Napelemek Készítette: Vincze István (JHKAXQ) Energetika BMEGEENMN01

Az előadások a következő témára: "Napelemek Készítette: Vincze István (JHKAXQ) Energetika BMEGEENMN01"— Előadás másolata:

1 Napelemek Készítette: Vincze István (JHKAXQ) Energetika BMEGEENMN01
Budapest, Napelemek

2 Napsugárzás Fényelektromos jelenségElektromos áram
A napelemek működése Napsugárzás Fényelektromos jelenségElektromos áram Negatív elektróda n- típusú félvezető Szilícium kristály p-n határfelület Pozitív elektróda 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 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.

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

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

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

6 Európára eső napsugarzás

7 Magyarországra eső napsugárzás

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

9 Áram-feszültség karakterisztika

10 Az időjárás hatása a maximális teljesítményre
MPP= Max Power Point

11 A hőmérséklet hatása a maximális teljesítményre

12 Szolár akkumulátor

13 Napelemek alkalmazása
Szigetelt üzemű Hálózati visszatáplálás

14 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 CO2 kibocsátás mellett, Mérsékeli a hagyományos energiahordozóktól való függést, ezzel nemzeti jövedelmet tart itthon, Gyorsan megépíthető, széles határok között 1 kW – 50 MW

15 Magyarország lehetőségei
Lépcsőházak fölötti lapos tető terület: m2 Családi házak kedvező irányú tetőfelülete: m2 4 szintes társasházak kedvező irányú tetőfelülete: m2 Lapos tetős mezőgazdasági épületek tetőfelülete: m2 Nyeregtetős mezőgazdasági épületek kedvező irányú tetőfelülete: m2 Oktatási intézmények lapos tetőfelülete: m2 Oktatási intézmények nyeregtetős kedvező irányú tető felülete: m2 Önkormányzati épületek lapos tetőfelülete: m2 Önkormányzati épületek nyeregtetős kedvező irányú tető felülete: m2 Gyep-legelő terület: km2 EU tagként mezőgazdasági termelésre nem támogatott terület: km2 Vasútvonal mentén rendelkezésre álló terület: m2 Autópályák mentén rendelkezésre álló terület: m2 Összesen: ,6 km2 Magyarország területe: km2

16 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%

17 Eredmény Magyarországon potenciálisan telepíthető napelemes berendezések éves villamos energia termelése 486kWh, 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.

18 Globális tervek Szahara 17.000km2 (ötöd Magyarország)
Tükrökkel összegyűjtött napsugárzás Gőz turbinák Tárolók (folyamatos ellátás) Európa energiafogyasztásának 17%-a Költségvetés: 400 milliárd euro (EU GDP 3%-a) munkahely Elkészül(het): 2050 Részleges termelés megkezdés: 2021

19

20

21 Magyar találmány, a napelemes cserép!
Gyártás: 2010 júliustól, Harsányban Éghajlattól függően hűthető és fűthető Ára: 200eFt/m2 (olcsóbb mint a hagyományos, mo-n plusz kedvezmények) Energiatermelés: 200W/m2 (hagyományos napelem: 1000W/m2) 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

22 Köszönöm a figyelmet!