Zöld Energia

Pár érdekesség a napelemek fejlődéséről

Létrehozva:

8 év telt el a létrehozás óta

2017-01-02

Szerző:

Hell

Bizonyára mindenki tisztában van a napelem fogalmával, ami egy olyan berendezés, melynek segítségével a napenergia elektromos energiává alakítható.

Egy olyan, szilárd eszközről van szó, ami az elektromágneses sugárzást villamos energiává alakítja. Működési elve arra alapul, hogy a sugárzás elnyelésekor mozgásképes részecskék alakulnak ki, melyeket az elektromos tér rendezett mozgásra kényszerít. Sokan hajlamosak arra, hogy egy kalap alá vegyék a napelemet és napkollektort, holott érdemes már az elején tisztázni, hogy a napelem elektromos energiát termel, míg a napkollektor hőenergiát.

Típusait tekintve a napelemek között megemlíthető a mono- és polikristályos fajta, melyek a legelterjedtebbnek minősülnek. A monokristályos napelem szilícium félvezetőn alapul, ami nem túl olcsó, viszont nagyon hatásos. A legkorszerűbb modellek 18 százalékos hatásfokkal rendelkeznek, de számos módszer van ezen hatásfok növelésére. Az ideális teljesítmény akkor érhető el, ha merőlegesen beeső napfény áll a rendelkezésére. A polikristályos szilícium napelemek olcsóbbak, ám a hatásfokuk is gyengébb. Említést kell még tenni a Gallium-arzeniden alapuló napelemről, amit leginkább műholdakon használnak. Egyetlen rétegben alkalmazva nem túl gazdaságosak, viszont akár nyolc réteg is egymásra építhető, aminek következtében már a hatásfok is remek. Akár 46 százalékot is elérhet vele. További típusok között felsorolhatóak még a szerves festék alapú napelemek, a szerves anyagokból készült modellek, vagy a szerves-szervetlen perovszkitek alapján elkészített példányok.

A napelem teljesítménye

A kinyerhető teljesítményt befolyásolja a fény beesési szöge és a megvilágítás is. Éppen ezért, a napelemet érdemes olyan helyre telepíteni, ahol nem árnyékolja sem egy magasabb épület, fa vagy más test. A napelemre csatolt terhelés szintén mérvadó a teljesítményt illetően. Sokan azt gondolják, hogy a napelemeket szinte senki nem engedheti meg magának a túl magas ár miatt. Azonban egyre modernebb a technológia és a gyártók is folyamatosan versengenek egymással. Így mondani sem kell, hogy az energiatakarékos berendezések ára már meg sem közelíti azt, ami néhány évvel vagy évtizeddel ezelőtt állt az érdeklődők rendelkezésére. Aki szereti figyelemmel követni a berendezés folyamatos fejlődését, azt bizonyára érdekli néhány hasznos információ is a témában, a nagyvilágból. Az sg.hu oldal nemrég közretett egy olyan cikket, mely bemutatja, hogy a napelem akár a víz előállítására is alkalmazható lenne.

