Készítette: Együtt az Abaúji Megújuló Energiák Termesztéséért és Felhasználásáért Szakmai Egyesület



Hasonló dokumentumok
SOLART-SYSTEM KFT. Napenergiás berendezések tervezése és kivitelezése Budapest XI. Gulyás u. 20 Telefon: Telefax:

Napelemes Rendszerek a GIENGER-től

Napenergiás jövőkép. Varga Pál elnök. MÉGNAP Egyesület

1. A Nap, mint energiaforrás:

Háztartási méretű kiserőművek és Kiserőművek

Napelemes rendszerek műszaki és elszámolási megoldásai a gyakorlatban

Háztartási méretű kiserőmű hálózatra csatlakoztatása

Magyarország Napenergia-hasznosítás iparági helyzetkép. Varga Pál elnök MÉGNAP

JÜLLICH GLAS SOLAR Karnyújtásnyira a Naptól Nagyméretű napelemes erőművek

Napelemre pályázunk -

A napenergia alapjai

ÖSSZEFOGLALÓ. a nem engedélyköteles ezen belül a háztartási méretű kiserőművek adatairól ( ) június

Háztartási méretű kiserőművek és a tapasztalatok. Pénzes László ELMŰ Hálózati Kft. Tervezési osztály

Energiatárolás szerepe a jövő hálózatán

Földgázalapú decentralizált energiatermelés kommunális létesítményeknél

A napelemek környezeti hatásai

Foto-Villamos rendszerek elterjedésének lehetőségei és gátjai Magyarországon Budapest, Megyik Zsolt


Bicskei Oroszlán Patika Bt

VILLAMOS ENERGIA FELHASZNÁLÁS-TERMELÉS IGAZOLÁSA

Szabályozásra került a háztartási méretű kiserőmű esetében az erőmű nagysága és a csatlakozási módja.

Háztartási méretu kiseromuvek a közcélú hálózaton

Háztartási méretű kiserőmű (HMKE) Jogszabályi keretek, műszaki feltételek

Napenergia hasznosítás

NAPELEMEK KÖRNYEZETI SZEMPONTÚ VIZSGÁLATA AZ ÉLETCIKLUS ELEMZÉS SEGÍTSÉGÉVEL. Darvas Katalin

Az elosztott energiatermelés hatása az elosztóhálózatra

- igények feltérképezése kérdések alapján (pl. Milyen célra tervezi

Napelemes háztartási méretű kiserőművek és Napelemes kiserőművek

Műszaki leírás. Budapesti Vendéglátóipari és Humán SZC Szamos Mátyás Szakgimnáziuma és Szakközépiskolája Budapest, XXI. kerület, Petőfi tér 1

NAPELEMES RENDSZEREK és ALKALMAZÁSUK TERVEZÉS, KIVITELEZÉS. Herbert Ferenc Budapest, 2012.dec. 6. LG

(PV) Fotovillamos rendszerek Védelmi-és kapcsolási elemek tervezése

NAPELEMES RENDSZEREK

Kuthi Edvárd Bálint szakértő mérnök Műszaki Szolgáltató Iroda. Napelemek a mindennapjainkban , Budapest, Construma

E L Ő T E R J E S Z T É S

Napenergia kontra atomenergia

Megújuló energia, megtérülő befektetés

Napenergia-hasznosítás iparági helyzetkép

Napelemes rendszerek a gyakorlatban Beleznai Nándor Wagner Solar Hungária Kft.

A napenergia fotovillamos hasznositásának helyzete

Farkas István és Seres István HÁLÓZATRA KAPCSOLT FOTOVILLAMOS RENDSZER MŐKÖDTETÉSI TAPASZTALATAI FIZIKA ÉS FOLYAMAT- IRÁNYÍTÁSI TANSZÉK

Egy hazai naperőmű tapasztalatai

Kváziautonóm napelemes demonstrációs áramforrás SOLART-SYSTEM KFT. Napenergiás berendezések tervezése és kivitelezése

Napelemes rendszer a háztartásban


NÓGRÁD MEGYE. MAKROVIRKA Integráció fejlesztése Javaslat 2012.

Napenergia beruházások gazdaságossági modellezése


Galambos Erik. NAPENERGIÁS RENDSZEREK TERVEZÉSE MEE - SZIE - Solart System szakmai rendezvény Gödöllő, május 15.

Kutatás célja HMKE Hálózati csatlakozás Hálózat Biztonság? Védelmek? Sziget üzem? Saját sziget üzem? Elszámolás (mérés, tarifa, kommunikáció)

MediSOLAR napelem és napkollektor rendszer

Hálózati csatlakozási terv

Az 55/2016. (XII. 21.) NFM rendelet a megújuló energiát termelő berendezések és rendszerek műszaki követelményeiről

A megújuló energiákkal kapcsolatos kihívások a Hivatal nézőpontjából Dr. Grabner Péter Energetikáért felelős elnökhelyettes

Napelem, napelemes rendszerek - családi házra

A napenergia szektor hazai helyzete, kihívásai és tervei, a METÁR-KÁT szerepe

Az alternatív energiák fizikai alapjai. Horváth Ákos ELTE Atomfizikai Tanszék

NAPELEMES ALKALMAZÁSOK fotovillamos rendszerek Villamos energia előállítása környezetbarát módon

500 kwp magyarországi napelemes erőmű beruházás bemutatása beruházói szemmel

Fotovillamos napenergia-hasznosítás helyzete Magyarországon

Kombinált napkollektoros, napelemes, hőszivattyús rendszerek. Beleznai Nándor Wagner Solar Hungária Kft. ügyvezető igazgató

KÖZÉPÜLETEK ENERGIARÁSEGÍTÉSE NAPELEMEKKEL

Frank-Elektro Kft. BEMUTATKOZÓ ANYAG

A napelemes villamosenergiatermelés hazai és nemzetközi helyzete

Háztartási Méretű Kiserőmű (HMKE) alkalmazásának műszaki-gazdasági feltételei, kísérleti projekt

