Nincs minden tetőre szupernapelem
![Tóth Ferenc Györgyné a napelemet igazítja háza udvarán, Mátraverebélyen](https://cdn.origo.hu/2023/12/HhoX7Oj1P2f04PGy0M7OGCj0ISdcP-Sx3gtuR4B1V5I/fill/1347/758/no/1/aHR0cHM6Ly9jbXNjZG4uYXBwLmNvbnRlbnQucHJpdmF0ZS9jb250ZW50L2M1YzU5MzgzNjIwNzQ1ZWE5OTNlMWVkYzdkZWE4YWI2.webp)
Kellő nagyságú, délkeletre, délre, délnyugatra tájolt tetőfelületre van szüksége annak, aki az ingatlana áramellátását kizárólag napelemekkel szeretné fedezni. Egy kilowattos teljesítményű napelemrendszer elhelyezésére körülbelül 8 négyzetméternyi felület szükséges, és egy átlagos családi ház ellátására nagyobb kapacitású rendszer kell.
További feltétel, hogy a tető ne legyen laposabb 20 foknál, de dőlése ne is legyen meredekebb 40-nél. Fontos az is, hogy lehetőleg semmi se vessen árnyékot a tetőre. Ha ugyanis az elemek felületét 10 százalékban árnyékolják a fák, vagy akár egy villanyoszlop, akkor a rendszerbe kötött napelemek teljesítménye 30-50 százalékkal csökken.
Három éve kikapcsolták az áramot egy mátraverebélyi házban - szobakerékpárral és napelemmel termelnek áramot
Az is szempont, hogy a legkisebb teljesítményű napelemes rendszerek ára is könnyen 1-1,2 millió forint fölé ugrik. Sokba kerülnek ugyanis a napelemek termelte egyenáramot átalakító inverterek, de van költségük a tartókonzoloknak, a csatlakozóknak, kábeleknek és a tervezésnek, kivitelezésnek is. Egy ilyen rendszerrel egy olyan ingatlan áramellátását lehet fedezni, amelyben körülbelül 7000 forint a havi villanyszámla.
Negyedével több kell a panelekből
Ha valaki napelemekben gondolkodik, érdemes előbb összeadnia az éves áramfogyasztását. Erre a szakemberek általában rászámolnak még 25 százaléknyi biztonsági tartalékot, mert a panelek nem mindig akkor termelnek, amikor szükség van rá. Az oda-vissza mérő villanyórán keresztül a szolgáltató átveszi a pluszban termelt áramot, majd a jelentős részét az ingatlan tulajdonosa borús napokon vagy éjjel ingyenesen felhasználhatja. (A tervező-kivitelező cégek rendszerint vállalják a speciális villanyóra engedélyeztetési és szerelési munkáit is.)
Mennyi áramot termel egy óra alatt egy napelem? Ezt névleges csúcsteljesítményben, azaz kWp-ben (kilowatt-peak) adják meg a gyártók. Ez természetesen úgy érhető el, hogy az elemek az ideális szögben kapják a fényt, déli irányba tájolva. Teljesítmény szerint az 1 kWp-s rendszerektől kezdve a 10 kWp-sekig ajánlják családi házakra a napelemes rendszereket az épületgépész szakértők, de vannak 50 kWp-s rendszerek is. Egy 10 kWp-s rendszerrel egy 50 ezer forintos villanyszámlát produkáló ingatlan áramellátását lehet fedezni.
A jelenleg kapható napelemek között az áramtermelő kapacitásban nincs jelentős különbség. Az eltérések inkább a szerelési színvonalban és a tartósságban rejlenek. A legolcsóbb napelemtáblák darabját már 50-60 ezer forintért is meg lehet venni, a legdrágább változatok viszont 250-275 ezer forintba kerülnek. Ez utóbbiakra a huszonöt éves garancia a jellemző, míg az előbbiekre inkább az öt-tíz év. Mindez azért szempont, mert a napelem hosszú távú befektetés.