A hír így szól:
Érdekes napelemet fejlesztett ki egy arizonai startup, amely az elektromos áram termelése helyett a tiszta víz előállítására helyezi a hangsúlyt. Az alternatív felhasználási mód talán még az eredetinél is fontosabbá válhat, hiszen ezzel sok millió ember életét könnyíthetik meg. A Zero Mass Water néven futó vállalkozás egy egyetemi professzor ötlete alapján indult el, aki szerint a víz valóban a jövő egyik (ha nem a) legfontosabb áruja lesz. Ezen elgondolás mentén egy olyan módosított napelemet állítottak elő, amely az elektromos áram helyett inkább vizet termel, mégpedig egy speciális anyag hozzáadásával, amely a párát gyűjti össze, majd pedig bocsátja rendelkezésünkre. A mechanizmusban semmi új nincs, a légkondicionálók elterjedésével ez már csaknem minden háztartásban jelen van, az új napelem azonban kifejezetten erre helyezi a hangsúlyt, felkészülve a szárazabb és elmaradottabb régiókban várható kihívásokra. A víz kinyerését követően ez egy szűrőn megy át, a megtisztítást pedig kalcium és magnézium hozzáadása követi, hogy minél közelebb legyenek a csomagolt víz ízéhez és pH-értékéhez. Naponta mintegy 5 liter tiszta vizet állíthatunk így elő, mégpedig kizárólag a napenergia révén, vagyis nem leszünk a hagyományos áram-, illetve vízszolgáltatókra és azok hálózatára utalva. A cég már korábban megkezdte a Source névre keresztelt napelemek forgalmazását, ezekből az USA délnyugati, kifejezetten szárazabb részén, Mexikóban, Jordániában, valamint Ecuadorban is adtak már el néhány példányt, vagyis létező termékről van szó, amely belátható időn belül elterjedhet. A karbantartás az illetékesek szerint rendkívül egyszerű, ezt szinte bárki elvégezheti, az egyetlen követelmény pedig az adalék ásványok újratöltése lesz.

Láthatjuk tehát, hogy a jövő még számos remek találmányt biztosít a napelemeknek. Az emberiség nagymértékben kimerítette már a nem-megújuló energiaforrásokat, aminek következtében mindenki igyekszik a megújulókra alapozni. A napenergia pedig még több milliárd évig a rendelkezésünkre áll, hisz mindaddig 174 petawatt sugárzik a földre, amíg a Nap él és működik. Jelenleg csak az elekromos áram előállítsa terén tudjuk alkalmazni a készüléket, de, mint ahogy azt az imént is olvashatta, a kutatók folyamatosan azon dolgoznak, hogy minél több felhasználási területet találjanak, amely megkönnyítheti az emberek dolgát. A napenergia felhasználása kiváló megoldást jelent arra, hogy energiatakarékos életmódot folytassunk. Amellett, hogy számos területen felhasználható, a teljesítmény is kiváló az optimális feltételek mellett. Ráadásul számos előny szól mellette. Mint ahogy azt már említettük, még több milliárd évig a rendelkezésünkre áll. A napelem telepítését követően a napenergia teljesen ingyenes; akár 40 éven keresztül is ingyen juthat energiához.

Önálló energiaszolgáltatóvá válhat általa

Szinte bármilyen környéken elérhető, és a teljesítménye nemcsak a nyári melegben kielégítő. A felhasználását illetően kétféle megoldás biztosított, az aktív és a passzív. A passzív felhasználás az épületek tájolására vonatkozik. Ez azt jelenti, hogy az épületek úgy vannak kialakítva, hogy azok fel tudják használni a Nap sugárzását. Az aktív felhasználás pedig a napelemekben és napkollektorokban nyilvánul meg. Az utóbbi a hőenergiát állítja elő, míg a napelemről már mindenki tudja, hogy elektromos energiát biztosít. Mindkét berendezés úgy működik, hogy közben nem károsítja a környezetet. Éppen ezért mindenkit csak bíztatni lehet arra, hogy térjen át az alternatív energiahasznosításra.

Tévhitek a napelemről

Mint mindenről, a napelemekről is keringenek tévhitek a neten. Az egyik ilyen, hogy a napenergiára alapuló berendezések éjszaka és árnyékos helyen nem működnek. Ez természetesen nem valós, mivel a berendezések a nap folyamán feltöltődnek kellő mennyiségű energiával éjszakára is. Szintén vannak, akik attól tartanak, hogy például a fény, amit a napelemmel állítanak elő, nem kellőképpen erős. Természetesen, a technológia folyamatos fejlődésének köszönhetően már ez sem releváns, akárcsak az, hogy a napelemek túl drágák. Nyilván szükség van egy induló tőkére a telepítésükkör, viszont előtte érdemes szétnézni, hogy van-e valamilyen aktuális pályázat, ami esetleg támogatást nyújthat Önnek a kiadásokban. A mi tanácsunk az, hogy a döntése előtt mindenképp informálódjon megbízható forrásból, esetleg kérje ki egy szakértő segítségét. A napelemek telepítése mindenképp megéri, hiszen egy jövedelmező befektetésről van szó, ami megkönnyíti az otthona energia ellátását, miközben a környezetnek is nagy szívességet tesz, ugyanis a működés során nem szabadulnak fel károsanyagok a légkörbe.

