Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Fotovoltaikus rendszerek – naperőművek – létesítésének gazdaságossági kérdései.* Dr. Dióssy László c. egyetemi docens *megjelenik a Zöld Ipar Magazin 2011.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Fotovoltaikus rendszerek – naperőművek – létesítésének gazdaságossági kérdései.* Dr. Dióssy László c. egyetemi docens *megjelenik a Zöld Ipar Magazin 2011."— Előadás másolata:

1 Fotovoltaikus rendszerek – naperőművek – létesítésének gazdaságossági kérdései.* Dr. Dióssy László c. egyetemi docens *megjelenik a Zöld Ipar Magazin 2011. decemberi számában, szerzők: dr. Dióssy László – dr. Tóth József

2 A világ villamos energiaszükségletét ellátó napelemes mező modulfelülete 144 ezer km²

3 A nap pályája az év során változik

4 A Nap a „végtelen” energia

5 A besugárzás erőssége (teljesítménye) változó

6 A napelem elvi működése A nap energiáját, mint megújuló energiaforrást felhasználó szerkezeteknek két típusa a napelem és a napkollektor. A napelem a fényenergiát villamos energiává, a napkollektor pedig ugyanazt hőenergiává alakítja át. Ma a napenergia hasznosítására készített legkorszerűbb eszköz egy fényelem. A leghatékonyabb elemeket szilícium egykristályból készítik, ezek a leghatékonyabbak. A napelem rendszerek leglényegesebb tartozéka a napelem-modul, ahol a tényleges energiatermelés következik be. Működésének lényege az, hogy a fénysugárzás fotonjai (ez a fényért és minden elektromágneses hullámzásért felelős elemi részecske) elmozdítják a napelem-modul félvezetőjének elektronjait a kötéseiből, a kémiai folyamatból adódóan pedig az elem diódájának anódján és katódján potenciálkülönbség keletkezik. Ez pedig elektromos feszültséget gerjeszt.

7 A napelem elvi működése II. Egy napcella teljesítménye így egy borongós januári napon csak a teljes hatékonyság 50-60 százalékát közelíti meg. Egy cella fél-egy Volt feszültség előállítására alkalmas, éppen a kis mennyiség miatt szükséges az egységeket modulokba kötni. A leggyakoribb a 12-24 Volt feszültségű modulok összekapcsolása, amelyek megközelítőleg 50 Watt teljesítményt képesek produkálni. Egy ekkora napelem modul nagysága már fél négyzetméter.

8 Kristályos cella felépítése

9 Nemzeti energiastratégia: „… a napenergia hasznosítás terén van a legnagyobb szakadék a lehetőségek és a ténylegesen realizálható energiatermelés között. Ennek oka a fototermális és fotoelektromos berendezéseken alapuló energiatermelés nagyon magas költsége és a változó rendelkezésre állás miatti kiszabályozási problémák…” Változó rendelkezésre állás: Áramtermelése jól előre jelezhető és akkor termel mikor a legnagyobb szükség van rá → csúcsidőszakban Magas költségű: Magasan veri az olaj, földgáz és szénerőműveket 1 kWh fotovoltaikus áram önköltsége

10 1. táblázat: Az elektromos áram (közvetlen) önköltségének alakulása életteljesítményre vetítve (25 év) Erőmű típus Életteljesít mény kWh €/ MW 1 kWh önköltsége Beruházá s Élettartam alatt összesen Ráfordítás összesen Fűtőanyag Munkab ér Karban tartás €Ft Olajtüzelésű erőmű 200 000 000 991 00019 800 000162 500960 000 21 913 500 0,109631,96 Földgáz erőmű 200 000 000 1 316 00015 327 030167 500840 000 17 650 5300,088325,74 Szén erőmű 200 000 000 1 794 00014 399 342287 500820 000 17 300 8420,086525,23 Biomassza erőmű 200 000 000 1 812 0007 260 172642 500 1 700 000 11 414 6720,057116,65 Szél erőmű39 858 000 1 440 0000185 000457 7102 082 7100,050114,60 Atomerőmű219 000 000 3 205 000547 500380 000 1 051 2005 183 7000,02376,90 Fotovoltaikus erőmű27 940 000 1 831 190062 500120 0002 013 6900,072320,98

