A NAPENERGIA HASZNOSÍTÁSÁNAK HAZAI LEHETŐSÉGEI SZENT ISTVÁN EGYETEM
MTA Budapest, 2011. november 9.
GÉPÉSZMÉRNÖKI KAR KÖRNYEZETIPARI RENDSZEREK INTÉZET
Fizika és Folyamatirányítási Tanszék 2103 Gödöllő Páter K. u. 1. Tel: (06-28) 522055 Fax: (06-28) 410804
[email protected] http://fft.szie.hu
Farkas István, DSc egyetemi tanár, intézetigazgató E-mail:
[email protected]
1/23
Tartalom Bevezetés A napenergia-hasznosítás fő területei A napenergia hasznosításának hazai lehetőségei A napenergia potenciál becslése
Környezeti hatások Támogatási rendszer Összefoglalás 2/30
Bevezetés (1/3) Az MTA MEA 2000-ben tárgyalta az aktív napenergiahasznosítással kapcsolatban a szoláris rendszerek hazai fejlesztésének javasolt program-koncepcióját, amelyben vázolta a napenergia aktív és passzív hasznosítási technológiáinak akkori helyzetét Magyarországon és az EU országaiban, valamint a hazai fejlesztés indokait és lehetőségeit. Ennek megfelelően készült el 2001-ben az MTA MEA stratégiai programkoncepciója. A koncepció kidolgozásában részt vettek a Magyar Napenergia Társaság szakértői. A program a napenergia-hasznosítás négy részterületét tárgyalta: aktív hőhasznosítás, mezőgazdasági hasznosítások, fotovillamos hasznosítás, passzív hasznosítás. 3/30
Bevezetés (2/3) A javasolt intézkedések közül csak néhány valósult meg, pl. az EU szabványok átvétele vagy kisebb vállalkozások, oktatási intézmények öntevékeny akciója a társadalmi, lakossági tájékoztatás, az oktatás megszervezésére. A várt központi intézkedések területén azonban eddig nem történt átütő előrelépés. A napenergia hasznosítása hazai potenciáljának ismerete szükséges ahhoz, hogy a mind jobban előtérbe kerülő alternatív energiaforrások alkalmazási lehetőségeit és az ezekhez szükséges feltételeket reálisan ítélhessük meg, ugyanakkor az EU előírásainak hazai szinten megfeleljünk.
Ennek megfelelően készült el 2006-ban az MTA MEA potenciál felmérése az egyes megújuló energiaforrások részterületeire vonatkozóan. 4/30
Bevezetés (3/3) A hazai napenergia-hasznosítás vizsgálatakor fontos szempont a földrajzi helyzet, a beérkező napsugárzás jellemzői, a meteorológiai tényezők, a hasznosítás módja, a technikai feltételek, a társadalmi tényezők valamint a gazdaságosság. Jelen előadás az Albizottság által készített potenciál felmérésre alapozva az akkori helyzetet is figyelembe véve ismertet néhány időszerű gondolatot kiegészítve a környezeti hatások elemzésével és az állami támogatási rendszer értékelésével. GREEN-X értékelő rendszer alkalmazása. 5/30
Integrált szoláris energetikai/technológiai rendszer
M
G
W
- Interface egység - Meteorológiai állomás - Vizes kollektor - Tároló tartály - Növényház - Átkapcsoló - Napelem mező - Akkumulátor - Levegős kollektor - Szárító - Transzparent szigetelés
C I B
PV
S
T I
A
D 6/30
Napkollektorok a 10 legelterjedtebb országban (IEA-SHC, 2010)
7/30
Családi ház napkollektorral (régi módszer)
8/30
Családi ház napkollektorral (Gödöllő)
9/30
Családi ház napkollektorral (Németország)
10/30
Napkollektoros úszómedence (SZIE, Gödöllő)
11/30
Napenergiás szárító (SZIE, Gödöllő)
12/30
Napkollektoros növényházi fűtés kiegészítés (SZIE, Gödöllő)
13/30
Fototermikus naperőmű (Plataforma Solar de Almeria, Spanyolország)
14/30
Napelem technológiák fejlődése (NREL, 2011)
15/30
Három határréteges amorf szilícium (a-Si) napelem keresztmetszet (mindegyik cella egy megadott spektrum tartományra érzékeny)
rövid hullámhosszú fény
közepes hullámhosszú fény
