Naperőmű

a napenergiát felhasználó erőműfajta

A naperőmű egy gyűjtőfogalom, mely a napenergiát felhasználó erőműfajtákat tömöríti. A naperőműveknek több típusát is megkülönböztetjük, mindegyiknek azonban egységes a működési elve, miszerint a Napból származó sugárzás energiáját alakítják át felhasználható energiává, például elektromos árammá vagy hővé. 2003-ban több mint 700 megawattóra energiát állítottak elő világszerte napenergiából.

A naperőmű előnye, hogy működése nem jár semmiféle melléktermék kibocsájtásával, így környezetkímélően működik és a napsugárzás kifogyhatatlansága miatt megújuló energiaforrás, hátránya a magas telepítési költség, valamint a napsugárzástól függő rendkívül váltakozó teljesítmény és az egyenetlenül előállított energia nehéz tárolhatósága.

jobbraA globális horizontális napsugárzás (GHI) átl. évi mennyiségének térképe [1] Európában és a környékén
Magyarország napsugárzás térképe
 
Napkollektorok egy épület tetején. Itt a hőenergiát vezetik el
 
Naphőerőmű Kaliforniában. A tükrök a sugárzást a csövekre irányítják, ahol egy közeg felmelegszik, amivel áramot állítanak elő

Napkollektor

szerkesztés

A napkollektor a napsugárzást közvetlenül hőenergiává alakítja át. A Nap segítségével előállított hőenergiát különböző közegek felmelegítésére, mint például forróvíz előállítására lehet használni, amelyet fűtési és tisztálkodási célokra lehet felhasználni.

Napelem és fotovillamos naperőmű

szerkesztés

A napelem a Napból érkező sugárzást közvetlenül áramfejlesztésre hasznosítja. Az energiaátalakítás alapja, hogy a sugárzás elnyelődésekor mozgóképes töltött részecskéket generál, melyek irányított mozgása egyenáramot állít elő. A napelemeket kisebb méretben szokás hasznosítani. A sok egymás mellé telepített napelemeket fotovillamos erőműnek nevezzük.

Naphőerőmű

szerkesztés

A naphőerőmű egy közvetítő közeg közbeiktatásával állít elő hő-, majd villamos energiát. A Nap sugárzását egy hőhordozó közegre (speciális olajok, olvasztott só, stb) fókuszálják (pl. tükrök, úgynevezett heliostatok, segítségével), és az abból keletkezett hőenergiát használják fel áramtermelésre. A működési elv a továbbiakban nem különbözik a közönséges hőerőművektől vagy atomerőművektől. A meleg közeg hőenergiája révén gőzt fejlesztenek, mely turbinákra vezetve mozgási energiává alakul, majd a mozgási energia meghajtja a generátorokat, amivel elektromos áramot lehet előállítani. A naphőerőművek a felmelegített közeg tárolása révén folyamatos villamosenergia-előállításra is képesek.

Története

szerkesztés

A napenergia koncentrálásával működő berendezés 1866 óta létezik, de az utolsó évtizedekben a PV (napelemes) berendezések kerültek első helyre. Ebben nagy szerepük van az energiatárolóknak is. A naphőerőmű hőenergia-tárolással pillanatnyi csúcsigények ellátására is alkalmas. Jelenleg további fejlesztések folynak a napenergia hőtárolóinak tökéletesítésére, bár már vannak olvasztott só tárolós erőművek. Ezzel a naphőerőművek versenyképesek lesznek a PV napelemes erőművekkel.

Az első erőmű, egy naphőerőmű, (Barstow, Mojave-sivatag) 1982-1988-ban épült. A második erőmű (Barstow, CA, Mojave-sivatag) az első továbbfejlesztett változata, 1994-1999 között épült. Ahol a hőmérséklet 95 °C felett van, ott a CSP naperőművek csövei a 150 és 220 °C-t is elérik.

Lipcse (Szászország, Németország) közelében 2009-re készült el a 40 megawatt névleges teljesítményű fotovillamos naperőmű, a Waldpolenz naperőmű, amely 20 ezer háztartást lát el energiával, ezzel évi 50 ezer tonna szén-dioxid kibocsátását előzi meg. További fotovillamos erőművek például Portugáliában a Serpa naperőmű, az Amerikai Egyesült Államokban a Nellis naperőmű. A világ jelenleg legnagyobb fotovoltaikus naperőműve a 200 MW-os Golmud naperőmű Kínában.

A Spanyolországban üzemelő (11 MW-os) PS10 naphőerőmű után megépült a 3 blokkból álló összesen 150 MW-os Andasol naphőerőmű, amelyik Európa első kereskedelmi, parabolavályús naphőerőműve. A szintén parabolavályús, 354 MW-os Kaliforniai naperőmű (SEGS) a világ jelenleg legnagyobb üzemelő naphőerőműve, egyben a legnagyobb naperőműve.[mikor?] 2017-ben Kínában helyezték üzembe a világ legnagyobb vízen lebegő naperőművét. Ez 40 MW teljesítményű és egy tavon foglal helyet.[2]

Algériában a Hászi r-Rmel hibrid naphőerőmű a Napból és földgázból kinyerhető hőenergiát kombinálja.

A legújabb és a tervek szerint az új világelső, koncentrált naphőerőmű Dubaiban épül, Noor Energy 1 néven. Tervezett beépített teljesítménye 700 MW lesz.

