Az energiatárolás robbanása várható

Most jön az energiatárolás nagy felívelése.

Erős elemAmi 2000-ben a napelem volt, az ma az energiatárolás. Ez egy optimista szempont, de szerintem van benne valami. Ha viszont igaz, a tárolás nem csak fősodor lesz a réspiacból, de ez adja meg a végső lökést a jelenlegi energiarendszer végének.

Gondoljuk csak át: A napelem költségek 2000 óta 6-8 százalékkal csökkentek évente, ami azt jelenti, hogy a napenergia költség majdnem a háromszorosa volt a mainak, ez pedig a nagyobb technológiai hatékonyságnak (a nap energiájának tényleges teljesítményé alakítása) és alacsonyabb anyagköltségnek köszönhető. A tendencia ráadásul még gyorsul is, a költség 2008 óta csökkent 60 százalékkal. Nem csoda hát, hogy mind az Egyesült Államokban mind világszerte a napelemek használata meredeken emelkedik. 2016-ban az Egyesült Államokban telepítettek 9,5 gigawatt közüzemi méretű rendszert (vagyis nagy projekteket, nem panelek a háztetőkön). (Egy gigawatt képes ellátni energiával mintegy 700 000 otthont.) Ez a 2015-ös érték háromszorosa és több, mint az előző 3 év összesítve. Röviden, a piac beszélt. Mivel az árak estek, a fogyasztók bebizonyították, hogy egyre szívesebben vásárolnak és használnak napenergiát.

Mi köze ennek a mini-történelemnek az energiatároláshoz? Mint az 1990-es években a napenergia esetén, van egy csomó lelkesedés az energia, zöld és a technika kedvelő okostojások között az energiatárolás iránt. Leegyszerűsítve, az energiatárolás az a képesség, hogy egy berendezés elnyeli a teljesítményt, megtartja, majd amikor szükség van rá, kibocsájtja. Ahhoz, hogy széles körben használják, 2-4 órás időtartamra van szükség, de természetesen minél hosszabb az időtartam, annál jobb. Jelenleg az olyan megújuló energiaforrások, mint a szél- és a napenergia csak akkor használhatók ha fúj a szél vagy süt a nap. Ha a napközben megtermelt napenergiát el lehet tárolni mondjuk egy akkumulátorban, majd felhasználni aznap este (vagy másnap), a megújulók használhatósága jelentősen bővül.

Ahogy McKinsey kollégáim a témába vágó munkájukban megjegyezték, vannak más előnyei is a tárolásnak. Kisimíthatja az energiaszolgáltatást; az elektromos rendszereknek biztonsági tartalékot biztosít; az energia-termelő és szállító, elosztó eszközök kihasználtságát javítja; segít kiegyenlíteni a költségeket, mert a különböző napszakokban az energiatermelés költségei különbözőek. Valójában McKinsey kollégáim úgy vélik, hogy az energiatárolás iránti igényt elsősorban nem a megújulók, hanem az ilyen kiegészítő szolgáltatások fogják igényelni. Ez pedig jó dolog, minél használhatóbb egy tároló annál jobbak a kilátásai, mivel több ok van befektetni és fejleszteni és több út van pénzt csinálni belőle. „Az energiatárolós játék változó jellege az a képesség, hogy azonnal képes kiegyensúlyozni a termelést és a keresletet,” erre a következtetésre jutott az Energy Information Administration, „ami az energiaellátó hálózatokat rugalmasabbá, hatékonyabbá és tisztábbá teszik, mint bármikor korábban.”

Ezek az előnyök. A hátránya egy szóban foglalható össze: pénz. Most a tárolás túl drága, hogy sokat bajlódjunk vele (mint a napenergia 2000-ben). De a gazdaságosság gyorsan javul. 2020-ra az akkucsomagok ára akár 200 dollár is lehet kilowattóránként, ami a fele a 2016 árnak és 2025-re McKinsey becslése szerint kevesebb lesz, mint 160 dollár. McKinsey úgy gondolja, ahogy a technológia fejlődik, a következő 20 évben a globális tárolási piac elérheti az 1000 gigawattot. Ráadásul sok vezető napenergia vállalat azon dolgozik, hogy integrálják az energiatárolást a jövőbeli fejlesztéseikkel. A Bloomberg New Energy Finance-nek egy kissé eltérő a feltételrendszere (az ő költség becslésük magasabb, de úgy vélik, meredekebb lesz a csökkenés). Még így is, úgy látják, 2025 körül az energiatároló rendszerek Texasban már megérik a befektetést.

Az energiatárolás jelenleg még apró piac, de már most sem minősíthetjük különlegességnek. 2016 végére az amerikai piacon már 540 MW elem üzemelt -nem nagy tétel az amerikai energiatermelési kapacitáshoz képest- ami több, mint egymillió megawatt. Viszont lendületben van – idén az első negyedévben újabb 234 MW lett telepítve. Ugyanezt a pályát mutatta a napelem, kis bázisról indulva, majd a költségek csökkentésével lendületet nyerve.

