A Magyar Műszaki Értelmiség Napja

A Magyar Müűszaki Értelmiség Napja - Magyar Mérnöki Kamara

A Magyar Műszaki Értelmiség Napja 2009 Május 14-15

Gaiasolar Megújuló Energia Rendszerház

www.gaiasolar.com

A NAP-korszak hajnalán


VÉGHELY TAMÁS Üdvözli Önöket!

Megújuló energia vezető tanácsadó Az ISES tagja A Magyar Napenergia Társaság MNT tagja A Magyar Megújuló Energia Szövetség MMESZ alapítója elnökségi tag, A NyM Napenergia klaszter alapítója HONI PLUSZ forrásteremtő alapítója


www.gaiasolar.com

2/68

Helyünk a világban

m o


• Legyünk büszkék a magyar műszaki • •

.r c

értelmiségre A világ sorsát érdemben meghatározó ötleteket, találmányokat tekintve talán a legtöbb részarányunk van létszám arányosan A magyar mérnök tudását mindenütt elismerik

s ia

a g

. w w w

a l o


www.gaiasolar.com

3/68

m o

.r c


Megújuló energiák és

s ia

a l o

Napenergia hasznosítás

a g

. w w w


www.gaiasolar.com

4/68

MIÉRT?


• • • • • • • •

m o

Több nyomós ok is van Energia termelési és elosztási problémák Ennek többsége összefüggésben van egyéb társadalmi problémával, függőség és kiszolgáltatottság, zsarolhatóság Klímaprobléma - A 24-ik órában vagyunk: elérkezett az idő A Földi élet mintegy 3-4 milliárd éves! –az Ember az utolsó néhány-milló évben jelent meg .... Az utolsó 100-150 évben feléltük készleteinket Jelenleg igen fejlett önpusztító technikával rendelkező társadalmakban élük Jelenlétünkkel veszélyeztetjük:

. w w w • • •

a l o

s ia

a g

.r c

A környezetet A bio-diverzitást Önmagunk életterét


www.gaiasolar.com

5/68


FELMELEGEDÉS - BIZONYÍTÉKOK

a g

. w w w


.r c

a l o

s ia

m o

www.gaiasolar.com

6/68


A légköri koncentrációk növekedése IPCC jelentés

a g

. w w w


.r c

a l o

s ia

m o

www.gaiasolar.com

7/68


Az Aral tó eltűnése

a g

. w w w

.r c

a l o

s ia

m o

A vízkészletek instabilitása és veszélyeztetettsége: Egyszerre lesz sok víz (tenger) és vízhiány (édesvíz)! Gaiasolar Megújuló Energia Rendszerház

www.gaiasolar.com

8/68


Kitörési pontok

m o

• ETUC (2006) 1 milló aláírás • ATTAC mozgalom • Altermondialitive kiáltvány • Függőségi minimumra való törekvés • Megújuló energia alapon szerveződő társadalom • Vegyük komolyan KYOTÓT! • EU 20-20-20 ajánlások –kevés lesz! (MO 13%) • EU törvény 2019-től csak energetikailag

a l o

s ia

a g

. w w w

.r c

önellátó házak épülhetnek!


www.gaiasolar.com

9/68

m o

.r c


Napenergia és földhő hasznosító erőművek

s ia

a l o

a g

A kőkorszak sem azért ért véget mert elfogyott a kő......(!?)