Forrás: www.napelemek-napkollektorok.hu

Hozzászólás küldése

A hozzászólás írásához bejelentkezés szükséges Bejelentkezés

Hozzászólás

Hozzászólás küldéséhez be kell jelentkezni.

Zöld Energia

Inkább a szomszéd, mint a napsütés számít, amikor napelemet telepítünk a tetőnkre

A Miskolci Egyetem kutatói megvizsgálták, mi befolyásolja a háztartási napelemek telepítését, és meglepő eredményekre jutottak.

Létrehozva:

3 nap telt el a létrehozás óta

2025-04-17

Szerző:

Vanessza

Spóroljon a villanyszámláján! Kérje ingyenes napelem kalkulációnkat itt! (x)

Szokásainkról, preferenciáinkról árulkodik a vizsgálat, egyúttal felfedi azt is, hogy hol terhelik a lakossági betáplálások legjobban az elektromos hálózatot, és hol vannak “hideg foltok”, ahol még biztosan elférne jó pár napelem. Ez azért is fontos, mert a Nemzeti Energia- és Klímatervben 2030-ig további 4000 MW kapacitás telepítését vállaltuk.

Az előrejelzések szerint a napelemes kapacitások további növekedése várható a világon, elsősorban a csökkenő beruházási költségek miatt. Az IRENA jelentése szerint 2023-ban egy 1 kW-os napelemes rendszer kiépítésének összköltsége 758 USD volt, ami 86%-os csökkenés a 2010-es 5310 USD-hoz képest és bőven versenyképes bármilyen fosszilis energiaforrásra épülő technológiával. A napelemes rendszerek segítenek csökkenteni az energiaimporttól való függőséget, hozzájárulnak a klímavédelemhez, emellett segítenek megvédeni a fogyasztókat az energiaárak ingadozásától. Illeszkednek az energiabiztonság, környezeti fenntarthatóság és méltányosság elvárásaihoz. Teljesítményük azonban jelentősen időjárásfüggő, ami komoly kihívást jelent a villamosenergia-rendszerek üzemeltetői számára.

Napelemes rendszerek Magyarországon
A napelemes piac Magyarországon az elmúlt néhány évben jelentősen megnőtt, ami elsősorban ezen rendszerek csökkenő költségeinek, az ösztönzőknek és a megfelelő földrajzi elhelyezkedésnek köszönhető. Mérföldkőnek számított 2010, amikor a teljes napelemes kapacitás elérte az 1 MW-ot. 2020 után ezen rendszerek telepítése erősen felgyorsult, melyhez az újonnan elfogadott energiastratégia, az elérhető támogatások, a koronavírus (COVID-19) világjárvány, a 2021–2022-es energiaválság és az orosz-ukrán háború okozta bizonytalanság egyaránt hozzájárult.

Az Eurostat adatai szerint a napenergia 2022-ben a bruttó villamosenergia-termelés 13,2%-át tette ki Magyarországon, míg az uniós tagállamokban ez az arány átlagosan 7,4% volt. Az így megtermelt villamosenergia egyik része ipari méretű (50 kW feletti), másik része háztartási méretű napelemes rendszerekből (50 kW-ig terjedő PV-rendszerek) származik. A MAVIR adatai a teljes napelemes kapacitás 2024-ben már 7551 MW volt, melyből a háztartási méretű napelemes kapacitás (pontosan beépített teljesítőképesség) 2024. harmadik negyedévében 2613 MW a 2023-ig igen kedvezőnek mondható szaldóelszámolási rendszer, továbbá a telepítésre igénybe vehető támogatások eredményeként.