Photovoltaikus rendszerek a KT-Electronic-tól

Háztartási méretű kiserőműre vonatkozó szabályok

Frank-Elektro Kft. EMLÉKEZTETŐ Nyílt napról

Napelemek alkalmazása épületekben

Fotovillamos helyzetkép

Alsózsolca Város Önkormányzata Óvoda energiaellátásának korszerősítése napelemes, illetve napkollektoros rendszerek kiépítésével

Napenergia-hasznosítás hazai és nemzetközi helyzetkép. Varga Pál elnök, MÉGNAP

A NAPENERGIA HASZNOSÍTÁSÁNAK HAZAI LEHETŐSÉGEI. Farkas István, DSc egyetemi tanár, intézetigazgató

5 kw-os polikristályos napelemes rendszer

NCST és a NAPENERGIA

A SUN POWER KIT TELEPÍTÉSÉNEK LEÍRÁSA. Leírás telepítő szakemberek részére!

Napenergia rendszerek létesítése a hazai és nemzetközi gyakorlatban

MEGÚJULÓ ENERGIA MÓDSZERTAN CSG STANDARD 1.1-VERZIÓ

AZ IDŐJÁRÁSFÜGGŐ EGYSÉGEK INTEGRÁCIÓJÁNAK HATÁSA A MAGYAR VILLAMOS ENERGIA RENDSZERRE

Napelemek és napkollektorok hozamának számítása. Szakmai továbbképzés február 19., Tatabánya, Edutus Egyetem Előadó: Dr.

Fotovillamos és fotovillamos-termikus modulok energetikai modellezése

GoodWill Energy Kft. Megújuló jelen a jövőért!

A napenergia fotovillamos hasznositása

TÖRÖK IMRE :21 Épületgépészeti Tagozat

Solar-Pécs. Napelem típusok ismertetése. Monokristályos Polikristályos Vékonyréteg Hibrid

Távhőszolgáltatás és fogyasztóközeli megújuló energiaforrások

1 Energetikai számítások bemutatása, anyag- és energiamérlegek

ENERGETIKA ÉS MEGÚJULÓ ENERGIÁHOZ KÖTŐDŐ KIÍRÁSOK INFORMÁCIÓS NAPJA. Tábori Péter,Tóth Tamás

E L Ő T E R J E S Z T É S

Biogázból villamosenergia: Megújuló energiák. a menetrendadás buktatói

VILLAMOS ENERGIA TERMELÉS

Háztartási méretű kiserőművek és a villamos energia törvény keretei

Trimo EcoSolutions Trimo EcoSolar PV Integrált fotovoltaikus rendszer

Nagyfeszültségű távvezetékek termikus terhelhetőségének dinamikus meghatározása az okos hálózat eszközeivel

A napelemes - fotovillamos rendszerekről

Vállalkozási szerződés-módosítás

MEGÚJULÓ ENERGIÁK INTEGRÁLÁSA A HAZAI ENERGIARENDSZERBE, KÜLÖNLEGES TEKINTETTEL A NAPENERGIA TERMIKUS HASZNOSÍTÁSÁRA. Prof. Dr.

A tanyás térségekben elérhető megújuló energiaforrások

A napelemek fizikai alapjai

Igénybejelentéstől bekapcsolásig

Átírás:

Döntés előkészítő rendszer napelemes beruházásokhoz Készítette: Együtt az Abaúji Megújuló Energiák Termesztéséért és Felhasználásáért Szakmai Egyesület Hidasnémeti, 2014. július 1.

Tartalomjegyzék 1. A napenergia...4 1.1. A földfelszínre jutó napenergia...4 1.2. A napsugárzás Magyarországon...7 2. A napelemek...9 2.1 A napelemek működése...9 2.2 Napelem típusai és jellemzői... 10 2.2.1 Amorf szilikon vékonyfilm napelem... 10 2.2.2 Monokristályos napelem... 11 2.2.3 Polikristályos napelem... 11 2.2.4 Hydrid napelem... 11 2.2.5 Nanostrukturált festék alapú napelem... 11 2.3 A napelem hőfokfüggése... 12 2.4 Inverterek főbb jellemzői... 12 2.5 Szolár akkumulátorok... 13 2.6 A napelem elhelyezése égtáj és dőlési szög alapján... 16 2.7 A napelemek hatásfokának számítása... 16 2.8 A napenergia alkalmazásának gyakorlati formái... 17 2.8.1 Szigetüzemű... 17 2.8.2 Hálózati visszatáplálás... 18 2.9 Napelem típusok összehasonlítása... 18 3. A Háztartási Méretű Kiserőmű méretű megújuló villamosenergia-termelő tároló - fogyasztó csatlakozásával összefüggő hasznok és költségek a legfontosabb érintettek számára... 18 4. A projektgazda felmérésének szempontjai... 19 4.1. Műszaki környezet felmérésének szempontjai... 19 4.2. Pénzügyi környezet felmérésének szempontjai... 24 4.3. Jogi környezet felmérésének szempontjai... 25 4.4. Műszaki megoldások változatelemzése... 26 4.4.1. 5 kwp hálózatra kapcsolt, tetőre szerelt naperőmű... 26 4.4.2. 5 kwp hálózatra kapcsolt, egytengelyes napkövetőre szerelt naperőmű... 28-2 -

5. Gazdaságossági számítások... 31 6. Érzékenységvizsgálat... 35 6.1. Érzékenység a beruházási összeg változása esetén... 35 6.2. Érzékenység további rezsicsökkentéskor saját fogyasztás esetén... 35 6.3. Érzékenység elektromos jármű beszerzése esetén... 36 7. A 2007. évi LXXXVI. törvény a villamos energiáról (VET) szabályozásai a háztartási méretű kiserőművek vonatkozásában... 36 8. Releváns magyar jogszabályok gyűjteménye... 37 9. Releváns szlovák jogszabályok gyűjteménye... 39 Felhasznált irodalom... 41-3 -