. w w w


www.gaiasolar.com

10/68

A MEGÚJULÓ ENERGIÁK HAJNALÁN VAGYUNK

.r c

• Intenzív technológia fejlesztések: A Magyar Müűszaki Értelmiség Napja - Magyar Mérnöki Kamara

m o

a l o

• Nano technológiák • Solar PV, thermal, CHP, CSP • Szélenergia • Hőtechnikai innovációk (hőszivattyúk) • Tárolási technológiák • Hidrogén • Jelenleg még titkos fejlesztések

s ia

a g

. w w w


www.gaiasolar.com

11/68


Történelem

m o

• • • • • • • •

Photo-voltaic PV Phos (görög-fény) – photo A. Volta (1745-1827) 1839 - E. Becquerel fizikai értelemben felfedezte a jelenséget 1883 - Charles Fritts az első modul Se-Au 1954 – Bell Labs, D.M. Chapin – C.S. Fuller – G.L. Pearson Si based cell „BELL CELL” 1955 Hoffmann Electronics Semiconductor 2% - 25 USD/cell, 14 mW/cell, 1785 USD/Wp (1955 USD) 1960 – hatásfok kb 10%

• •

2007 – hatásfok kb 36% 2009 – a kvantum hatásfok lényegesen nem változott azonban technikai kiegészítésekkel jelentős növekedést lehetett elérni (koncentrátor és napkövetés) Igéretes kutatások vannak folyamatban

•

•

a l o

s ia

a g

.r c

1998 – 2003 Magyarország első napelem gyára

. w w w


www.gaiasolar.com

12/68


1954 Április 25 Bell- cell

a g

. w w w


.r c

a l o

s ia

m o

www.gaiasolar.com

13/68

Technológiák és konstrukciók


• • •

• •

• • • •

Kristályos (c-Si) (IEC 61215) Poli-kristályos (p-Si) Vékonyréteg technológiák (IEC 61646)

s ia

a g

Szerves alapú napelemek Nano-technológia

. w w w


.r c

a l o

Cadmium Tellurid Cd-Te Amorf szilicium a_Si (2j, 3j) Mikrokristályos amorf Si (Micromorph) CIS - CIGS

m o

www.gaiasolar.com

14/68


Kristályos napelem gyártási folyamata c-Si

a g

. w w w


.r c

a l o

s ia

m o

www.gaiasolar.com

15/68


Main steps of manufacturing a-Si

a g

. w w w


.r c

a l o

s ia

m o

www.gaiasolar.com

16/68

A félvezető napelem működési elve


foton + + + + + + + + + + + + + + + + + + -+ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

+ + + + + + + + + + -

-

-

-

-

. w w w

.r c

a l o

s ia

a g

Si alap 4 vegyérték Bór (B3) p -vagy Phosfor (P5) n -diffúzió

m o

Speciális dióda P-I-N : A felső rétegek nagyon vékonyak, hogy a fény átjusson rajta


www.gaiasolar.com

17/68

Előnyök és hátrányok


• • • • • • •

Kristályos technológia Drága alapanyag Magas hőmérsékletű technológia Az anyagfelhasználás nem gazdaságos (3-400 /um hordozó – max 1/um aktív diffúziós réteg) Magasabb konverziós hatásfok 12-14%! Alacsonyabb Performance Ratio ( Tk miatt!) Magasabb piaci ár!

• • • • • • •


m o

Vékonyréteg technológia Olcsó hordozó – jó mechanikai stabilitás Tömeg-gyártás kiváló rendkívül anyagtakarékos max 0,6-1/um rétegfelvitel Alacsony konverziós hatásfok – 4-8% Olcsó piaci ár! Árnyéktűrő képesség

.r c

a l o

s ia

a g

. w w w

CELL thickness 300-400 micron

• •

Magasabb Performance Ratio

Aktív réteg max 0,6 micron www.gaiasolar.com

18/68

m kWh o c . r kWp la


Performance ratio

PR c-Si 850 – 960 kWh/kWp

a i a

p-Si g .

w w w

10-12% eff.

o s

a-Si

12-16% eff.

6 - 8% eff.