11 Költségek összetétele Az összes közvetlen költség 90%-a beruházási költség A fotovoltaikus elemek ára folyamatosan csökkent, az áram ára nőtt. Hatalmas expanzió a telepítésben a világon

12 1ábra

13 2. ábra

14 3. ábra

15 Hazai lehetőségeink? • Napsütéses órák száma évi 1900-2300 óra között • 1 kW névleges teljesítményű napelemmel évente 1000-1320 kWh elektromos energiát tudunk előállítani (100-500 kWh-val több mint Cseh és Németországban)

16 4. ábra

17 Fotovoltaikus rendszerek jellemzői • Üzemanyaga nincs • Hulladékot nem termel • Kenőanyagra nincs szükség • Karbantartás minimális • Munkabér szükséglet elhanyagolható • Gyártók 10 év termékgaranciát és 25 év teljesítménygaranciát adnak az elemekre • Modulok élettartama 25-35 év közötti

18 Napkövető rendszerek vagy fix telepítésűek? Napkövetők előnye: • 25-30%-kal(egytengelyes), 40-45%(kéttengelyes) több elektromos energiát tud termelni • A jelentős modulköltségek 25-45%-át meg lehet takarítani Napkövetők hátrányai: • Drágák • Jelentős meghibásodási lehetőség • Áramot fogyasztanak • „Szél érzékenység”

19 5. ábra

20 Jellemzők és telepítés • 15- 20% hatásfokúak a napelemek • 1,3-1,4 $/W beszerzési ár • Déli irányba telepíteni 30-35 fokos szöggel • Hazai viszonyoknak a monokristályos napelem felel meg (jó hatásfok, tartósság, szórt fény hasznosítása)

21 Napelemek állványokon Kapcsoló dobozok Inverterek Transzformátor 20 KV- ra A fotovoltaikus erőmű elemei 6. ábra Inverter: áram átalakító, a napelemes rendszer szíve. A napelemek egyenáramot termelnek változó teljesítménnyel és feszültséggel. Az inverter egyenletes váltóáramot hoz létre és figyeli az áramszolgáltató hálózatát és ahhoz szinkronizálja a váltóáramot.

22 MegnevezésdbEgységár €Összesen € Solar Modul XSSP260M48 3 8462691 033 834 Inverterek Solar Max 369 325207 975 Csatlakozó szekrények MaxConnect Plus 16 151 99129 865 MaxWeb Ethernet, adatátviteli és felügyeleti rendszer 1643 Inverterház 126 862 NN kapcsólótáblák, hálózati védelem, EM anyagok 132 805 kábelezés DC/AC, eszközök telepítése, max. od FVE 197 595 Villámvédelem, egyéb bizt eszköz 136 045 Projekt dokumentáció, engedélyek, adminisztráció 112 018 Állványzat481242116 346 Transzformátor136 000 Berendezés összesen1 629 988 Terület m²23 0771,5034 615 Épület m²5087043 500 Kerítés fm15281 215 Vezeték fm2006012 000 Összes nettó költség1 721 319 Előkészítés költsége109 871 Beruházás teljes nettó költsége1 831 190 2.táblázat: A beruházás bekerülése (1 MW névleges teljesítményre)

23 Következtetés • 1.8 millió € /1 MW (529 millió Ft) beruházási ktsg. rendkívül magas • 25 éves életteljesítményre 0,065 €/kWh (18,97 ft), földgázos 1,9 Ft/ kWh biomassza 2,64 Ft/ kWh atomerőmű 4,27 Ft/ kWh DE !

