Megújuló energiaforrások Dr. Mizsei János, Timárné Horváth Veronika Köszönet Matteo Reggente bemutató anyagáért

Mi a megújuló energiaforrások használatának szükségessége?

Az üvegház-hatás forrásai

A fosszilis energiafelhasználás

A Föld népességének várható alakulása

A megújuló energiák fajtái Biomasszából nyerhető energia Vízenergia Szélenergia Tengerhullámzás energiája Geotermikus energia Napenergia

Példák: vízenergia

Példák: szélenergia

Példák: geotermikus energia

Energiafelhasználás a 90-es években

Az EU energiafelhasználás megoszlása a csatlakozás előtt és után (1998-as igényszinten)

A Földet érő évi napenergia

A napenergia hasznosításának módjai Aktív hasznosítás : »Napenergiával történő fűtés »Elektromos energia közvetlen előállítása Passzív hasznosítás: napházak

Példa napházra

Napkollektor fűtésre

Napenergia-átalakító rendszerek Kombinált rendszerek Source: Power From The Sun by William B. Stine and Michael Geyer (

Napenergia-átalakító rendszerek A napenergiát hővé alakítjuk, majd közvetlenül hasznosítjuk (házak fűtése, melegvíz előállítás, a melegvíz ipari hasznosítása..) A rendszer tartalmazhat hőtároló egységet is, vagy kapcsolódhat egyéb energiaforráshoz, így hosszabb sötét periódus esetén alkalmazható.

Napenergia-átalakító rendszerek Ha közvetlen elektromos energiára van szükség, a napenergia kétféle módon alakítható át elektromossággá: A napenergia összegyűjtésével gőzt termelünk és hagyományos erőműben hasznosítjuk A napenergiából napelemek segítségével közvetlen elektromos energiaátalakítást végzünk.

Napenergia-átalakító rendszer Napenergia hasznosítása termikus úton: kollektorok, gőzfejlesztés (photo Kramer Junction Operating Company)

Napenergia-átalakító rendszerek: Napenergia felhasználása elektromos áram előállítására: 2-MW PV erőmű, Sacramento, California. (photo of DOE/NREL, Warren Gretz)

PV rendszerek alkalmazása Egyszerű vagy „egyedülálló” PV rendszerek PV akkumulátoros tárolással PV tartalék generátor alkalmazással Hálózatra rásegítő PV rendszer Erőmű Hibrid rendszerek

Alkalmazás Egyszerű v. ‘egyedülálló’ rendszerek: pump powered by PV.

Alkalmazás PV akkumulátoros tárolással világítás 9.6-kilowatt PV rendszer három háztartás (tanya) ellátására,

Alkalmazás PV tartalék generátorral Sand Pass-ban, Nevada államban 72 PV modul (60 W egyenként), két propángázas generátor és egy nagy akkumulátor telep biztosítja együttesen egy terepen lévő telefon jelerősítő állomás energiaellátását.

Alkalmazás PV erőmű PG&E's Kerman kaliforniai alállomás az 500-kW PV rendszer által termelt elektromosságot használja.

Alkalmazás Hálózatra rásegítő rendszer 4.5-kW PV array

PV példák

Napsugárzás Energiatermeléshez ismerni kell a különböző helyek várható éves besugárzását.

Napsugárzás Példa: A besugárzás napi és havi eloszlása egy adott helyen. Segítségével megjósolható a napenergia- rendszer konverziójának várható ‘output’ja. Source: Power From The Sun by William B. Stine and Michael Geyer (

Helykijelölés Napenergia alkalmazásához olyan helyeket szükséges választani, ahol a besugárzás nem változik a föld légkörébe érve. A napenergia elektromos energiává alakításakor a gyártási költségek akkor elfogadhatók, ha a sugárzási értékek meghaladják 1,700 kWh/m²-év értéket.

Helymeghatározás A legalkalmasabb területek: USA délnyugati területei, Észak- Mexico, Az észak- afrikai sivatag, Az Arab-félsziget, India nagy része, Közép és nyugat- Australia, Az Andok hegység államainak nagy fennsíkjai, Észak-kelet Brazilia. Dél-Spanyolország Több földközi-tengeri sziget.

Helymeghatározás Appropriate regions are: Areas of the world with high insolation Source: Power From The Sun by William B. Stine and Michael Geyer

Helykijelölés követelményei Magas éves benapozási értékek. Sík területek (kevés földmunka). Hálózat közelsége (vonalkiépítés ára!). Elegendő hűtővíz a termelt gőz lehűtéséhez. Tartalék fűtőanyag legyen (napmentes időszakokra. Utak legyenek a súlyos berendezések szállítására. Elegendő képzett munkaerő működtesse az erőműveket.

Gazdasági és környezeti megfontolások Fontos szempont a naperőmű alkalmazásánál annak gazdaságossága. Egyéb szempontok is dönthetnek: Nincs környezetszennyezés Nincs üvegház gázok termelése Az energiatermelés biztonsága

Gazdasági és környezeti megfontolások Hatásfok és ártartományok elsőgenerációs (szeletek), második generációs (vékonyréteg) és harmadik generációs fejlett vékonyréteg) technológiákra. (Source:Australian Research Council SPECIAL RESEARCH CENTRE FORTHIRD GENERATION PHOTOVOLTAIC SANNUAL REPORT 2002)

Gazdasági és környezeti megfontolások A vékonyréteg, harmadik generációs megoldások jelentős előnnyel rendelkeznek az első kettővel szemben. Az első generációs megoldások magas anyagigénye miatt nem fognak US$150/m2 or US$1/Watt értékek alá kerülni. A második generációs technológia elérheti US$30/m2 értéket illetve US$0.50/Watt alá kerülhet. Bár a harmadik generációs technológia négyzetméter ára nem éri el a második generációsét, a nagy hatásfok igen olcsó energiatermelést tehet lehetővé, US$0.20/Watt alatt