890 – 970 kWh/kWp

960 – 1060 kWh/kWp


www.gaiasolar.com

19/68


Micromorph module

a g

. w w w


.r c

a l o

s ia

m o

www.gaiasolar.com

20/68


Relatív spektrális érzékenység

a g

. w w w


.r c

a l o

s ia

m o

www.gaiasolar.com

21/68


Micromorph module

a g

. w w w


.r c

a l o

s ia

m o

www.gaiasolar.com

22/68


Micromorph module

a g

. w w w


.r c

a l o

s ia

m o

www.gaiasolar.com

23/68


Napelem konstrukciók fejlesztési irányzatok

m o

.r c

1.

Low cost – no cost – „az eldobható” napelem – 3-4 %, most még nem stabil (Akzo)

2.

Magas minőség – magas ár (kihozni a lehető legjobbat az adott technológiából

3.

Ma a csúcs 36%-os átalakítási hatásfok

s ia

a g

. w w w

a l o


www.gaiasolar.com

24/68


Conversion efficiencies

a g

. w w w


.r c

a l o

s ia

m o

www.gaiasolar.com

25/68


Cella hatékonyság

a g

. w w w


.r c

a l o

s ia

m o

www.gaiasolar.com

26/68


Rendszer hatékonyság

a g

. w w w


.r c

a l o

s ia

m o

www.gaiasolar.com

27/68


Magyarok napelem iparban

m o

•

SOLAREX amerika egyik legnagyobb napelem gyártó cége melyet utána a BP felvásárolt (az alapításban résztvett Váradi)

•

A vékonyréteg technológia – amorf szilicium alapjainak kidoldozása (Dr Zoltan Kiss)

•

1998 – 2003 Dunasolar (1% világtermelés, 8-10% aSi)

. w w w

a l o

s ia

a g


.r c

www.gaiasolar.com

28/68

Egy ország energia igénye


• •

m o

.r c

Az épületek ellátási igénye jelentős: mintegy 50-60 % is lehet Villamos E igény MO: (3500-3800 MW alap kapacitás)

s ia

a l o

Nálunk - A lakások 80,2 %-a földgázzal ellátott!

a g

Nálunk - A települések 90 %-ában a földgáz bekötésre került!

•

. w w w

Jelenleg gázfüggők vagyunk! – zsarolási potenciál


www.gaiasolar.com

29/68

Fontosabb területek

.r c


• Épület energetika – • • •

m o

50-55-ban% domináns (hő és villamos) Csak villamos igény 12-17% Közlekedés Város, - Falu, – vidék, – fejlesztések – tanya villamosítás

s ia

a g

. w w w

a l o


www.gaiasolar.com

30/68

Tanyavillamosítás


• Mo

kb. 65-70000 tanya van

m o

.r c

• Ebből: lakott 30-35000, • Ellátott: kevesebb mint 3-4000 • Vill. igény kb 1-1,5 kW teljesítmény (költség: •

1,6-2,2 mFt/tanya Költség: villamosítás hozzávezetés 500m felett több MFt

a g

. w w w •

s ia

a l o

Autopálya egyenértékben kb: 1 MW >>> kb 116 méter (1000 db 1kW-os egység)


www.gaiasolar.com

31/68


Karcag tanyavilág, 2007, napelem + szél energia ellátás

a g

. w w w


.r c

a l o

s ia

m o

• • • •

Tanya villamosítás Sziget üzemben 400 w szél + 300 Wp napelem 2000 W szinusz sziget üzemű Inverter.

www.gaiasolar.com

32/68


Tanyavillamosítás (2)

m o

• Hernád • Állandó lakás + állattartás • Tartályos gáz ( a legdrágább fűtés) • Először néhány napelem (2004) • Bővítések: 2005-2006 -ban • Pályázatok igénybevétele nélkül nem •