1. A napenergia A Nap bolygórendszerünk központja, gáznemű, gömb alakú, kb. másfél millió km átmérőjű sugárzó test, melynek külső felülete közel 6000 K. A központi csillagunkból évente 3,2-3,8 1023 kw napenergia sugárzódik a Földre a légkörön áthaladva. Ennek a hatalmas energiamennyiségnek köszönhető, hogy a -270 ºC hőmérsékletű űrben száguldó bolygónk felszínén kialakulhatott (és fennmaradhatott) az élet. A napsugárzás és a Földről a világűrbe távozó hő normál esetben egyensúlyban van (1. ábra), így a kialakult közepes hőmérséklet állandó értéken marad. 1. ábra Forrás: www.kornyezetunk.hu 1.1. A földfelszínre jutó napenergia A napsugárzás energiahozamát a sugárzás intenzitása fejezi ki (W/m2). A földi atmoszférán kívül a napsugárzás intenzitása éves periodicitással 1300-1400 W/m2 között ingadozik, a Nap - Föld távolság folyamatos változásának függvényében (1. táblázat). Ennek az un. napállandónak az általánosan elfogadott átlagértéke 1353 W/m2. - 4 -

1. táblázat A Nap sugárzásintenzitása Minden évben mintegy 8 10 8 TWh energia érkezik a Föld felszínére a Napból. Összehasonlításképpen az emberiség éves elsődleges energiafelhasználása 1 10 5 TWhnál alig több, vagyis a napenergiás potenciál 8000-szer nagyobb, mint a világ energiaigénye. Még ha csak a szárazföldek 149 106 km2 területét vesszük is figyelembe (a Föld felszínének 29%-a) a besugárzott energia akkor is 2300-szor nagyobb az energiaigénynél. Még azzal a feltételezéssel is, hogy a besugárzott energiának csak a tört része használható fel az emberek céljaira, a rendelkezésre álló napenergia még mindig elegendő a teljes energiaigény kielégítésére. A napsugárzás teljesítményből (4x1023 kw) mindössze 173 1012 kw éri el a földfelszínt. A földfelszínt elérő sugárzás 2/3-a direkt, 1/3-a diffúz sugárzás. A Napból érkező sugárzás teljes színképe az alábbi tartományokra oszlik: λ = 0,29-0,4 μm ibolyántúli sugárzás (UV) teljesítményének részaránya 9%, λ = 0,4-0,75 μm látható fénytartomány, részaránya 49%, λ = 0,75 μm nem látható, infravörös (hő-) sugárzás, részaránya 42%. - 5 -

A légkör határát elérő párhuzamos sugárnyalábokból álló közvetlen (direkt) sugárzás energiatartalma jelentősen csökken légkörben megtett útja során. A légkör határát elérő sugárzást részben elnyelik, részben megtörik, részben visszaverik a légkör részecskéi. A direkt sugárzás egy része rendezetlen irányú, szórt (diffúz) sugárzássá alakul. Az ideális esettől eltérően a valóságban a légkörben a sugárzás útja tovább nehezül a természetes és a civilizációs szennyeződések miatt. Ez az un. homályosság (T), mely egy mért pillanatérték, s a földrajzi adottságoktól, a beépítettségtől, a helyi szennyezőktől, ill. a széljárástól függ. A növekvő légszennyezés a homályossági tényező mértékét évről évre növeli, rontva ezzel a napsugárzás felhasználható energiatartalmának mennyiségét. A sugárzásintenzitás mennyiségét tekintve a legjelentősebb változás akkor következik be, amikor a felhősödéssel kisebb-nagyobb mértékben megszűnik a felszínre érkező közvetlen sugárzás. A különféle időjárási viszonyok más és más mértékű felhősödéssel járnak, s így különféle intenzitást jelentenek: erősen felhős időben: 250-300 W/m2 gyengén felhős, átlagos időben: 500-600 W/m2 derült, nyári idő esetén: 900-1000 W/m2 Az intenzitás maximális értéke nyáron, derült időben is csak ritkán lépi át a 1000 W/m2 értéket. A legtöbb besugárzást a Föld északi félén júliusban kapjuk, annak ellenére, hogy a nappalok már valamivel rövidebbek, a Nap delelési magassága kisebb, viszont a felhőzet mennyisége csekélyebb, mint nyár elején. Legcsekélyebb a besugárzás decemberben, a nagy borultság és a rövid nappalok miatt (2. ábra). - 6 -

2. ábra Napi globál sugárzás különböző égboltoknál 1.2. A napsugárzás Magyarországon A napenergiával foglalkozó szakirodalmak szerint a statisztikailag várható napsugárzás összege a következő hatásoktól függ: a napállandónak megfelelő intenzitáscsökkentése a normál légkör lenyelése és szórása miatt, a földfelszínről származó légkörszennyezés, amit a már előzőekben ismertetett homályossággal vesznek figyelembe, a geometriai viszony a Nap iránya és az elnyelő felület normálisa között, a felhős égbolt hatása. Hazánkban már 1870-ben kiépült a meteorológiai megfigyelő-hálózat, így a napsugárzásról (is) számos adat áll rendelkezésre. Ma a megfigyelőállomásokon a napsugárzás két fontos tulajdonságát: az intenzitást és a napfénytartamot mérik. A besugárzás energiahozama mellett fontos tudnunk, hogy milyen hosszú időn át érkezik ez az energia a földfelszínre. Erről a napsütéses órák száma, vagyis a - 7 -

napfénytartam ad tájékoztatást. A napfénytartam az a szám, amely megadja, hogy egy adott helyen egy adott időszak alatt hány órán keresztül süt a nap. A gyakorlatban ezt az értéket napi, havi, vagy évi összegekben adják meg. Magyarországon a napos órák száma átlagosan 2100 óra évente. 3. ábra Magyarország globálsugárzása Magyarországon a legtöbb besugárzás a Tiszántúl déli területein tapasztalható, viszonylag nagyobb még a sugárzás a Dunántúlon illetve az Alföld déli vidékein. Legkevesebb besugárzásban a nyugati határszél és az Északi-középhegység térsége részesül. A besugárzás területi eloszlását két tényező határozza meg: a földrajzi szélesség, valamint a felhőzet mennyisége. Hazánk területén (az országon belül tapasztalható kis szélességkülönbség miatt) a felhőzet nagysága a besugárzás döntőbb tényezője, amelyet a 4 ábra szemléltet. 4. ábra Magyarország globálsugárzása és felhőborítottsága - 8 -