Ez azt is jelenti, hogy nagyjából a lakott lakások 6,2%-a van felszerelve háztartási méretű napelemes rendszerrel. A napenergia a jelenlegi energiastratégiánk hangsúlyos részét képezi, a felülvizsgált magyar Nemzeti Energia- és Klímaterv 2030-ra összesen 12 000 MW beépített PV-kapacitást irányoz elő.

Mi befolyásolja a napelemes rendszerrel rendelkező háztartások elhelyezkedését?
Valószínűleg elsőre mindenki olyan befolyásoló tényezőkre gondolna, mint a napsütéses órák száma, a lakosság jövedelmi helyzete, az épületek fizikai jellemzői (társasház vs. családi ház, tájolás, tető típusa, stb.). Meglepő módon ezeknek az objektív tényezőknek jóval kisebb szerepe van, mint mondjuk a lakosok végzettségének, vagy akár a véletlennek. Persze a véletlen is inkább csak látszólagos, sok-sok nehezen számszerűsíthető tényezővel a háta mögött. Ilyen például a 2022. október 31. utáni betáplálási stop, mely során a közcélú hálózatba történő feltáplálásnak a lehetősége ideiglenesen felfüggesztésre került. Ezt csak 2024. január 1-vel oldották fel (413/2022. (X. 26.) és 461/2023. (X. 5.) Korm. rendelet). Ugyanakkor a 2022. október 31. napját megelőzően tett igénybejelentések alapján megvalósított háztartási méretű kiserőművekre ez nem vonatkozott. Mivel erre vonatkozóan részletes térbeli adatok nem állnak rendelkezésre, így ez nehezen ellenőrizhető. A másik tényező – amit utánzásnak (vagy másnéven imitációs effektusnak) hívunk – nagyon hasonló, arra utal, hogy a települések a szomszédaikhoz képest követő magatartást folytatnak. Ez kis hazánkban lefordítva azt jelenti, hogyha a szomszédnak van, nekem is kell.

Az objektíven meghatározható tényezők közül egyértelműen kiemelkedik a végzettség szerepe, vagyis a napelemek arányának növekedése a képzettség javulásának függvénye. Ezt követi a viszonylag új (2000 után épült) lakások és a 100 négyzetméteres, vagy ennél is nagyobb alapterületű lakások aránya. Fontos a beépítettség is, vagyis minél nagyobb a járások települései belterületének aránya a közigazgatási területhez viszonyítva, annál kisebb a napelemek aránya. A sűrű városi lakásállomány a hagyományos napelemek telepítésének egyik fő akadálya a korlátozott hely (a magas épületek tetejét más magas épületek árnyékolhatják, illetve az épületek teteje eltörpül a homlokzatuk mellett) és a lakósűrűség miatt, a tetőszerkezetek tájolása gyakran nem ideális, a jogszabályok és a helyi előírások pedig megnehezíthetik a nagy társasházakban a lakók (tulajdonosok és bérlők) által létrehozott energiaprojektek és energiaközösségek létrehozását.

Tehát azokon a településeken várható a napelemes rendszerek magas aránya, ahol relatíve új, nagy alapterületű, alapvetően családi házas jellegű lakások vannak magasabb végzettséggel rendelkező lakosokkal. Most már csak azt kell megtudnunk, hogy hol vannak ezek.

A háztartási méretű napelemes rendszerek térbeli elhelyezkedése
A napelemes háztartások térbeli eloszlása messze nem egyenletes az országban. Az alábbi térképen a háztartási méretű napelemes rendszerek számával módosítottuk a járások területének nagyságát, míg a felület színezésével ábrázoltuk a száz háztartásra jutó rendszerek arányát.

A háztartási méretű napelemes rendszerek számának és száz háztartásra jutó arányának térbeli képe, 2023

Az országra jellemző magas fokú koncentráltság ebben az esetben is tetten érhető. A háztartási méretű napelemes rendszerek számát tekintve a főváros, illetve agglomerációja, a megyei jogú városaink járásai, valamint a Balaton térsége emelkedik ki. Ehhez képest kevés rendszerrel a megyehatár menti belső, illetve a határmenti külső perifériák járásai rendelkeznek.

