Napelemek Ksztette Vincze Istvn JHKAXQ Energetika BMEGEENMN 01

Napelemek Készítette: Vincze István (JHKAXQ) Energetika BMEGEENMN 01 Budapest, 2010. 26.

A napelemek működése Napsugárzás Fényelektromos jelenség Elektromos áram Negatív elektróda n- típusú félvezető Szilícium kristály Pozitív elektróda p-n határfelület p-típusú félvezető A szolár cellák két fajta anyagot tartalmaznak, ezeket gyakran p-típiusú és n-típusú félvezetőknek nevezzük. Bizonyos hullámhosszú fény képes a félvezető atomjainak ionizációjára, ezáltal a beeső fotonok többlet töltéshordozókat keltenek. A pozitív töltéshordozók (lyukak) a prétegben, 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.

Napelemek fajtái Amorf napelem - Hatásfok: 4 -6% (nagy felületigény) - Olcsó - Élettartam 10 év - Jól hasznosítja a szórt fényt

Napelemek fajtái Polikristályos napelem Hatásfoka: 10 -13% Élettartam: 25 év

Napelemek fajtái Monokristályos napelem: Hatásfok: 15 -17% (legjobb) A közvetlen napfényt hasznosítja jobban Élettartama 30 év

Európára eső napsugarzás

Magyarországra eső napsugárzás

Napelemek tájolása Magyarországon déli tájolás és 40˚-os dőlési szöget szokás megadni. Napkövető rendszer: Bonyolult, drága, mindig optimális teljesítmény

Áram-feszültség karakterisztika

Az időjárás hatása a maximális teljesítményre MPP= Max Power Point

A hőmérséklet hatása a maximális teljesítményre

Szolár akkumulátor

Napelemek alkalmazása Szigetelt üzemű Hálózati visszatáplálás

A NAPELEMES VILLAMOSENERGIA TERMELÉS ELŐNYEI • Csúcsidőben termeli a legtöbb villamos energiát, amikor a hűtő rendszerek a legnagyobb terhelést jelentik a hálózat számára, • A tetőre szerelt napelemek árnyékoló hatása nyáron több °C-kal csökkenti az épület belső hőmérsékletét, • A rendszer mozgó alkatrészt nem tartalmaz, igen nagy megbízhatósággal, minimális karbantartási igénnyel termeli a villamos energiát, • Ha egyszer megépült, min. 25 évig napról–napra csendben, zaj nélkül villamos energiát termel nulla CO 2 kibocsátás mellett, • Mérsékeli a hagyományos energiahordozóktól való függést, ezzel nemzeti jövedelmet tart itthon, • Gyorsan megépíthető, széles határok között 1 k. W – 50 MW

Magyarország lehetőségei Lépcsőházak fölötti lapos tető terület: 3. 940. 000 m 2 Családi házak kedvező irányú tetőfelülete: 56. 000 m 2 4 szintes társasházak kedvező irányú tetőfelülete: 7. 000 m 2 Lapos tetős mezőgazdasági épületek tetőfelülete: 13. 500. 000 m 2 Nyeregtetős mezőgazdasági épületek kedvező irányú tetőfelülete: 10. 125. 000 m 2 Oktatási intézmények lapos tetőfelülete: 1. 680. 000 m 2 Oktatási intézmények nyeregtetős kedvező irányú tető felülete: 2. 744. 000 m 2 Önkormányzati épületek lapos tetőfelülete: 1. 992. 000 m 2 Önkormányzati épületek nyeregtetős kedvező irányú tető felülete: 3. 253. 600 m 2 Gyep-legelő terület: 10. 610 km 2 EU tagként mezőgazdasági termelésre nem támogatott terület: 10. 000 km 2 Vasútvonal mentén rendelkezésre álló terület: 47. 388. 000 m 2 Autópályák mentén rendelkezésre álló terület: 1. 005. 130 m 2 Összesen: 10. 758, 6 km 2 Magyarország területe: 93. 030 km 2

Veszteségek • Takarás • A napelem felülete a ténylegesen rendelkezésre álló sík felületek csak legfeljebb 43, 1%-a • Ahol nem megoldható a déli tájolás ott módosított beállítással 10%-az átlagveszteség • Napelem-modulok átlag hatásfoka: 10% • Csatolási, energia átalakítási veszteségek: 20%

Eredmény Magyarországon potenciálisan telepíthető napelemes berendezések éves villamos energia termelése 486 k. Wh, ami a jelenlegi fogyasztás 12 szerese Napelem gyártási korlátok gyakorlatilag nincsenek: Szilícium: Az oxigén után a földkéreg második leggyakoribb eleme Az üveg kiváltható teflon réteggel.

Globális tervek • • • Szahara 17. 000 km 2 (ötöd Magyarország) Tükrökkel összegyűjtött napsugárzás Gőz turbinák Tárolók (folyamatos ellátás) Európa energiafogyasztásának 17%-a Költségvetés: 400 milliárd euro (EU GDP 3%-a) 240. 000 munkahely Elkészül(het): 2050 Részleges termelés megkezdés: 2021

Magyar találmány, a napelemes cserép! Gyártás: 2010 júliustól, Harsányban Éghajlattól függően hűthető és fűthető Ára: 200 e. Ft/m 2 (olcsóbb mint a hagyományos, mo-n plusz kedvezmények) Energiatermelés: 200 W/m 2 (hagyományos napelem: 1000 W/m 2) Előnyük: Könnyű, 80%-ban újrahasznosítható, nagyon jól hasznosítja a szórt fényt, 60 -70%-al nagyobb energiahozam (? ), teflonos borítás, nincs szükség üvegre, kétszer hosszabb élettartam, beépített akkumulátorok, folyamatos ellátás

Köszön öm a fi g yelmet !