2. A napelemek A napelemek olyan eszközök, amelyek a fénysugárzás energiáját közvetlenül villamos energiává alakítják. Az energiaátalakítás alapja az, hogy a fény elnyelődésekor mozgásképes töltött részecskéket generál, amelyeket az eszközben az elektrokémiai potenciálok, illetőleg az elektron kilépési munkák különbözőségéből adódó beépített elektromos tér rendezett mozgásra kényszerít. Ennek megfelelően minden olyan (szilárdtest, folyadék, vákuum) rendszer működhet, mint fényenergia-átalakító, amelyben az előbbi feltételek érvényesülnek. A napenergia rendszerek megvalósítása során ugyanúgy alapvető kérdés a hatásfok és a költségek viszonya, mint az egyéb energiatermelő rendszerek tervezésekor. A napenergia rendszerek esetében viszont mind a hatásfok, mind pedig a költségek sokkal szélesebb tartományban mozoghatnak az alkalmazott technológiának megfelelően, mint ahogyan az más energiatermelő rendszerek felépítésekor megszokott. 2.1 A napelemek működése A napelemek két fajta anyagot tartalmaznak, ezeket gyakran p - típusú és n - típusú félvezetőknek nevezzük. Bizonyos hullámhosszú fény alkalmas a félvezetők atomjainak ionizációjára, ezáltal a beeső fotonok többlet töltéshordozókat hoznak létre. A pozitív töltéshordozók (lyukak) a p - rétegben, míg a negatív töltéshordozók (elektronok) az n- rétegben lesznek többségben. A két ellentétes töltésű réteg töltéshordozói habár vonzzák egymást csak egy külső áramkörön keresztül áramolva képesek rekombinálódni, a köztük lévő potenciál lépcső miatt. A foto - elektromos cella teljesítményét a következő három tényező határozza meg: a szolár cella anyagának típusa és mérete, a fény intenzitása, a fény hullámhossza. Az egyszerű Si kristály alapú szolár cellák például nem képesek a napsugárzás energiájának 25 %-nál többet elektromos árammá alakítani, mivel az infravörös tartományban a fénynek nincs elég energiája, hogy ionizálja a félvezető atomjait. Polikristályos Si szolár cellák hatásfoka 20 % körüli, az amorf Si celláké 10 %. Egy tipikus Si kristály alapú szolár cella 1.5 W / 100 cm2 teljesítményt ad le 0.5 V DC feszültség és 3 A áram formájában teljes nyári napsütésnél (1000 W / m2). A leadott - 9 -

teljesítmény szinte egyenesen arányos a napsütés intenzitásával. Egy fontos tulajdonsága a szolár celláknak, hogy a cella feszültsége nem függ a méretétől, és nem befolyásolja a fény intenzitásának változása sem. Így a szolár cella áramerőssége szinte egyenes arányban van a cella méretével és a fény intenzitásával. Tehát a különböző napelemek összehasonlítására a áramerősség / felületegység (A / cm2) mérőszám ad felvilágosítást. A szolár cellákat sok különböző méretben és formában állítják elő, a felhasználási területnek megfelelően, a bélyeg méretűektől a néhány 10 centiméteresig. A cellák összekapcsolásával szolár modulokhoz jutunk. Ezekből a modulokból állítják elő a felhasználó számára a szolár rendszert. A napelemes rendszerek mérete egyebek közt függ a napsugárzás mennyiségétől, az elhelyezéstől és a felhasználói igényektől. A napelemes rendszer a szolár cellákon kívül tartalmazza még az elektromos csatlakozásokat, az illesztési eszközöket, teljesítmény szabályozókat, és az akkumulátorokat. 2.2 Napelem típusai és jellemzői Alapvetően három fő típust különbözetünk meg, ezek az amorf kristályos napelem, mono- és polikristályos napelemeket különböztetünk meg. Ezeknek hatásfokuk és az előállítási költségük nagyon eltérő egymástól. A következőkben ismertetésre kerülnek a napelemek típusai. 2.2.1 Amorf szilikon vékonyfilm napelem Ez a legelterjedtebb típus, mert olcsó az előállítási költsége. A hatásfoka 4-6% között van, ami alulmarad a többihez képest. Mivel kicsi a hatásfoka ezért jóval nagyobb felületet igényel az elhelyezése. Az amorf napelem a szórt fényt jobban hasznosítja, mint a közvetlen napfényt. Az élettartamuk csak 10 év körül van. 5. ábra Amorf típusú napelem - 10 -

2.2.2 Monokristályos napelem 15-17% közötti hatásfokkal bíró napelem. A monokristályos napelem a közvetlen napfényt hasznosítja jobban, de a szórt napfényben már kevésbé tudja hasznosítani. Élettartama 30év körül van. 6. ábra Monokristályos napelem 2.2.3 Polikristályos napelem Ennek a hatásfoka is már megközelíti a monokristályos napelemét, aminek hatásfoka 10-13% között van. Élettartama 25év körül van. 7. ábra Polikristályos napelem 2.2.4 Hydrid napelem A hybrid napelemes rendszer két féle PV technológiát ötvöz. A hybrid napelem monokristályos cellákat és vékonyfilm amorf szilikonos technológiákat ötvözi. A technológia előnye, hogy magas hőmérsékletnél is jól működik és magasabb a hatásfoka (több mint 18%), mint a hagyományos napelemek. 2.2.5 Nanostrukturált festék alapú napelem A nanostrukturált félvezető anyag felületére fényérzékeny festéket hordanak fel (ezek fényelnyelőek és úgy viselkednek, mint egy molekuláris antenna). A nanostrukturált félvezető anyagnak óriási a belső felülete, éppen azért, hogy a fényelnyelést maximalizálni, a cella méretét pedig csökkenteni lehessen. A fényt nem a félvezető anyag, hanem elsősorban a festékmolekulák fogják fel. Ez azt jelenti, hogy a napelem nagyobb spektrumot tud felhasználni. - 11 -

