Naperőművek - A Nap energiája az emberiség haszna

Napenergia hasznosítása, napelem naperőmű, naperőművek

Sokat hallhatunk a napenergiáról, mindenhonnan ez folyik, hogy mennyire gazdaságos, ha ezt használjuk, a napenergia mennyire jó. Másszunk kicsit bele a részletekbe, hogy megértsük, mit miért is hallhatunk. Tudni kell elsősorban, hogy a napból a földfelszínre körülbelül 70-80MW/m2 energia érkezik, azonban ez nem mind felhasználható energia. Amennyiben sikerülne elérni azt az állapotot, hogy teljesen fel tudjuk használni a beáramló energiát, akkor meg tudnánk oldani az energiaszükségletét az egész Földnek. A Föld atmoszférájának szélén átlagosan 1367W/m2 az energia sűrűsége. Vagyis évenként megközelítőleg 219 milliárd GW/h sugárzási energia ér el a földfelszínre, ami jóval több pontosabban 2500-szorosa annak a mennyiségű energiának, amire szüksége van az emberiségnek egy év alatt. Ez azt jelenti, hogy nagyjából 3 óra napsugárzás képes lenne fedezni a Föld éves energia szükségletét. Azonban a légkörben jelen lévő vízpára és jég kristályok elnyelésének eredményeképp a földfelszínre jutó sugárzási energia 1000 W/m2, sík felszínen, a nap legmagasabb állásában. A beeső sugárzási energia a légköri körülmények függvényében 50 W/m2 –től, 1200 W/m2-ig változik. Európában a napi átlagos sugárzási energia 2.2 – 4.8 kWh/m2 nap.

Ezt az energiát kétféleképpen tudjuk felhasználni, aktív és passzív energiatermeléssel. A napenergiát a naperőművekben alakítják át elektromos energiává. Fontos beszélnünk mind a kétféle hasznosításáról, passzív energiahasznosításról, abban az esetben beszélünk, amikor maga az épület tájolása és a felhasznált építőanyagok is közrejátszanak ebben. Ilyen esetekben a már jól ismert üvegházhatást kell kihasználni a hőtermelésre. Tulajdonképpen, ha így nézzük passzív napenergia hasznosító minden olyan épület, amely képes használni a Nap sugárzását, mint energiaforrást, az építészeti kialakítás és a környezeti adottságai miatt. Ez a fajta passzív-napenergia hasznosítás főként az úgynevezett átmeneti időszakokban működik, vagyis amikor a külső hőmérséklet miatt az épületben vagy már, vagy még hő veszteség alakul ki, azonban a napsugárzás még vagy már számottevő. Tulajdonképpen a legegyszerűbb példa rá, hogy a lakás D-DK-K-i irányba van tájolva, ezért a hidegebb időkben is kevesebbet kell fűteni, mint olyan lakás esetén, ami Nyugatra van tájolva, mert a nap a reggeli és déli órákban is jól helyezkedik el, hogy a házat süsse, vagyis fűtse, és a megfelelő nyílászárókkal ez a meleg benn is tartható.

Naperőmű

Spanyol naperőmű

Az aktív energiatermelésnek is két ágazatáról lehet beszélni. Az első előállítási módszer, hogy a napenergiát termikus energiává, azaz hőenergiává alakítjuk, az ilyen épületeken megfigyelhető a nagy üvegfelületek Déli irányba való beépítése, ezeket estére, amikor már nem tudják kihasználni hőszigetelő táblákkal, fednek le a lehető leghasznosabb felhasználás miatt. Az üvegezésen keresztül a fény vastag, nagy hőtároló képességű padlóra és falakra esik, melyek külső felületei szintén hőszigeteltek, így hosszú időn át képesek tárolni az elnyelt hőt. A hőenergia gyűjtése illetve tárolása is leginkább napkollektorokkal történik. Ez a berendezés képes elnyelni a napsugárzás energiáját és átalakítani hőenergiává, miután átalakította valamilyen hőhordozó közegnek adja át. A másik energiatermelési módszer, amikor napelem segítségével a napsugárzás energiáját elektromos energiává alakítjuk, a fotovoltaikus eszközzel, vagyis a napelemmel. Tudni érdemes, hogy Magyarországon 2007-ben telepítettek először napkollektort panelházra, pontosabban a miskolci Avas egyik több lakásos házára.

Fontos megemlíteni néhány nagyobb naperőművet a világból, ahol már zajlik az energia átalakítása a fenn említett módszerrel. A spanyolországi PS10 naperőmű, a spanyolországi Tres naperőmű, a spanyolországi Monte Alto naperőmű, a spanyolországi Andasol 1 naperőmű, az ausztráliai King’s Canyon naperőmű. Szintén az ausztráliai White Cliffs naperőmű, a németországi Waldpolenz naperőmű, az amerikai Nellis naperőmű, az amerikai Nevada naperőmű, az amerikai Mojave-sivatag naperőműje, az algériai Hassi R’mel naperőmű, a portugáliai Sepra naperőmű, az amerikai SEGS naperőmű, mind olyan erőfeszítések, hogy az emberiség végleg megszabaduljon a globális felmelegedést előidéző szénerőművektől és más hagyományos energiaforrásoktól. Ez az energiatermelési módszer ilyen szempontból sokkalta jobb megoldás, mint a szén alapú energiatermelés.

Végezetül nézzünk néhány előnyt és hátrányt: előnyök: maga az energia ingyen van, nem függ beszállítótól, könnyen elérhető, környezetbarát energiaforrás, rendelkezésre áll még millió évekig, a gazdaságra is kedvezően hat, szállítást nem igényel, átalakítási költségei minimálisak. Hátrányai: időbeli eloszlása és intenzitása korlátozott mértékben tervezhető előre, szezonális a megoszlása, a hasznosítása komoly anyagi befektetést igényel. Összességében, ha megoldható lenne az utolsó pont kizárása, akkor a gazdasági helyzet mindenkinek jobb lenne.

Hozzászólás

Az email címet nem jelenítjük meg sehol.