Napelemes rendszerek

A megújuló energiáról szóló poszt-sorozatunk ötödik részében a napelemes rendszereket mutatjuk be.

A napenergiás beruházást tervező felhasználók első kérdése gyakran arra vonatkozik, hogy mi a különbség a napkollektorok és a napelemek között?

Míg a napkollektorok a napenergiát sötét színű, jó hővezető anyaggal borított felületen nyelik el és hővé alakítva hőátadó közegnek adják át, ami csőrendszeren szállítva hőcserélőn keresztül adja le azt, a napelemek úgynevezett fotovoltaikus (PV) elven működnek: amikor félvezető anyagokból készülő celláikat napfény éri, a foton részecskeenergiáját közvetlenül elektromos energiává alakítják.

A sugárzás elnyelésekor mozgásképes töltött részecskéket generálnak, és a folyamat során elektromos áram jön létre. A napelemek általában elektromos rendszerbe csatlakoznak, és áramot szolgáltatnak otthoni vagy vállalati elektromos eszközöknek. A jelenleg elterjedt technológia a szilícium alapú napelem, ezek hatékonysága 15-20% között mozog – ami természetesen függ az időjárási körlüményektől, a napsugárzás intenzitásától és attól, hogy az milyen szögben éri a fotovoltaikus cellákat. Az újabb fejlesztések (pl.: perovszkit alapú napelem) magasabb hatásfok elérését is lehetővé teszik.

A napelemes áramelőállítás környezetkímélő: nem jár melléktermék kibocsátásával, és a napenergia révén egyúttal megújuló energiaforrás is. Mindemellett azért is népszerű lakossági és vállalati alkalmazása, mert a hálózati áramnál sokkal kedvezőbb áron kínál energiát: a napelemes rendszerek megtérülési ideje akár 3-5 év, de kedvező finanszírozási konstrukciókkal ennél is rövidebb lehet.

A hagyományos (háztetőre szerelt) alkalmazás mellett egyre több új megoldást is láthatunk naperőművek telepítésére:

• függőleges napelemeket alkalmaznak például gyorsforgalmi autóutak mellett zajfogó falakon
• függőleges (alig megdöntött) napelemeket telepítenek legelőkre is, így a naperőmű nem veszi el a mezőgazdasági területet
• kétoldalas (bifacial) napelemek árnyékolnak parkolókat, sőt friss hír szerint temetőben is alkalmazzák ezt a megoldást
• víztározókra telepített napelemek számára a vízhűtés előnyös – a vízfelület számára pedig a párolgás csökkentése
• napelemes útburkolatokra (járdák, bicikliutak) is egyre több kísérleti projekt indul
• népszerűek a kompakt hordozható napelemek is, amelyek ideiglenes helyszíneken (pl.: kempingek, építkezések) hasznosak