Naperőművek Magyarországon

szerkesztés
 
Naperőmű Visontán a Mátrai Erőmű és a Markazi-víztározó között

Magyarországon dinamikusan terjed a napenergia felhasználása, 2014-ben lendületet vett és azóta zárkózik fel folyamatosan a 2030-ra tervezett 6000 MW kapacitáshoz.[3] Ez egyrészt annak köszönhető, hogy az ország adottságai kiválóak a naperőművek kialakításához és működtetéséhez, másrészt annak, hogy országos és európai uniós szinten is igen komoly támogatásokkal igyekeznek ösztönözni a megújuló energiaforrásokra való átállást.[4]

Magyarország adottságai kiválóak a naperőművek létesítéséhez, kifejezetten hamar meg tudnak térülni a beruházások. A naperőmű pedig, miután visszahozta az árát, tiszta hasznot termel – nem csoda, hogy egyre több van belőle.[5] Egy 0,5 MW-os naperőmű körülbelül 250 háztartás éves villamosenergia-felhasználását fedezi.[6]

Hazánkban a fotovoltaikus elven működő napelemek terjedtek el leginkább. Ezek 2015 végén már 110 MW feletti összkapacitással bírtak az országban, és ez a szám folyamatos növekszik, méghozzá igen komoly tempóban.[4] Az erőművek többsége ugyanakkor háztartási méretű kiserőmű, és bár az utóbbi években több nagyobb teljesítményű naperőmű is épült Magyarországon, ezek csak magyar viszonylatban számítanak nagynak.[7]

2022 áprilisára a hazai fotovoltatikus naperőművek összesített beépített termelése átlépte a 3000 MW teljesítményt, ami a Nemzeti Energiastratégia 2030 6500 MW kapacitású célkitűzésének a felét érte el. (Az országos 3400 MW teljesítményből a főváros aránya 100 MW-ot tett ki.[8]) Ezzel júliusra a magyarországi nappali villamosenergia fogyasztás 37%-át sikerült fedezni.[9][10][11]

A legnagyobb hazai fotovoltaikus naperőművek

szerkesztés

2024-ben az ország legnagyobb naperőművei Mezőcsáton (250 MW)[12], Szolnokon (138 MW)[13], Inárcson (132 MW)[14], Kaposváron (100 MW), [15] Pakson, (20,6 MW), Bükkábrányban (20 MW) és Felsőzsolcán üzemeltek. [16] A hazai összes beépített csúcsteljesítmény 2024-re elérte az 5741 MW-ot.[17][18][19][20][21]

  1. A földfelszínen, a vízszintes, a horizont síkjában észlelhető össz. napsugárzás teljesítményét (erősségét) jelenti.
  2. http://www.origo.hu/tudomany/20170601-uszo-naperomu-lepett-mukodesbe-kinaban.html
  3. Már idén meglehet a 2030-ra várt 6000 MW-os napelemes teljesítmény - Villanyszerelők lapja, 2024.01.11.
  4. a b Hegedűs Gergely: Rohamtempóban bővül a hazai napenergia felhasználás. http://magyarepitok.hu (2016) (Hozzáférés: 2017. július 10.)
  5. Napelemes lehetőségek Magyarországon: JÜLLICH GLAS SOLAR „Karnyújtásnyira a Naptól” Nagyméretű napelemes erőművek. http://www.jullichglas.hu (Hozzáférés: 2017. július 10.) arch
  6. Jelentősen nőhet a naperőművek száma Magyarországon. http://www.alternativenergia.hu (2017) (Hozzáférés: 2017. július 10.)
  7. Miért kifizetődő a naperőművek használata. https://www.napelemek-napkollektorok.hu (2017) (Hozzáférés: 2017. július 10.)
  8. Mészáros Rita - Térkép mutatja, hova érdemes napelemet telepíteni (Energiaválasztó, 2022.09.15.)
  9. Major András - Napenergia: óriási mérföldkőnél Magyarország, tovább gyorsulhat a növekedés (Portfolio.hu, 2022.04.12.)
  10. Major András - Új csúcsot állítottak fel a magyarországi naperőművek (Portfolio.hu, 2022.07.14.)
  11. Bolcsó Dániel - Termelési csúcsot értek el a magyarországi naperőművek (Telex.hu, 2022.07.15.)
  12. Egészen elképesztő méretű naperőművet adtak át Mezőcsáton - Portfolio.hu, 2023.06.06.
  13. https://www.szolnokinapelempark.hu/
  14. Kínai cég vette meg az egyik legnagyobb magyarországi naperőműparkot - Portfolio.hu, 2023.04.25.
  15. 100 MW-os napelempark kezdi meg működését Kaposváron (magyar nyelven). EU-Solar Zrt., 2021. május 28. (Hozzáférés: 2022. január 22.)[halott link]
  16. https://www.napi.hu/nemzetkozi_vallalatok/energiatarolas-ausztralia-napelem-eromu.680273.html
  17. Major András - Rekord mértékben nőhetett a hazai naperőmű-kapacitás (Portfolio.hu, 2022.02.01.)
  18. Szolnoki Balázs Ádám - A magyar napelemek már Paksot is lepipálják (g7.hu, 2022.02.11.)
  19. A háztartási méretű [50kw alatti, az engedélyköteles és a nem engedélyköteles fotovoltaikus [50kw és az a feletti] kiserőművek]. (Hozzáférés: 2022. december 15.)
  20. K. Kiss Gergely - Rezsivédelem: sokba kerül az államnak a napelemek tiltása (24.hu, 2023.05.16.)
  21. Jandó Zoltán - Már március közepén dőlnek a magyar napelemes rekordok< (g7.hu, 2024.03.22.)

Kapcsolódó szócikkek

szerkesztés
A Wikimédia Commons tartalmaz Naperőmű témájú médiaállományokat.

További információk

szerkesztés