24 A fotovoltaikus előnyei • A beruházás után nem igényel üzemanyagot • Működése kockázatmentes • A legtisztább zöldenergiát szolgáltatja • Érzéketlen az infláció alakulására • Termelésének legnagyobb hányada a csúcsidőszakra esik

25 Üzemeltetés • Áramtermelése jól előre jelezhető (http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps3/pvest.p hphttp://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps3/pvest.p hp nyilvános térkép adott helyen, megadott típusú napelemmel mekkora elektromos áram hozam Tervezett: 1300 kWh/kW névleges teljesítmény

26 7.ábra (http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps3/pvest.p hphttp://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps3/pvest.p hp

27 8. ábra

28 Üzemeltetés II. • A napelemek teljesítménye a 25. év végére az eredeti kapacitás 85%-ára csökken • Évi ~ 0,5%-os teljesítmény csökkenés • Fosszilist használó erőművek CO₂ kibocsátás • Biomassza erőművek légkör CO₂ tartalma nem változik • Naperőművek CO₂ kiváltás (1000 t/év, 12- 24000 €/év

29 Üzemeltetés III. • Költségei minimálisak (őrzés, adminisztráció, terület rendbentartása, helyi adó ) • ~ 11 millió ft/év

30 Gazdaságosság-megtérülés I. Alapvetések: • Jelenleg nincs beruházási támogatás • Az áramátvételi rendszer átalakítás előtt áll, célszerű lenne nem a beruházást, hanem az áram átvételi árát támogatni nem egyszerre, hanem élettartamra elosztva jelentkezne a tám. igény • Mo-on a napelemmel termelt áram átvételi ára példátlanul alacsony (0,1033 €/kWh)

31 Ország€/kWh Ausztria0,3000 Horvátország0,2900 Csehország0,4630 Francia ország0,4000 Olaszország0,4400 Németország0,3550 Görögország0,4000 Portugália0,3170 Spanyolország0,2300 Magyarország0,1033 3. táblázat: Napelemmel termelt áram átvételi árai Európában (2010. év)

32

33 Megnevezés OlajGázSzénBiomasszaAtomSzélNap Életteljesítmény MWh 200 000 39 42030 623 Befektetett tőke € 991 0001 316 0001 794 0001 812 0003 205 0001 440 0001 831 190 A kívánt tőke hozadék € 2 477 5003 290 0004 485 0004 530 0008 012 5003 600 0004 577 975 Költség összesen € 34 858 79131 246 07226 761 43216 752 3723 296 190453 15817 728 Összesen € 37 336 29134 536 07231 246 43221 282 37211 308 6904 053 1584 595 703 Átlagár minimum (25 évre) €/MWh186,68172,68156,23106,4156,54102,82150,07 Ft/kWh53,9249,8745,1230,7316,3329,7043,34 Az induló árral az induló teljesítményt, az inflációt és a teljesítmény csökkenést is figyelembe véve számított átlagár a naperőmű esetében. 49,31 4. táblázat: A költségek alapján képzett minimális átvételi átlagár az élettartam (25 év) alatt a különféle erőmű típusokban

34 Gazdaságosság-megtérülés II. • Atomenergia: leggazdaságosabb, társadalmi elfogadottsága csökken • Szélerőművek: rendelkezésre állásának kiszámíthatatlansága, kiszabályzási problémák • Tüzelhető biomassza: nagy szállítási igény (környezetszennyezés), alapanyag biztosításának kockázata, alacsony hatásfok (hulladékhő nehéz hasznosíthatósága)

35 Gazdaságosság- megtérülés III. • A megújulók közül fajlagosan a fotovoltaikus termeli legnagyobb költséggel az áramot, de • A legkisebb kockázattal jár • Termelésének üteme jól előre jelezhető • Érzéketlen az infláció alakulására • A legtisztább energiát adja • Termelésének legnagyobb hányada csúcs időszakra esik

36 Következtetések • A naperőművek hazai telepítése az átvételi ár támogatásán keresztül szükséges • Erőművi szinten 2-4 MW-os beruházások indokoltak • Külföldi befektetők és áramkereskedők egyre nagyobb érdeklődést mutatnak mo-i beruházás iránt és „zöldáram” megvásárlásra • Hazai forrásból, hazai zöldáram felhasználást, mi legyünk a tulajdonosok és haszonévezők


Letölteni ppt "Fotovoltaikus rendszerek – naperőművek – létesítésének gazdaságossági kérdései.* Dr. Dióssy László c. egyetemi docens *megjelenik a Zöld Ipar Magazin 2011."

Hasonló előadás


Google Hirdetések