. w w w

a l o

s ia

a g

.r c

tudják finanszírozni! Bővítés 2008 ban 400W szélgenerátor


www.gaiasolar.com

33/68


Hernád, tanya, 2004-2007

a g

. w w w

.r c

a l o

s ia

m o

2008-ban bővítések – szélgenerátorral is


www.gaiasolar.com

34/68


PHOTON Magazin siker story

a g

.r c

a l o

s ia

m o

. w Magyarországi jó példák bemutatása w w


www.gaiasolar.com

35/68

DABAS, TANYA, 2003, SZIGET ÜZEM

m o


Magyarország legnagyobb solar villamosított tanyája

• • • • • • • •

.r c

A hálózattól több mint 10 km – Vill. ajánlat 30 Mft!! Kiskunsági Nemzeti park - védett terület Bevezetés költsége kb 30 mFt lett volna! 2003 – at írunk! --- MO EU csatlakozása SPARD 75% -os támogatása nélkül nem lehetett volna! Őshonos növények és állatok Gyönyörű, őshonos szürkemarha állomány 850 birka, mangalica, kecske, ló….aprójószágok

s ia

a g

. w w w

a l o


www.gaiasolar.com

36/68

DABAS, TANYA, 2003, SZIGET ÜZEM

m o


Magyarország legnagyobb villamosított tanyája

a l o

s ia

a g

.r c

SAPARD támogatással 2.45 kWp teljesítmény 2003 NOV

. w w w


www.gaiasolar.com

37/68


Magyarország első és legnagyobb hálózatra tápláló erőműve 2005 - GÖDÖLLŐ 10 kWp

. w w w

.r c

a l o

s ia

a g

m o

•EU projekt – „PV Enlargement” •Összesen mintegy 10 kWp •3 mező (2 aSI 1 cSi) •Oktatási demonstrációs cél •Programgazda: Szent István Egyetem Gödöllő, Fizika és Folyamatirányítási Tanszék, Tanszékvezető Dr. Farkas István •Tervező kivitelező. GAIASOLAR •Támogatók: EU és a Magyar Állam

A program a PV Enlargement (EC, NNE5-2001-00736), a KAC F-1703-00011 és az OTKA T-042520 pályázatok támogatásával folyik. Gaiasolar Megújuló Energia Rendszerház

www.gaiasolar.com

38/68

A villamos kiviteli tervek a rendszerterv alapján készültek


Napelem mezők

. w w w

a g

=

≈

=

≈

.r c

a l o

s ia

m o

Inverterek

=

Hálózat

Mérés

≈


www.gaiasolar.com

39/68


Magyarország első napelem erőművének vektorábrája 2005

. w w w

Október 8 L123

.r c

a l o

s ia

a g

Október 9 L123


m o

Október 9 L123

www.gaiasolar.com

40/68


Építés különös óvatossággal

a g

. w w w


.r c

a l o

s ia

m o

www.gaiasolar.com

41/68


a g

. w w w


.r c

a l o

s ia

m o

www.gaiasolar.com

42/68


p-Si betelepített sor

a g

. w w w


.r c

a l o

s ia

m o

www.gaiasolar.com

43/68


Konstrukciós részletek

a g

. w w w


.r c

a l o

s ia

m o

www.gaiasolar.com

44/68


2005 okt 4 – hálózatra csatlakozás előtt

a g

. w w w


.r c

a l o

s ia

m o

www.gaiasolar.com

45/68


35000 30000 25000 20000 15000 10000 5000 0


. w w w 2 0 0 6 .0 7 .0 4

2 0 0 6 .0 5 .0 4

2 0 0 6 .0 3 .0 4

2 0 0 6 .0 1 .0 4

2 0 0 5 .1 1 .0 4

hálózatba táplált energia (kWh)

a g

2 0 0 9 .0 1 .0 4

2 0 0 8 .1 1 .0 4

2 0 0 8 .0 9 .0 4

a l o 2008.02.04

2008.01.04

2007.12.04

2007.11.04

2007.10.04

rendszer (kWh)