2.3 A napelem hőfokfüggése A napelemek hőfokfüggése jelentős, így normális jelenség, hogy télen a rövid nappalok során, ha hideg van, de erősen süt a nap, többet termelnek, mint augusztusban. 8. ábra Napelemek hőfokfüggése 2.4 Inverterek főbb jellemzői Inverterek szinuszos kimeneti jelalakjuknak és nagy indítóáram leadási képességüknek köszönhetően igen széleskörűen alkalmazhatóak a legkülönfélébb felhasználásokhoz. Kitűnő paramétereik (magas hatásfok, alacsony üresjárati áramfelvétel, sokrétű védelmi funkciók, alacsony tömeg, stb.) miatt az alább felsorolt területeken méltán népszerűek és közkedveltek. Farmokon, tanyákon, hétvégi házakban gyakran nem megoldott a hálózati 230V-os betáplálás, illetve a bevezetése a helyi áramszolgáltató által túl költséges lenne. Ilyenkor több megoldás is lehetséges. A legismertebb talán a benzin- vagy dízelüzemű aggregátor alkalmazása, amelynek, amellett hogy nagy zajkibocsátással rendelkezik, túl költséges az üzemeltetése. Előnye a nagy teljesítmény-leadási képesség (több kw is lehet). A másik kevesek által ismert környezetbarát alternatíva a 230V - 50Hz-es feszültség előállítása akkumulátorból egy inverter segítségével. Az akkumulátorok feltöltése történhet közvetlenül hálózatról egy hagyományos akkutöltő segítségével (pl. hétvégi házak, horgásztanyák esetében, természetesen más helyszínen), illetve az alternatív energiák (szélenergia, napenergia, stb.) folyamatos és ingyenes felhasználásával. A kiválasztásnál gondoljunk arra, ha bővíteni szeretnénk a napelem rendszerünket, akkor ajánlott nagyobb teljesítményű invertert választani. - 12 -

9. ábra Inverter 10. ábra Inverter vesztesége vezetékek függvényében 2.5 Szolár akkumulátorok Az akkumulátorok töltés-kisütés száma (kora) nagyon meghatározza a kapacitását. Az akkumulátorok teljes kapacitásának 75 %-át lehet ideális használatot tervezve felhasználni használatkor (kisütéskor). - 13 -

11. ábra Kinyerhető tényleges kapacitás a töltés-kisütések számában SOC (State Of Charge) az akkumulátor aktuális töltöttségét jelzi. Fontos megjegyezni, hogy az SOC érték nem azonos a még rendelkezésre álló kapacitással. A rendelkezésre álló kapacitás még sok más egyéb tényező függvénye az SOC mellett. Az SOC és a névleges teljesítmény szorzata nyújt információt a maradék kapacitásról, ami még mindig nem fejezi ki pontosan a felhasználható maradék kapacitást, mivel nem számol például az akkumulátor elöregedésével stb. Ha az akkumulátor teljesen fel van töltve, az SOC értéke 100%, teljesen lemerülten az SOC 0%. 12. ábra Az akkumulátor aktuális töltöttsége - 14 -

Ha egy akkumulátor fel van töltve, a töltés szabályozónak ezt tudni kell a túlterhelés okozta sérülés elkerülése miatt. Ugyanez igaz a lemerítés fázisára is, a töltés szabályozónak tudnia kell, hogy az akkumulátor közel került a lemerült állapothoz. Számos módszer létezik az akkumulátorok töltöttségének megállapítására, az egyik legelterjedtebb ezek közül a feszültség mérése. Az állandó feszültség érték a terhelés leválasztásánál napelemes rendszerekben gyakran nem megfelelő eljárás az alacsony kisütési áram miatt. Jobb megoldás, ha a töltő/kisütő áramot figyelembe vesszük a terhelés leválasztásánál. Még ez a módszer sem biztosítja a tökéletes terhelés leválasztást, ugyanis nem számol a külső hőmérséklettel, az akkumulátor életkorával, az egyéb külső körülményekkel. Csak egy pontosan kiszámított SOC érték mellett lehet az akkumulátorról biztonságosan leválasztani a terhelést. Az akkumulátor megfelelő méretezése garantálja, hogy az inverter ki tudja szolgálni a magas teljesítmény igényű fogyasztókat is. Néhány fogyasztó, mint például a hűtő, fagyasztó, szivattyú indításkor nagyon magas áramot vesz fel egy rövid ideg, ezen készülékek kiszolgálásához fontos a megfelelő inverter kiválasztása nagyon magas túlterhelési kapacitással. Az akkumulátort szintén megfelelően kell méretezni, hogy elegendő áramot szolgáltasson az inverter felé. A következő formulával méretezhetjük az akkumulátort: az akkumulátor kapacitása (C_akku) legalább ötszöröse, mint a névleges teljesítménye az inverternek (P_inv_nom [W]) osztva a névleges feszültségével az akkumulátornak (U_akku_nom [V]). C_akku >= 5 * P_inv_nom / U_akku_nom 13. ábra Akkumulátor kapacitása - 15 -

