Nap Napja 2020: középpontban a napenergia hasznosítása

A Szent István Egyetem Fizika és Folyamatirányítási Tanszéke (SZIE FFT) 1994 óta évente szervezi meg Gödöllőn a nyári napfordulóhoz legközelebbi vasárnapon a Nap Napja rendezvényt a Napenergia Társaság Európai Tagozatának felhívására. Idén 27. alkalommal, éppen a napforduló napján, június 21-én került sor a rendezvényre, a körülményekre való tekintettel online formában.

A rendezvényt a program kezdeményezője és házigazdája, dr. Farkas István professzor, a Magyar Napenergia Társaság (MNT) elnöke nyitotta meg, majd dr. Szabó István, a SZIE oktatási rektorhelyettese, dr. Kátai László, a Gépészmérnöki Kar dékánja, Bárdy Péter, Gödöllő város alpolgármestere és dr. Fábián Zsolt ny. alpolgármester köszöntötte a résztvevőket. Az eseményt Atsu Divine Kafui, Nana Ama Ebbin és Bonita Ahimbisibwe ghánai diákok Nap-köszöntő dalai, valamint Nikolényi István Róbert Nap-köszöntő áriái tették ünnepélyessé.

A program célja – lassan egy emberöltő óta – a napenergia-hasznosítás aktuális helyzetének áttekintése, a szoláris technológiák népszerűsítése.

Dr. Fábián Zsolt a családi háza tetejére telepített napelemes rendszer első éves tapasztalatairól beszámolva elmondta, hogy az 5,5 kilowatt névleges teljesítményű berendezés összes energiatermelése 7742 kilowatt volt. A beruházás egyszerűsített megtérülési ideje 2,4 millió forintos bekerülési költség mellett 40 Ft/kWh energiaköltséggel számolva kicsivel kevesebb mint 8 évre tehető.

Pálfy Miklós, a Solart System Kft. alapító igazgatója a fotovillamos hasznosítás jelenéről, jövőjéről ismertette összefoglalóját. Elhangzott, hogy a területhez kapcsolódó fejlesztések az új gyártási technológiák, az energiatárolás fejlesztése, a smart grid és a villamos járművek terjedése irányába mutatnak. Jelenleg a szilícium-napelemek alkalmazása dominál, de zajlik az új technológia kifejlesztése, kutatása is. A legfrissebb eredmények tanulsága szerint laboratóriumi körülmények között az elért hatásfok már meghaladja a 47 százalékot. A hazai napelemes berendezésállomány teljesítménye körülbelül 400 megawatt.

Napjainkban a gyártásban és az alkalmazásban is Kínáé a vezető szerep. A legnagyobb teljesítményű (2250 és 2245 megawatt) naperőművek Indiában épültek az előző és az idei év folyamán. Hazánkban többszáz napelemes cég működik, és 50 ezer feletti a napelemes berendezések száma. Több mint 100 napelempark áll tervezés és megvalósítás alatt. Öt évvel ezelőtt Visontán működött a legnagyobb hazai létesítmény – 18,5 megawatt teljesítménnyel –, ami mára a 6. helyre szorult. A jelenleg listavezető paksi erőmű 20,6 megawattos, de Kaposvár mellett egy 1000 megawattos naperőmű épül.

Varga Pál, a Naplopó Kft. műszaki igazgatója a napkollektoros területről tartott áttekintést. Elmondta, hogy ez régebbi, kiforrottabb technológia, így nem fejlődik olyan ütemben, mint a napelemek, de továbbra is van létjogosultsága.

2019-ig a világon 479 gigawatt kapacitás valósult meg 600 millió négyzetméter területen, ami kicsivel nagyobb Budapestnél, és Magyarország összes kőolaj-fogyasztásának a dupláját váltja ki. Létjogosultságát mutatja, hogy egy négyzetméterről kétszer annyi energiamennyiséget képes hasznosítani, mint a napelemes rendszerek. Névleges teljesítményük 16 paksi atomerőműének felel meg. Kína részesedése 60 százalékos, melyet Európa követ.

Hazánkban a távhő-szolgáltatás terén a kis- és közepes méretű hőenergia-igényű helyeken célszerű élni ezzel a lehetőséggel. A nagyobb méretű hibrid (napelemes-napkollektoros) rendszerek alkalmazása is ígéretes megoldás lehet például a távfűtésben.

Dr. Fülöp László, a Pécsi Tudományegyetem professzora először a passzív napenergia-hasznosítással foglalkozott, rámutatott az építészeti megoldásokkal nyert energia meghatározásának nehézségeire, majd felhívta a figyelmet arra, hogy napjainkban az épületek jó hőszigetelése következtében a hőigényből a fűtés aránya már csak kb. 60%.

Kifejtette, hogy mivel a fűtési igény felmerülése és a napenergia rendelkezésre állása nem egyidejű, a napkollektoros rendszerek általában nem alkalmasak fűtésre, legalábbis önálló egységként nem. Megoldás lehet, ha a nyári energia felhasználható olyan célra, amire a fűtési szezonban nincs szükség, vagy a nyári energia eltárolása télre (szezonális tárolók). Ezeknek azonban nagy a méretük és nagy a hőveszteségük. Sok lakást ellátó tárolók vesztesége kisebb a kedvezőbb felület/térfogat arány eredményeképpen. Az előadó végül egy modell segítségével mutatta be, hogy egy közösségi hőtároló hőszivattyúval kombinálva milyen hatékonyan működne.

Dr. Kapros Zoltán tudományos főmunkatárs a hazai energiastratégiáról beszélt. Elmondta, hogy a napelemes rendszerek elterjesztése, az okos mérés/okos hálózat és a zöld távhőrendszerek tekintetében vannak sikeres előrelépések. A tervek azt célozzák, hogy 2050-re a villamosenergia és az épületállomány dekarbonizált legyen.

Az Európai Unió új zöld megállapodása összehangolja a források felhasználását a fentarthatóbb energiagazdálkodás megvalósítása érdekében. A stratégiai anyagok elkészítése szeptemberre várható.

Ezt követően Atsu Divine PhD-hallgató angol nyelvű előadásában a napelemek degradációjáról, az életciklust csökkentő hatásokról adott összefoglalást. Kocsány Ivett doktorjelölt pedig a sík és vákuumcsöves kollektorok besugárzásában történő különbségeket hasonlította össze előadásában.

A rendezvény hozzászólásokkal és Farkas professzor összefoglaló értékelésével zárult, aki rávilágított arra, hogy a napenergia termikus hasznosításának területén is van még előrehaladás, és a hibrid rendszerek is erőteljesen megjelentek a piacon. A fotovillamos terület minden várakozást, előzetes tervet felülmúlóan fejlődik. Napjainkban a megawatt nagységrendű naperőművek kulcsrakészen kaphatók, „be lehet menni értük a boltba”. Az építészet nagy kihívása, hogy 2030-ra az új építésű lakásokban 100 százalékban megújuló energiaforrást szabad csak felhasználni. Az energiapolitika mindig változni fog, a kutatóknak is ehhez kell alkalmazkodniuk.

Az online forma előnyének tekinthető, hogy lehetővé tette távoli helyszínekről is a bekapcsolódást a programba (Indonézia, Románia), viszont a személyes beszélgetések, tapasztalatcserék így most elmaradtak.