Fotovillamos és koncentrátoros napenergia-hasznosítás összehasonlítása
Fotovillamos és koncentrátoros napenergia-hasznosítás összehasonlítása
Buzea Klaudia MSc II. évf.
e-mail: buzeaklau@gmail.com
Konzulens: Dr. Gács Iván, Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék
e-mail: gacs@energia.bme.hu
A napenergia, mint megújuló energiaforrás villamos energia és hőenergia termelésre is alkalmas, ennek ellenére jelenleg részesedése a világ energiatermelésében rendkívül alacsony. A napenergia-hasznosítás egyik módja a hőenergia-termelés napkollektorokkal. 2009-ben a világon beépített napkollektor teljesítmény 172,4 GWth volt, ez a 2004-es teljesítmény közel háromszorosa. Ezen a téren Kína vezet, beépített kapacitása 101,5 GWth. Jelenleg elsősorban az épületek hőigényének kielégítése terén terjedt el a kollektorok alkalmazása, de várhatóan a hűtési és az ipari folyamatok tekintetében is teret nyer.
A napenergia-hasznosítás másik módja a villamosenergia-termelés, fotovillamos rendszerekkel vagy termikus naphőerőművekkel. A 2010-11-es években a fotovillamos (PV – Photovoltaic) alapon működő villamos energiatermelés részaránya rohamos növekedésnek indult, 2011 végére a beépített kapacitás nagyjából 65 GWe-ra nőtt. 2000-ben ez a beépítetett teljesítmény még csak 1,5 GWe volt. A beépített kapacitás több mint fele Németországban és Olaszországban található, őket követi Japán, Spanyolország, az Amerikai Egyesült Államok és Kína.
A napsugárzás koncentrálásán alapuló másnéven termikus naphőerőművek (CSP – Concentrating Solar Power) jelenleg felemelkedő ágát jelentik a napenergia-hasznosítás területének. Az 1980-ban nagyjából 350 MWe beépített teljesítmény Kaliforniában koncentrálódott, majd 2006-ban Spanyolországban és az Amerikai Egyesült Államokban indultak fejlesztések. Ma ebben a két országban található a beépített teljesítmény döntő hányada és a jelenleg építés alatt álló erőművek egy része. A napsugárzás koncentrálásán alapuló erőművek elterjedésének előrejelzéseiben 2030-ra 1000 -1500 TWh/év termeléssel, majd ezután is meredek növekedéssel számolnak.
Az Európai Unió megújuló energiahasznosítással kapcsolatos irányelvei és céljai révén a naphőerőművek is előtérbe kerültek, ehhez kapcsolódik az úgynevezett DESERTEC koncepció is. Ez a német eredetű koncepció a sivatagos területek (Észak-Afrika és Közel-Kelet) megújuló potenciáljának kiaknázását és európai villamosenergia-rendszerbe kapcsolását pártolja, melynek egyik alappillére a koncentrátoros napenergia-hasznosítás.
Dolgozatomban bemutatom a napelemek és a naphőerőművek különböző típusait, kiemelve ezek jellegzetességeit és előnyeit, hátrányait. Ezek után összehasonlítom a két energiahasznosítást több szempont alapján is. Ilyen szempontok a területigény, a műszaki paraméterek (teljesítmény, hatásfok, kihasználási óraszám, energiatárolási lehetőség, rendszerbe kapcsolhatóság) és gazdaságossági jellemzők.
Végül a DESERTEC koncepciót is ismertetem, realitását és legfontosabb kérdéseit kiemelve.
szerző
-
Buzea Klaudia
energetikai mérnöki
nappali alapszak
konzulens
-
Dr. Gács Iván
egyetemi docens, (külső)