2.6 A napelem elhelyezése égtáj és dőlési szög alapján A napelemeket nem mindegy, hogy milyen tájolás és dőlésszög szerint helyezzük el. Egy rosszul megválasztott beállítás miatt csökken a villamos energia előállításának mennyiség. Magyarországon déli tájolás és 40 -os dőlési szöget szokás megadni. Az alábbi ábrán a napsugárzás-jövedelem csökkenése az elnyelő felület dőlésszöge és tájolása függvényében. A napelem táblákat úgy is helyezhetjük el, hogy egy napkövető rendszert építünk, ami követi a Nap mozgását és így jóval optimálisabb teljesítményt érhetünk. Ennek a napkövetős rendszernek a hátránya, hogy bonyolult automatizálási rendszer szükséges és megnöveli a napelem rendszer költségét. 14. ábra Tájolás és a dőlésszög 2.7 A napelemek hatásfokának számítása A napelemek alapanyaguktól és technológiájuktól függően különböző hatásfokkal képesek villamos energiát termelni. A hatásfok kiszámítására a következő alapképletet használjuk. Pm= fényelem által leadott maximális teljesítmény E= napsugárzás energiája (W/m2) Ac= napelem felülete (m2) A hatásfokot a környezeti és a konstrukcióval összefüggő tényezők egyaránt - 16 -

befolyásolják. A környezeti tényezők közül a hőmérséklet a legfontosabb, de ide lehet sorolni a cella felületének tisztaságát és a megvilágítás erősségét is. 2.8 A napenergia alkalmazásának gyakorlati formái Napelemes energiarendszerek esetében beszélhetünk úgynevezett szigetüzemről, és esetlegesen hálózati visszatáplálásról, valamint ezek kombinációjáról. 2.8.1 Szigetüzemű Szigetüzemről akkor beszélünk, ha a villamos energiát napelem modulokkal termeljük, és az energiát akkumulátorokban tároljuk. (Természetesen itt értendő a két elem közé bekötött töltő berendezés is). A fogyasztókat ennek segítségével elláthatjuk akár 12V, vagy 24 V egyenfeszültséggel. Amennyiben szükség van rá inverter segítségével akár ~230V feszültségű fogyasztókat is üzemeltethetünk. Jellemző megoldási módja a szigetüzemnek (például tanyák) villamosítása, melyek messze esnek a közcélú villamos energia hálózattól. Itt azonban fontos mérlegelni, hogy melyik rendszert érdemesebb telepíteni. A napelemes rendszert, vagy a közcélú hálózatot. Ezért összehasonlítandó a napelemes és a közcélú létesítési mód beruházási, illetve fenntartási költségei. 15. ábra Szigetüzemű hálózat - 17 -

2.8.2 Hálózati visszatáplálás Hálózati visszatáplálásról akkor beszélünk, ha a napelemek által szolgáltatott feszültséget közvetlenül váltakozó feszültséggé alakítjuk át, így látjuk el a fogyasztókat. Amikor viszont nincs fogyasztás, akkor az arra alkalmas inverter segítségével a hálózatra táplálunk rá. Amennyiben a napelemek nem termelnek villamos energiát, természetesen azt a hálózatról vételezünk. A hálózati visszatáplálás jellemző formája az olyan családi házak, amelyek rendelkeznek már villamos hálózattal. Ha többlet energia termelődik, akkor azt vissza lehet táplálni a hálózatra, és erre a célra kialakított (kétirányú) speciális mérőóra számlálja. Az áramszolgáltatók 2003 óta kötelesek átvenni a zöldenergiát. 16. ábra Hálózati visszatáplálás 2.9 Napelem típusok összehasonlítása Napelemes cella Hatékonyság (%) Energiasűrűség (kwp/m2) Költség Hybrid napelem 18+ Monokristályos 13-17 Polikristályos 11-15 Vékonyfilm 6-8 3. A Háztartási Méretű Kiserőmű méretű megújuló villamosenergia-termelő tároló - fogyasztó csatlakozásával összefüggő hasznok és költségek a legfontosabb érintettek számára 2007. évi LXXXVI. törvény a villamos energiáról (VET) 3. 24. pontja szerint: Háztartási méretű kiserőmű: olyan, a kisfeszültségű hálózatra csatlakozó kiserőmű, melynek csatlakozási teljesítménye egy csatlakozási ponton nem haladja meg az 50 kva-t. - 18 -

HMKE méretű DG, RES Villamos Energiatermelő Tároló Fogyasztó Haszon: hozzáférés a villamos energia hálózathoz rendszerhasználati díj nélkül, üzleti lehetőség állami támogatással, bekapcsolódás a műszakilag, kereskedelmileg optimalizált, stabil vagy mobil célú Költség: villamos energia üzletbe, csatlakozáshoz szükséges az okos termelő tároló fogyasztó berendezések, eszközök beszerzése valamint a csatlakozó vezetékek kiépítése vagy csatlakozási díj megfizetése, engedélyek és minősítési bizonyítványok beszerzésének adminisztratív költségei, a termelői és a csatlakozó vezeték fenntartása és üzemletetése Elosztó Haszon: növekvő eszközérték, csökkenő hálózati veszteség, csatlakozási díj, Költség: csatlakozási pont kijelölésének költsége, újonnan telepített közcélú vezetékek és berendezések fenntartásának költsége, komplexebb rendszerirányítási feladatok költsége. Rendszerirányító Költség: komplexebb rendszerirányítási feladatok, szabályozási kapacitások rendszerben tartásának költsége 4. A projektgazda felmérésének szempontjai 4.1. Műszaki környezet felmérésének szempontjai 1. A beruházó székhelye 1.1. ország, 1.2. település, - 19 -

