Alternativ Energia www.alternativenergia.hu
Az összes alternatív energiaforrás közül jelenleg a napenergia látszik a legelőnyösebbnek, hiszen ez az energiakészlet szinte kifogyhatatlannak tűnik, ráadásul a nem megújuló energiahordozókkal ellentétben a környezetet is kíméli.
Azonban mindezek ellenére van egy kis bökkenő: a napenergia kinyerése sajnos nem olcsó mulatság. Napenergiát hasznosító szerkezeteket sem ipari felhasználásban, sem otthon felszerelni nem mondható pénztárcakímélő megoldásnak. Egy napenergia rendszer felállítása átlagosan mintegy 1-3 millió forintba is kerülhet, és nagyjából 2 millió forint megy el egyetlen kilowattnyi energia megtermelésére. Ezért is vonakodik sok ország lemondani a kőolaj és földgáz, valamint az atomenergia hasznosításáról: már a befektetés maga is mínuszról indul, hiszen a termelés nem nevezhető hatékonynak. Azonban mégiscsak szükségünk van egy új energianyerési formára, hiszen a jelenleg hagyományosan használt források kimerülőben vannak. A Föld népessége pedig egyre nő, ahogy az energiaigény is, így a csökkenő készleteknek az ára innentől már csak nőhet. A napsugarak viszont ingyen érik a földfelszínt, így hát sürgősen ki kellene fejleszteni egy módszert, mellyel megfizethető áron lehetne eleget tenni a fennálló energiaigényeknek. Arról már nem is beszélve, hogy a napenergia környezetbarát megoldás, így esetleg a klímaváltozást is sakkban lehetne vele tartani.
A koncentrált szolár-termál energia, vagyis a CPS
Előnyei:
Korlátlan források: A Nap nem valószínű, hogy a közeljövőben kialszik, így hát még néhány milliárd évig nem kell amiatt aggódnunk, hogy „kifogyna” a napenergia.
Hatásosabb a fotovoltaikus (PV) energiánál: A hagyományos PV napelem-panelek magukba zárják a Nap által keltett hőt, amelyet elektromossággá alakítanak át. A koncentrált szolár-termál rendszerek viszont folyadékok melegítésére használják a Nap hőjét, és a keletkező vízgőz segítségével termelnek energiát.
Környezetkímélő: A szolár-termál telepek igazán környezettudatosnak mondhatók, hiszen károsanyag-kibocsájtásuk egyenlő a nullával. Ezt még tetézni lehet azzal, hogyha emellett még újrahasznosítható anyagokból is készítik őket.
Irányvonalak:
Andasol közhasznú napenergia telep
Ez a spanyol napenergia telep a világ legnagyobb termelő telepe a világon. Három egységből áll, melyek mindegyike 50W energia termelésére képes. Egy olvasztott sóval teli kollektor gyűjti össze a napsugarakat, amelyeket parabolikus fényvisszaverőkkel irányítanak. A só aztán felmelegszik, és a hőt egy vízzel teli hőcserés rendszerbe irányítják. Itt aztán vízgőz képződik, melyet egy ipari gőzturbinába terelnek, hogy ott energia termelődjön belőle. A mérnökök ráadásul úgy tervezték meg a rendszert, hogy a parabolikus egységek többlet hőt termeljenek, és a feleslegből éjszaka gazdálkodhassanak.
PS-10
A szintén spanyol PS-10 szolár-termál energiatelep Európa első ilyen létesítménye, mely mintegy 6.000 háztartás ellátására elég energiát termel. A 11W-os energiatelephez még egy 300 reflektorból álló fénykoncentráló rendszert is terveznek, mely a telep teljesítményét 300W-ra emelné 2013-ra, vagyis 180.000 háztartás számára elegendő energiát állítana elő.
Solar Brayton Cycle
A Solar Brayton Cycle nevet viselő projekt az ausztrál CSIRO fejlesztése, mely ha végre elkészül, akkor Ausztrália legnagyobb napelem-telepe lesz. Jelenleg 450 héliosztat (oly eszköz, melynek segélyével a napsugarakat állandóan egy irányba lehet terelni a szerk.) telepítésén dolgoznak, amelyek a felfogott hőből gőzt állítanak elő, mely aztán egy 200kW-os gőzturbinát fog működtetni. A héliosztatok ráadásul költségtakarékos módon kerültek kialakításra, és a rendszer mintegy 200 háztartás energiáját biztosítja. Ez egyelőre kevésnek tűnik a többi energiatelephez képest, viszont a CSIRO projektje még csak a kezdeti fázisokban van, úgyhogy még több héliosztat telepítésére lehet számítani.