hosszú hullámhosszú fény
TCO p kékre érzékeny cella i n p zöldre érzékeny cella i n p pirosra érzékeny cella i n visszaverő réteg hordozóanyag
16/30
Három határréteges napelem spektrális érzékenysége 1.0
három határréteges napelem spektrális érzékenysége
0.8
Relatív intenzitás
0.6
kék érzékeny cella
0.4
zöld érzékeny cella
vörös érzékeny cella
0.2
0 300
400
500
600
700
800
900
Hullámhossz [nm]
17/30
SZIE, Gödöllő, 10 kWp
18/30
Budapest, XI. ker. Önkormányzat, 20 kWp
19/30
Tesco Logisztikai Központ, Gyál, 20,75 kWp
20/30
Hordozható fotovillamos berendezés
21/30
Transzparens szigetelésű fal (SZIE, Gödöllő)
22/30
Transzparens szigetelésű fal (ISES, Freiburg, Németország)
23/30
Szoláris termikus potenciál A napkollektorok segítségével történő aktív napenergiahasznosításra alkalmas felület a következő évtizedben 32,25 millió m2. Magyarország teljes aktív szoláris termikus potenciálja: 48,815 PJ/év (Kaboldy, 2005). Szoláris termikus potenciál a mezőgazdaságban három fő területen (a növényházi fűtést, a szoláris szárítást és a technológiai melegvíz készítését) való napenergiahasznosítást tesz lehetővé, a mezőgazdasági termelés hőigényeit kielégítve. Ez a szoláris potenciál összesen: 15,91 PJ/év (Farkas, 2005).
24/30
Fotovillamos potenciál A fotovillamos rendszerek szabad területeken telepítve erőművi alkalmazásokat szolgálnak, épületek tetőfelületére szerelve vagy épületek homlokzatába integrálva helyi energiaellátásra alkalmazhatók (autonóm, vagy hálózatra kapcsolt üzemmódban). Hazánkban a technikailag kedvezően beépíthető felület: 4051,48 km2 (beleértve a vasutak és autópályák mentén való létesítésre felhasználható területeket is). Figyelembe véve a felületek dőlésszög megoszlását, valamint a napelemek hatásfokát, a teljes fotovillamos energetikai potenciál: 1749 PJ/év (Pálfy, 2004). 25/30
Passzív szoláris termikus potenciál A passzív szolár termikus potenciál elsősorban a napenergia építészeti hőhasznosítására felhasználható energia. A szolár-bioklimatikus építészet technikai módszereivel (épületek tájolása, napterek, integrált homlokzati hőelnyelő-tároló elemek alkalmazása, kedvező helyiségbeosztás, hőveszteség-csökkentés) hasznosított napenergiával hagyományos energiahordozók takaríthatók meg. Döntően a meglévő épületállomány rekonstrukciójára alapozva, hazánk teljes passzív szoláris termikus potenciálja: 37,8 PJ/év (Fülöp-Szűcs-Zöld, 2005). 26/30
Környezeti hatások A jelenlegi helyzetet figyelembe véve a napenergiahasznosítás energetikai és környezeti hatásainak értékeléséhez mintegy 400 ezer m2 napkollektorral és 600 kWp teljesítményű telepített napelemmel számolhatunk. Ezek a számok a napkollektoros rendszerek esetén 600 TJ/év hőenergia-hozamot, illetve 48 ezer tonna olajegyenértéknek megfelelő légszennyeződéscsökkenést jelent. A napelemes rendszerek esetén – átlagos adatokkal számolva – az előállított villamos energia nagysága 3,075 GJ/év, ami évente 702 t CO2-kibocsátás megtakarításával egyenértékű. 27/30
Társadalmi hatások A napenergia-hasznosítást a műszaki potenciál mellett gazdasági és társadalmi oldalról csak komplex modellel lehet megbecsülni, amely figyelembe veszi a klímapolitikai célkitűzéseket, a környezeti hatásokat, ugyanakkor magában foglalja az energiatermelés költségeit és hozadékát is (lásd pl. HUNRES modell). A támogatási rendszer kialakításához, megítéléséhez az EU által is elfogadott értékelési módszer van: GREEN-X.
28/30
Pályázati felhívás 2011
29/30
KÖSZÖNÖM A FIGYELMET!
30/30