2 0 0 8 .0 7 .0 4

2 0 0 8 .0 5 .0 4

2 0 0 8 .0 3 .0 4

2 0 0 8 .0 1 .0 4

2007.09.04

2007.08.04

2007.07.04

2007.06.04

2007.05.04

2007.04.04

2007.03.04

2007.02.04

2007.01.04

2006.12.04

2006.11.04

2006.10.04

2006.09.04

2006.08.04

2006.07.04

2006.06.04

2006.05.04

2006.04.04

2006.03.04

2006.02.04

2006.01.04

2005.12.04

s ia

2 0 0 7 .1 1 .0 4

2 0 0 7 .0 9 .0 4

2 0 0 7 .0 7 .0 4

2 0 0 7 .0 5 .0 4

2 0 0 7 .0 3 .0 4

2 0 0 7 .0 1 .0 4

2 0 0 6 .1 1 .0 4

2 0 0 6 .0 9 .0 4

60 50 40 30 20 10 0 2005.11.04

.r c

www.gaiasolar.com

2009.01.04

2008.12.04

2008.11.04

2008.10.04

2008.09.04

2008.08.04

2008.07.04

2008.06.04

2008.05.04

2008.04.04

2008.03.04

Energia termelés 2005 - 2009 JAN

m o

dátum

46/68


Az első magyar napelem erőmű

a g

. w w w

.r c

a l o

s ia

m o

Terv és kivitelezés GAIASOLAR kft


www.gaiasolar.com

47/68


Tárolás

a g

. w w w


.r c

a l o

s ia

m o

www.gaiasolar.com

48/68


Az energia tárolás problémái • Hőenergia tárolás • Villamos energia tárolás

• •

.r c

a l o

Akkumulátor V-redox rendszerek Víztározók kiegyenlítő tárolók Föld alatti forgó tárolók Flywheel

s ia

a g

. w w w

• • • •

m o

• Szupramágnes lebegtetés

Üzemanyag cella Hidrogén


www.gaiasolar.com

49/68


Vanádium redox rendszerek

a g

. w w w

.r c

a l o

s ia

m o

Forrás VRB power systems


www.gaiasolar.com

50/68

NAGYOK VAGYUNK

.r c


• Magyarország a megújuló energia

potenciálokat illetően a világ egyik legnagyobb országa.

a l o

s ia

m o

• Energia potenciálunk a napenergia és a

a g

földhő energia, és termál-vízkészletek tekintetében kimagasló.

. w w w


www.gaiasolar.com

51/68


• • • • • • • • •

14,22-14,58

PJ/év

532,8

PJ/év

48,815 PJ/év

Passzív szoláris termikus potenciál

a l o

Szoláris termikus potenciál a mezőgazdaságban Szoláris fotovillamos potenciál

s ia

Vízenergia potenciál Szélenergia potenciál Biomassza-energetikai potenciál

a g

Geotermális energetikai potenciál

Magyarország teljes megújuló energetikai potenciálja: PJ/év

. w w w

m o

.r c

Aktív szoláris termikus potenciál

37,8

PJ/év

15,911 PJ/év

1749,0

PJ/év

203,2-328

PJ/év

63,5

PJ/év

2665,246-2790,406

E potenciál reálisan hasznosítható mértéke 405 – 540 PJ/év (a teljes potenciál 15-20 %-a), a hazai energiaigény mintegy 30-40 %-a. Forrás: MTA Energetikai Bizottság Megújuló Energia Albizottság, 2006. (Szélenergia potenciál H=75m, D=75m, E=56,85TWh (204,7PJ/év), Péves átl.=6489MW)


www.gaiasolar.com

52/68


Megújuló források MO

a g

. w w w


.r c

a l o

s ia

m o

www.gaiasolar.com

53/68

Veszélyes aránytalanságok A megújuló energiafelhasználás megoszlása Magyországon, 2006