Hátrányai:
A szolár-termál energia előnyei számosak, viszont sajnos hátrányai is vannak. Elsősorban az, hogy ezek telepítése igencsak költséges, így hát olyan területeken nem megvalósítható, ahol nincs keret egy ekkora befektetésre. Másrészt ezek az energiatelepek helyigényesek is, ami problémát jelenthet azon országokban, ahol minden talpalatnyi földet a lakhatás és az ipari termelés foglal el.
A koncentrált fotovoltaikus (PV) energia, vagyis a CPV
Előnyei:
Olcsóbb, mint a szolár-termál energia: A koncentrált PV napelemek (A fotovoltaikus napelemes rendszerek a nap energiáját közvetlenül alakítják át elektromos energiává a szerk.) telepítése és üzemeltetése olcsóbb, mint a koncentrált szolár-termál projektek, hiszen csak 3,80 dollárba (vagyis kb. 837 Ft-ba) kerül wattonként tárolás nélkül. Még nagyjából fél dollár (110 Ft) kell tárhelyek kialakítására wattonként, és így sem mondható költségesnek a procedúra. Egy 6 órás tárkapacitással rendelkező PV telep wattonként 6,80 dollárba (1497 Ft-ba) kerül, míg egy ugyanilyen szolár-termál telep 7,75 dollárba (1707 Ft-ba), és ez a kicsinek tűnő különbség ipari mennyiségeknél hatalmas eltérést jelenthet.
Területgazdaságos: A PV napelem-telepek nem foglalnak el akkora területet, mint a szolár-termál fajták, és többnyire napkövető berendezésekre telepítik őket. A földet ráadásul kétszeresen is ki lehet használni, hogyha a napelemek alatt például mezőgazdasági tevékenységeket folytatnak.
Minimális vízigény: A szolár-termál telepek hatalmas mennyiségű vízzel tudnak csak hatékonyan működni, ami már azért sem jó, mert mint tudjuk, vízkészleteink is egyre csak fogynak. Viszont a PV-s energiatelepeknek csak csekély mértékben van szüksége vízre.
Irányvonalak:
SolFocus
A koncentrált PV-s telepek tekintetében is találkozhatunk spanyol példával. A SolFocus egy 10MW-nyi PV panelekből álló telep, amely mintegy 40.000 háztartás számára elegendő energiát termel. A SolFocus már az energiatelep felállítása előtt is hírnevet szerzett magának a PV-s napelemek terén, mivel egy olyan technológiát fejlesztett ki, mellyel ezredannyi nyersanyagból is képesek koncentrált fotovoltaikus napelemeket gyártani.
Cool Earth Solar
Ez a kaliforniai cég olyan felfújható léggömböket tervez, melyek napelemekre irányítják majd a nap sugarait. Ezeket a léggömböket huzalos és fémes szerkezetekre függesztik, és viszonylag olcsó alapanyagokból állítják majd elő őket. Azonban ne ócska lufikra gondoljunk: a Cool Earth Solar ballonok akár 160 km/órás szélsebességgel is elbírnak.
Z20
A Zenith Solar izraeli PV rendszerei több energiát termelnek, mint az összes többi létező napelem, hiszen egyenként 2kW energiát és 5kW hőt állítanak elő. Ezek együttesen nagy mértékben hozzájárulnak Izrael nemzeti energiahálózatának bővítéséhez. A Z20 szilíciumból készült, koncentrált fényvisszaverő tükröket alkalmaz, amely visszaverő homorú felületekre irányítja a fényt. A rendszer hűtéséhez vízre van szükség, amelyet egy helyben felállított hőcserés rendszerhez irányítanak át. Vagyis a rendszer nem csupán zöld energiát állít elő, de 220 háztartás számára elég meleg vizet is.
Hátrányai:
A koncentrált szolár-termál telepekhez hasonlóan sajnos a koncentrált PV-s rendszerek sem járnak hátrányok nélkül, amelyeket mindenképpen orvosolnunk kell hatékony alkalmazásukhoz. Az egyik jelentős negatívum az, hogy fejlesztésük nehézkesebb, hiszen számítógépes programokkal és a Nap irányát követő motorokkal működnek. Ezen kívül háztetőkön nem alkalmazhatóak hatékonyan, tehát ennek a típusnak is megvan a maga területigénye. A szakértők szerint a PV-s napelemek által termelt hőt a legcélszerűbb egy nedvességgyűjtő rendszer működtetésére használni, amely meleg víz előállítására használja fel a többlet hőt.
A cél
A két rendelkezésre álló technológia, a CPS és a CPV alternatív energiaforrást jelent a fosszilis energiahordozókkal szemben, így elsődleges cél, hogy megfizethetővé tegyük őket háztartások milliói számára. A technológia, és manapság különösen a környezetkímélő energiaipar rohamos fejlődése pedig igencsak azzal kecsegtet, hogy ezek a napenergia rendszerek hamarosan leváltják majd a jelenlegi energiaforrsokat.