A fekete szilícium az igazi
Akinek van napelemes rendszerre legalább egymillió forintja, könnyen előfordulhat, hogy olyan ingatlanban él, amelynek a tetőzetére nem érdemes (vagy túl költséges) felszerelni a paneleket. Számukra nincs más megoldás, mint kivárni, amíg a csúcstechnológiás fejlesztések átlépnek a kísérleti szakaszból a sorozatgyártásba. A laborokban ugyanis van már olyan napelem, amely a nap teljes sugárzási spektrumát hasznosítja, és olyan is, amely függőlegesen, erkélyre szerelve vagy fürdőszobaablakként is hatékony.
Szilícium besugárzása lézerfénnyel. A kis képen a fekete szilícium
A németországi Fraunhofer Intézet olyan, fekete szilíciumból készült napelemet jelentett be, amely a látható fényen túl a nap infravörös (azaz hő-) sugárzását is árammá alakítja. A napsugárzásnak mintegy negyedét teszi ki az infravörös tartomány, amely a most kapható napelemekben elvész.
A közönséges napelemek legjellemzőbb alapanyagát, a szilíciumot femtomásodperces ütemben pulzáló lézerrel sugározzák be a Fraunhofer telekommuninikációs központjában, a Heinrich Hertz Intézetben (HHI). (A femtoszekundum körülbelül annyival rövidebb idő egy másodpercnél, mint egy másodperc 32 millió évnél.) Mindezt kén jelenlétében hajtják végre.
"A kénatomok így épülnek be a szilíciumrácsba, emiatt tűnik aztán feketének az anyag" - mondta Stefan Kontermann, a HHI nanoanyagokkal foglalkozó kutatócsoportjának vezetője. A HHI munkatársai megkétszerezték a fekete szilícium hatékonyságát, vagyis a lézersugár alakjának módosításával olyan anyagot hoztak létre, amely hatékonyabban alakítja át árammá a hősugárzást is.
Áttetsző és öntisztító
A most kapható napelemek nem túl magas, 17-20 százalékos hatékonysággal alakítják árammá a napfényt. A HHI kutatói jelenleg egy prototípuson dolgoznak. Egy üzletben kapható napelem celláit részben fekete szilíciummal helyettesítik, így egy százalékkal növelnék az egész panel hatékonyságát. Ettől függetlenül a kombinált rendszert szintén déli irányba kell majd tájolni az ideális teljesítmény elérésére.
Ezen segítene az a félig átlátszó napelem, amelynek a piacra dobását a Sharp jelentette be. A feketés színű, félig átlátszó paneleket erkélykorlátnak, vagy magasépületek, felhőkarcolók burkolására ajánlja a japán cég. A napelem ugyan csak 6,8 százalékos hatékonyságú, és maximum 95 watt áramot képes termelni, de a rosszabb mutatókat ellensúlyozza, hogy a tetőzethez képest jóval nagyobb felületen beépíthető.
A Sharp panelei 1,37 méter szélesek és 0,97 méter magasak (4,5-ször 3,2 láb). Kicsivel több mint 11 milliméteres vastagságuk nem tér el lényegesen az erkélykorlátként felhasznált biztonsági üvegétől. A japán cég azt egyelőre nem közölte, hogy egy panelnek mennyi az ára.
A napelemek hatékonyságát 30 százalékkal is leronthatja a kosz, vagyis a por, a pollenszemcsék vagy a finom vízcseppecskék. A Houstoni Egyetem kutatója, Seamus Curran olyan, nanométeres vékonyságú védőfelületet hozott létre, amelyről lepereg a szennyeződés. "A burkolat öntisztítóvá teszi a panelet a nélkül, hogy fényelnyelési képességét befolyásolná" - mondta Curran.
Egész Ausztriát ellátnák az európai napelemek Az Európában működő napelemek összkapacitása 52 gigawatt. A napfényből termelt árammal egész Ausztriát el lehetne látni - a mennyiség az egész EU áramigényének 2 százalékát fedezné. Beépített napelem-kapacitás szerint Németország, Olaszország, Spanyolország, Csehország, Franciaország, Belgium és az Egyesült Királyság vezeti a toplistát. |