 1960-as és 1970-es években ezért rengeteg forrást fordítottak a fejlesztésre. A gyártási módszerek alakulásának, az egyre jobb hatékonyságnak és az újabb megközelítéseknek köszönhetően a 2000-es évektől kezdődően újabb forradalom kezdődött: mára a napelemek egyre több háztartás számára jelentenek megfizethető alternatívát. A panelek átlagos ára 2010 és 2020 között elképesztő arányban, 90 százalékkal csökkent.

Advertisement

A fotovoltaikus területben pedig még rengeteg lehetőség rejlik, a hatékonyságot például – elméletileg legalábbis – még sokat tudnák fejleszteni. Az egyik ígéretes irány az úgynevezett perovszkit használata, ezen anyagnak köszönhetően a jövőben sokkal olcsóbban lehet majd még hatékonyabb napelemeket készíteni.

Advertisement

Zöld Energia

Így alakítja át a klímaváltozás a napenergia-potenciált

Még a hazai napelemek áramtermelése is megszenvedheti a klímaváltozást, hiába érkezik több napenergia.

Létrehozva:

|

Szerző:

Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet Önnek! Ingyenes kalkulálás itt (x)

A klímaváltozás komoly hatással van az energiaszektorra: a forróbb nyarak miatt egyre több energiára van szükség hűtéshez – ennek egy részét napenergiából is fedezhetjük. Szabó Péter, Kristóf Erzsébet és Pongrácz Rita, az ELTE Meteorológiai Tanszékének kutatói friss elemzésükben rámutatnak, hogy a klímaváltozás még itt is közbeszólhat – írja az alternativenergia.hu. A nyári napsugárzás mennyisége ugyanis már nem sokat nő a jövőben, ugyanakkor a pesszimista jövőkép szerint az egyre forrósodó nappalok visszafogják a napenergiából kinyerhető áram mennyiségét. Az elmúlt évtizedekben Magyarország, sőt, egész Kelet-Európa nyári égboltja látványosan világosabb lett. A levegőtisztaság javulása – a nehézipar visszaszorulása és a légszennyezés elleni nemzetközi intézkedések révén – jelentősen csökkentette az aeroszolrészecskék mennyiségét. Ezzel nemcsak több napsütés tudott átjutni a légkörön, de a nedvesség kicsapódását segítő apró részecskék hiánya miatt a felhőképződés is visszaesett, különösen nyáron. Ennek eredményeként Magyarországon ma átlagosan 29 olyan naposabb nyári nap van évente, amikor a besugárzás meghaladja a 270 W/m²-t – tízzel több, mint a rendszerváltás előtt.

Úgy tűnik, a napenergia-technológia felfutása éppen a megfelelő időpontban következett be – a kérdés csak az, hogy mit várhatunk a jövőben, és hogyan befolyásolja a várakozásainkat a klímaváltozás. Ennek jártak utána az ELTE Meteorológiai Tanszékének kutatói. Szabó Péter, Kristóf Erzsébet és Pongrácz Rita a klímaváltozás két legújabb forgatókönyvét hasonlították össze: az egyik szerint a kibocsátáscsökkentés csak a 2040-es években indul be (realista jövőkép), a másik szerint folytatódik az eddigi „business-as-usual” trend (pesszimista jövőkép). A modellek alapján nyáron már alig várható további világosodás – az országban legfeljebb 1–5 nappal nőhet a naposabb napok száma a század végéig.

A szél nem segít, a forróság viszont árt
Nem meglepő, hogy minél erősebb a napsugárzás, annál több energiát lehet elvileg előállítani belőle. Az viszont kevésbé ismert, hogy a túlzott hőség rontja a napelemek hatékonyságát, míg a szél javítja azt, mivel hűti a rendszereket.

Advertisement

A jövő szélviszonyai a klímamodellek eredményei szerint nem változnak jelentősen, így nem várható, hogy a hűtőhatás javíthatná a napelemek teljesítményét. A hőmérséklet viszont biztosan nő, a pesszimista jövőkép szerint sokkal erőteljesebben, így az összes nyári napot tekintve a napenergia-potenciál csökkenése várható itthon. Míg a realista jövőkép szerint gyenge növekedés, azaz pozitív hatás várható, leginkább a Dunántúlon.

Különösen a naposabb nyári napokon lesz érzékelhető a visszaesés: akár másfél napnyi paksi erőmű-termelésnek megfelelő energiát is elveszíthetünk évente a pesszimista forgatókönyv szerint. Ha az összes nyári napot tekintjük, akkor a realista forgatókönyv szerint még akár egy napnyi energiát nyerhetünk is, miközben a pesszimista szerint nagyjából ugyanennyit veszítünk majd. Ráadásul a klímaváltozás nemcsak a napelemek hatásfokára van hatással. A forróbb nyarak rövidítik az élettartamukat, a gyakoribb viharok kárt tehetnek bennük, a klímaváltozással gyakoribbá váló szaharai porviharok pedig csökkenthetik a besugárzást és a hatékonyságot is.

Advertisement

A kutatás végső tanulsága egyértelmű: minél előbb csökkentjük a globális üvegházgáz-kibocsátást, annál kisebb veszteséggel számolhatunk – nemcsak a napelemek, hanem az egész energiagazdálkodás szempontjából is.

Advertisement
Tovább olvasom

Ezeket olvassák