1.3. irányítószám, 1.4. utca, tér, köz, tanya név, 1.5. házszám, 1.6. helyrajzi szám, 1.7. GPS koordináták. 2. A beruházás helyszíne 2.1. ország, 2.2. település, 2.3. irányítószám, 2.4. utca, tér, köz, tanya név, 2.5. házszám, 2.6. helyrajzi szám, 2.7. GPS koordináták. 3. A beruházás helyszínének területi adottságai 3.1. A helyrajzi szám szerinti szabad, egybefüggő terület négyzetméterben (m 2 ). 3.2. A szabad, egybefüggő terület oldalainak hossza (m*m). 3.3. A terület fekvése: 3.3.1. Észak 3.3.2. Dél 3.3.3. Nyugat 3.3.4. Kelet 3.3.5. Észak Észak-Kelet 3.3.6. Észak Észak-Nyugat 3.3.7. Dél Dél-Kelet 3.3.8. Dél Dél-Nyugat 3.4. A terület dőlésszöge %-ban. 3.5. A terület növényzete: 3.5.1. gyep, rét %-ban 3.5.2. bokor %-ban 3.5.3. fa %-ban 3.6. A terület talajtani viszonyai: 3.6.1. homokos, laza feltalaj, 3.6.2. középkötött feltalaj, 3.6.3. kötött, agyagos feltalaj. 3.7. A terület településrendezési besorolása: 3.7.1. Belterület (igen nem) 3.7.2. Külterület (igen nem) 3.7.2.1. művelési ág alól kivett, 3.7.2.2. szántó művelési ágú, 3.7.2.3. rét, legelő művelési ágú, 3.7.2.4. gyümölcsös művelési ágú. - 20 -

3.8. A terület benapozottsága: 3.8.1. nyáron %, 3.8.2. ősszel %, 3.8.3. télen %, 3.8.4. tavasszal %. 3.9. A területet érő árnyékolás (naptakarás) oka 3.9.1. szomszédos építmény (igen nem), 3.9.2. saját építmény (igen nem), 3.9.3. szomszédos növényzet (igen nem), 3.9.4. saját növényzet (igen nem). 3.10. A naptakarás megszüntethetősége 3.10.1. Naptakarás megszüntethető (igen nem). 3.11. A terület beépítettsége: 3.11.1. lakóépület m 2, %, 3.11.2. ipari létesítmény m 2, %, 3.11.3. mezőgazdasági épület m 2, %, 3.11.4. egyéb létesítmény m 2, %, 3.11.5. nincs építmény m 2, %. 3.12. Az épületek/építmények tetőfelülete: 3.12.1. lapostető (m 2 ), 3.12.2. nyeregtető (m 2 ), 3.12.3. sátortető (m 2 ). 3.13. Az épületek/építmények tetőfedése: 3.13.1. beton/bitumen, 3.13.2. cserép, 3.13.3. zsindely, 3.13.4. pala, hullámpala. 4. A terület infrastruktúrával való ellátottsága 4.1. Úthálózat 4.1.1. Szilárd burkolatú közút vezet hozzá (igen nem), 4.1.2. Szilárd burkolatú magánút vezet hozzá (igen nem), 4.1.3. Földút vezet hozzá (igen nem), 4.1.4. Belső úthálózata van-e (igen nem)? 4.2. Villamos hálózat 4.2.1. Közcélú villamos vezeték vezet-e a területhez (igen nem)? 4.2.2. Ha 4.2.1. igen, akkor 4.2.2.1. kisfeszültségű hálózati csatlakozása van (igen nem), 4.2.2.2. középfeszültségű hálózati csatlakozása van (igen nem) 4.2.3. Kisfeszültségű hálózati csatlakozás esetén a csatlakozási pont meghatározása: 4.2.3.1. a 2. pont szerinti helyszínen csatlakozik, 4.2.3.2. más helyszínen csatlakozik: - 21 -

4.2.3.2.1. helyrajzi szám, 4.2.3.2.2. GPS koordináták, 4.2.3.2.3. távolság a 2. pont szerinti helyszíntől (m) 4.2.3.2.4. saját tulajdonú területen, 4.2.3.2.5. közterületen. 4.2.4. Kisfeszültségű közcélú villamos hálózatra történő csatlakozás esetén a lekötött kapacitás: 4.2.4.1. 1 fázis, A 4.2.4.2. 3 fázis, A 4.2.5. Középfeszültségen közcélú villamos hálózatra saját transzformátoron keresztül történő csatlakozási pont meghatározása 4.2.5.1. a 2. pont szerinti helyszínen csatlakozik, 4.2.5.2. más helyszínen csatlakozik: 4.2.5.2.1. helyrajzi szám, 4.2.5.2.2. GPS koordináták, 4.2.5.2.3. távolság a 2. pont szerinti helyszíntől (m) 4.2.5.2.4. saját tulajdonú területen, 4.2.5.2.5. közterületen. 4.2.6. Középfelszültségű közcélú villamos hálózatra saját transzformátoron keresztül történő csatlakozás esetén: 4.2.6.1. a transzformátor típusa, 4.2.6.2. a transzformátor paraméterei. 5. A terület villamos energia felhasználása 5.1. A területen jelenleg van villamos energia fogyasztó (igen-nem). 5.2. A területen van-e tervezett villamos energia fogyasztó létesítése, bővítése (igennem)? 5.2.1. Ha 5.1. és/vagy 5.2. igen, akkor mekkora az éves fogyasztás (kwh, MWh)? 5.2.2. A jelenlegi villamos energia fogyasztás (kwh). 5.2.3. A jelenlegi villamos energia fogyasztás havi bontásban (január-december). 5.2.4. A jelenlegi villamos energia fogyasztás napi periodicitása: 5.2.4.1. egyenletes, 5.2.4.2. döntően nappali, 5.2.4.3. döntően éjszakai, 5.2.4.4. változó, 5.2.4.5. gyors be és kikapcsolású eszközök miatt változó. 6. A terület villamos energia termelése. 6.1. A területen jelenleg van villamos energia termelés (igen-nem). 6.2. Ha 6.1. igen, akkor az energia forrása: 6.2.1. Nap (igen-nem) 6.2.2. Szél (igen-nem) 6.2.3. Víz (igen-nem) - 22 -