Ha a háztartási méretű napelemes rendszerek számát a háztartások számához viszonyítjuk, akkor a Budapesti agglomeráció, illetve a Balaton térsége mellett még meg kell említeni a Gárdonyi, Bólyi és a Mórahalmi járásokat is. Ez utóbbi két járás arra utal, hogy az üdülőhelyek viszonylag kiemelkedő helyzete mellett más szempontok is fontosak lehetnek.

Hideg és forró pontok, összetartó szomszédok
Tovább finomíthatók az eredmények, ha a járásokat, nemcsak önmagukban vizsgáljuk, hanem szomszédjaikkal hasonlítjuk össze. A napelemes rendszerrel rendelkező háztartások elhelyezkedése se nem véletlenszerű, se nem egyenletes, forró és hideg pontokat azonosíthatunk. A színek segítenek az értelmezésben. Piros jelöli azokat a klasztereket, ahol mind a járásban, mind azok szomszédja(i)ban az országos átlaghoz képest több napelemes háztartás található, kék nyilván, ha kevesebb. Halványkék és rózsaszín színt akkor látunk, ha az adott járás negatívan vagy pozitívan eltér a környezetétől.

A háztartási méretű napelemes rendszerek arányának járási szintű térbeli klaszterei (2023, Local Geary mutató)

32 darab, piros színű járást látunk a térképen, összefüggő területeket alkot Bács-Kiskun, Győr-Moson-Sopron, illetve Vas vármegye jelentős része. 40 darab, kék színű járás egyértelműen hideg pontjaként azonosítható: Budapest 01., 05., 06., 07., 08., 09., 13. és 14. kerületei, az Edelényi, Kazincbarcikai, Ózdi, Putnoki, Salgótarjáni, Mátészalkai, Kunhegyesi, Szolnoki és a Törökszentmiklósi járások tartoznak ide. Ezek a hideg területek jóval kiterjedtebbek, nemcsak Északkelet-magyarországi, hanem délnyugati periférikus járások is bele tartoznak. Rózsaszín jelölést kapott a Hajdúböszörményi és a Paksi járás, ezek a környezetüktől pozitív értelemben eltérő járásnak. A környezetüktől negatívan eltérők közé Budapest 16. kerülete, a Veszprémi, Enyingi és az Esztergomi járások tartoznak.

Következtetés és konklúzió
A napelemes rendszerek társadalmi elfogadottsága kiemelkedő, megfizethetősége mellett a technológia egyéb társadalmi-gazdasági előnyei is rendkívül vonzóvá teszik az alkalmazását a háztartások számára. Az előnyök társadalmi szinten is láthatóak, a prosumerré váló háztartások sokkal tájékozottabbak energetikai kérdésekben, megváltoztatják és az okosmérők segítségével racionalizálják energiafelhasználási szokásaikat és támogatóvá válnak a környezetvédelmi tevékenységekkel, mozgalmakkal kapcsolatban.

Joggal merülhet fel a kérdés, hogy az eredmények alapján mely területekre lenne javasolt a további napelemes kapacitások telepítése, hogy elérjük a Nemzeti Energia- és Klímatervben meghatározott 12 000 MW-os célszámot. Kicsit több, mint 4000 MW-ról beszélünk. Mindenképpen érdemes lenne megvizsgálni a halványkékkel (Budapest 16. kerület, Enyingi, Esztergomi, Veszprémi) és a rózsaszínnel jelölt járásokat (Hajdúböszörményi, Paksi). Ez előbbiek olyan területi egységek, ahol az adottságok megfelelőek, de mégsem terjedtek el a napelemes rendszerek, valószínűleg valami hiányzik (pl. a korábban leírt utánzás nem működik, betáplálási stop van, stb). Feltételezhetően célzott támogatásokkal könnyen lehetne változást elérni. Jó példaként szolgálhatnak a rózsaszínnel jelölt járások, ahol a szomszédoknál magasabb értékeket tapasztalunk.

Tovább olvasom