Biomassza 38.3%

Geotermikus 6.6%

Kommunális hulladék megújuló része 3.6% Bioüzemanyag 1.7%

Biogáz 0.8%

Szélenergia 0.3%

a g

Tűzifa 47.4%

. w w w

.r c

a l o

s ia

Vízenergia 1.2%

m o

•Regulációs és de-regulációs •anomáliák •A törvényi háttér hiánya •Adminisztrációs útvesztő •Az engedélyező hatóságok felkészületlensége •Támogatások problémái •A 13%-os részarány teljesítésének aránytalan teljesítése

Napenergia 0.2%

EU ajánlások figyelembevétele fontos!


www.gaiasolar.com

54/68


s ia

a g

. w w w


.r c

a l o

Vizek

m o

www.gaiasolar.com

55/68


A hazai vízgazdálkodásból nincs valódi energetikai hasznosítás Magyarországon „vizeink rohanó vizek ”

a g

. w w w


.r c

a l o

s ia

m o

www.gaiasolar.com

56/68


A környezetvédelmi problémák miatt a KÁRPÁT medencét be kell hűteni!

m o

.r c

a l o

• Az aránytalan biomassza termelés komoly

s ia

veszélyeket rejt

• VA-HA-VA (dr Láng István) • MVM – MAVIR rendszerkövetelmények miatt

a g

. w • w w

meg kell oldani a megújuló energiák megfelelő szabályozhatóságát – ez közös feladat! Víztározók kiépítése lehet egy megoldás!


www.gaiasolar.com

57/68


Erőművi árak – feltörekvő technológiák scenario

a g

. w w w


.r c

a l o

s ia

m o

www.gaiasolar.com

58/68

Learning curves

m o


Az egyik lehetséges megoldás a vékonyréteg napelem

. w w w

a l o

s ia

a g


.r c

www.gaiasolar.com

59/68

Napelem világtermelés1985 - 2008 4 000

Forrás: Gaiasolar

A Magyar Müűszaki Értelmiség Napja - Magyar Mérnöki Kamara world total mfg MW

3 500

3 000

a g

2 000

1 500

1 000

500 13

0

a l o

s ia

2 500

. w w w 19

23

35

42

50

50

52

m o

.r c

WORLD total Solar PV manufacturing capacity from 1985 - 2008

3800

2006-07-08 estimated values

3000

2300

1817,7

1255,8

Magyar gyártás 5 MW a-Si DUNASOLAR RT.

759 559,6 401,4

60,1 69,44 77,6

154,9 88,6 125,8

201,3

287,06

1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 years


www.gaiasolar.com

60/68

m o

.r c


• 2008 3,7

s ia

a g

. w w w

a l o


GW

www.gaiasolar.com

61/68


Cell technology megoszlás

a g

. w w w


.r c

a l o

s ia

m o

www.gaiasolar.com

62/68


1USD/W közel van!

a g

. w w w


.r c

a l o

s ia

m o

www.gaiasolar.com

63/68


Jövő modellek

a g

. w w w


.r c

a l o

s ia

m o

www.gaiasolar.com

64/68


NAPENERGIA máshol

a g

. w w w


.r c

• S 1-2 MWp • N 2-10 MWp • K 10-20 MWp • R 20-50 MWp • Sk 50-150 • P 150 MW felett

a l o

s ia

m o

www.gaiasolar.com

65/68


SOLAR FALVAK

a g

. w w w


.r c

a l o

s ia

m o

www.gaiasolar.com

66/68


SOLAR FALVAKwww.gaiasolar.com ÉPÜLNEK


67/68

Eurosolar Hungary díjaink


2003


2003

www.gaiasolar.com

2004

68/68


Elérhetőségeink

Bemutató terem: 1211 Budapest, Bajáki Ferenc u 1-3 (Csepel) Központ: 2821 Gyermely Tatai út 25. Tel 1 425 7728 Fax: 1 425 7729

Mobil: 06 30 996 7675

www.gaiasolar.com

[email protected]

Mobil: 06 30 641 5558


www.gaiasolar.com

69/68

A Magyar Műszaki Értelmiség Napja

Recommend Documents