6.2.4. Biomassza (igen-nem) 6.2.5. Geotermia (igen-nem) 6.2.6. Fosszilis (igen-nem) 6.3. A beépített kapacitás 6.3.1. Nap (MWp) 6.3.2. Szél (MWp) 6.3.3. Víz (MWp) 6.3.4. Biomassza (MWp) 6.3.5. Geotermia (MWp) 6.3.6. Fosszilis (MWp) 6.4. A beépített villamos energia termelő kapacitás éves termelése 6.4.1. Nap (MWh) 6.4.2. Szél (MWh) 6.4.3. Víz (MWh) 6.4.4. Biomassza (MWh) 6.4.5. Geotermia (MWh) 6.4.6. Fosszilis (MWh) 7. A terület közcélú villamos hálózatának tulajdonosa, kezelője 7.1. Név 7.2. Cím 7.3. Elérhetőségek (telefon, e-mail, fax) 8. A beruházó jelenlegi, szerződött villamos energia kereskedője 8.1. Név 8.2. Cím 8.3. Elérhetőségek (telefon, e-mail, fax) 9. A beruházó jelenlegi mérlegköri felelőse 9.1. Név 9.2. Cím 9.3. Elérhetőségek (telefon, e-mail, fax) 10. A területre és/vagy a beruházóra vonatkozó villamos energia forgalom adatai: 10.1. A jelenlegi csatlakozási helyen a fogyasztásra szerződött mennyiség (MWh). 10.2. A jelenlegi csatlakozási helyen a villamos energia termelésre szerződött mennyiség (MWh). 11. A tervezett naperőmű célja. 11.1. Fogyasztás csökkentő (igen-nem). 11.2. Döntően a közcélú hálózatra történő betáplálás (igen-nem). - 23 -

12. A beruházó tervezett, saját villamos energia felhasználásának módjai. 12.1. A beruházó tervez-e saját akkumulátor telep létesítését (igen-nem)? 12.2. A beruházó tervei-e saját villamos jármű (BEV) töltőállomás létesítését (igen-nem)? 12.3. Ha 12.2. igen, akkor milyen típust? 12.3.1. Gyorstöltő 12.3.1.1. DC 12.3.1.2. AC 12.3.1.3. AC/DC 12.3.1.4. kw 12.3.2. normáltöltő 12.3.3. Mi a beruházás tervezett időpontja? 12.4. A beruházó tervezi-e saját BEV beszerzését, működtetését (igen-nem)? 12.5. Ha a 12.4. igen, akkor milyen járművet? 12.5.1. személy (db), 12.5.2. kisteher (db), 12.5.3. busz (db), 12.5.4. teher (db), 12.5.5. munkagép (db). 12.6. Ha a 12.4. igen, akkor 12.6.1. mikorra tervezi a beszerzés időpontját, 12.6.2. mennyi km futást tervez egy évre? Általános PV telepítési szabályok: Lekötött kapacitás alapján: 1 A lekötött kapacitás 3-3,5 kwp beépített kapacitás telepítésére ad lehetőséget 1 fázisú hálózat esetén. Lekötött kapacitás alapján: 1 A lekötött kapacitás 2 kwp beépített kapacitás telepítésére ad lehetőséget 3 fázisú hálózat esetén. Napkövető napenergia rendszer telepítési helyigénye: 10*10 méteres, burkolatlan sík terület. Egy napelem panel tetőre történő telepítési helyigénye 1,6 m 2. Tetőfelület tájolása legyen déli, délnyugat. Napelemek dőlésszöge telepítési helyszíntől függően 30-45 o között. 4.2. Pénzügyi környezet felmérésének szempontjai 1. Az ügyfél alanya-e az ÁFA-nak (igen-nem)? 2. A tervezett naperőmű beruházás finanszírozása. 2.1. Önerőből (igen-nem), 2.2. Önerő maximális összege (Ft), 2.3. Banki finanszírozás ((igen-nem), 2.4. Ha 2.3. igen, akkor hitelszerződése van-e (igen-nem)? 2.5. EU és/vagy hazai vissza nem térítendő támogatás igénybevétele (igen-nem), - 24 -

2.6. Ha 2.5. igen, akkor: 2.6.1. Támogatási szerződés van-e (igen-nem)? 2.6.2. Pályázat elkészült-e (igen-nem)? 2.6.3. Pályázat benyújtásra került-e (igen-nem)? 2.6.4. Pályázat hiánypótlásra került-e (igen-nem)? 2.7. Ha 2.6.1. igen, akkor a támogatás összege (Ft). 2.8. Ha 2.6.1. igen, akkor milyen típusú és milyen teljesítményű a tervezett 2.8.1. PV panel, 2.8.2. inverter, 2.8.3. PV összteljesítménye (kwp), 2.8.4. PV éves termelése. 2.9. EU és/vagy hazai visszatérítendő támogatás igénybevétele (igen-nem), 2.10. Ha 2.9. igen, akkor: 2.10.1. Támogatási szerződés van-e (igen-nem)? 2.10.2. Pályázat elkészült-e (igen-nem)? 2.10.3. Pályázat benyújtásra került-e (igen-nem)? 2.10.4. Pályázat hiánypótlásra került-e (igen-nem)? 2.11. Ha 2.10.1. igen, akkor a támogatás összege (Ft). 2.12. Ha 2.10.1. igen, akkor milyen típusú és milyen teljesítményű a tervezett 2.12.1. PV panel, 2.12.2. inverter, 2.12.3. PV összteljesítménye (kwp), 2.12.4. PV éves termelése. 3. Magánszemély bevételei vagy jogi személyiség mérlege alapján jogosult-e hitelkonstrukció igénybevételére finanszírozáshoz (igen-nem)? 4. Magánszemély bevételei vagy jogi személyiség mérlege és vagyoni helyzetük alapján képesek-e a pályázathoz, vagy hitelhez szükséges önerő finanszírozására (igen-nem)? 5. Az ügyfél tud-e fedezetet nyújtani az eszköz megvalósításával összefüggésben (igen-nem)? 4.3. Jogi környezet felmérésének szempontjai 1. A beruházó jogállása. 1.1. magánszemély, 1.2. magánvállalkozás, 1.3. korlátolt felelősségű társaság, 1.4. zártkörű részvénytársaság, 1.5. nyíltan működő részvénytársaság, 1.6. költségvetési szerv, vagy intézménye. - 25 -