Az energiatárolási technológiák kutatásának legnagyobb része a fejlett országokban zajlik, ami teljesen érthető, mivel nekik vannak forrásaik és szakértelmük. A folyamat pedig nagyban zajlik. Az amerikai Argonne Nemzeti Laboratórium saját megfogalmazásuk szerint „túlhajtva dolgozik” az elektromos autók és az elektromos hálózatok számára az akkumulátor-rendszerek fejlesztésén (erről az erőfeszítésről számol be Steve Levine könyve, a Powerhouse).Az Argonne Energia Tárolási Kutató Egyesült Központjának célja, 5 éven belül olyan elemeket dolgozzon ki, melyek ötször annyi energiát tárolnak egyötödnyi költséggel. Sok más országban például Brazília, Nagy-Britannia, Kanada, Kína, Németország, Izrael, Japán, Malajzia, Oroszország, Szingapúr és Dél-Korea laboratóriumaiban és cégeiben is keményen dolgoznak ezen a feladaton. Az akkumulátoros tárolástól eltekintve a rendkívül hosszú időtartamú energiatároló projektek és technológiák is elérhetnek alacsonyabb költségeket és jobb teljesítményt, mint az a sűrített levegővel működő energiatároló projekt, melyre az EU 90 millió euró támogatást adott a szélenergiával bőven ellátott Írországnak, vagy a hidrogénes energiatárolás Angliában, és a szivattyús vízenergia tárolás egy elhagyott szénbányában Németországban. Nehéz úgy gondolni, hogy ez a feladatot ne tudnának megoldani.

Bizonyos piacokon az olcsó napenergia már bizonyítottan kihívás a szolgáltatók számára és az olcsó tárolás még komplikálja is a dolgokat. Tág értelemben az energiatárolás széles körű használata azt hozhatja, hogy az ügyfelek az energiabiztonság miatt maradnak a hálózatra kapcsolva, de szinte teljes energiaigényüket megtermelik. Ez egy olyan üzleti modell, melytől libabőröznek a közüzemi vezetők. Ahogy McKinsey fogalmazott, „A szolgáltatóknak el kell kezdeni megérteni, hogy az olcsó energiatárolás megváltoztatja a jövőt. Valójában, a közműveknek kell lebontani magukat vagy mások fogják ezt megtenni helyettük.”

Ez érdekesebb és erőteljesebb (úgymond) lehetőség lehet olyan területeken, ahol még soha nem ismerték a kapcsoló bekapcsolásának luxusát. Több mint egy milliárd embernek nincs villamosenergia ellátása -fele közülük Afrikában él- és több mint egy milliárd számára az áram csak néhány órára van naponta. Helyspecifikus napenergia berendezésekkel együtt használva az energiatárolás segíthet kitölteni ezt az űrt. Az analógia ugyanaz lehet, mint a mobil telefonoknál, amely lehetővé tette a kommunikációt olyan területeken, amelyek soha nem láttak vonalas telefont; a felhasználók egyszerűen átugrották a 20. század technológiáját.

Az energiatárolásban kapcsolatban történteket kiterjesztve jó hírek születnek a klímával kapcsolatban is. Indiában például felfokozott befektetések voltak a szénbe, az emberek energiaellátására és a gazdasági növekedés ellátására hivatkozva. Ha a költségek csökkennének, a megújulók plusz az energiatárolás tisztább alternatívát nyújthatna, egy olyan lehetőséget, melynek egyre nő a vonzereje és több indiai államban már működő minta projektjei vannak. Dél-Afrika is kísérletezik az energiatárolással és Kínában több mint 100 projekt folyik és gyorsan növekszik.

Az energiatárolás rutin technológiaként való érvényesülése még nem feltételezhető, de a kilátások ígéretesebbek, mint valaha. Tovább következmény az, hogy függetlenül attól, mi történik a nemzetközi megállapodások szempontjából, (mint a párizsi éghajlati megállapodás,) az olcsó technológia érvényesülése fontos és valószínűleg meghatározó szerepet játszik a globális energia széndioxid mentesítésében. Mindent összegezve mindenképpen ez éri meg.

Forrás: Scott Nyquist, a McKinsey & Company energetikai vezető üzlettársa – linkedin

Már rendelhető a Powerwall 2

Megjelent a Powerwall 2.

Powerwall 2A Tesla vezetője bejelentette a korábbi Powerwall új generációját a Powerwall 2-t.

Ennek a rendszernek a teljesítménye a korábbinak a duplája. Ezzel a teljesítménnyel egy klasszikus amerikai “két-hálószobás” házat egy teljes napra képes ez a rendszer ellátni energiával.

A rendszer kültérbe és beltérbe is szerelhető, vízálló és akár kilenc rendszert is össze lehet kapcsolni a tárolható teljesítmény növelése érdekében. Az inverter beépített része egy inverter, mely a tetőn elhelyezett napelem rendszer egyenáramú energiáját alakítja át hálózati árammá.

A rendszer fizikai mérete 115 cm * 75,5 cm * 15,5 cm. Az energiatárolási kapacitása 13,5 kWh. A Powerwall 2-ből kinyerhető 5kW folyamatos és 7kW csúcsteljesítmény, a rendszer teljes körre vett hatékonysága 90%, az akkumulátor pedig 100%-ban lemeríthető.

A Powerwall 2 már rendelhető, az akkumulátor csomag ára 5500 dollár, a vezérlő rendszer és a telepítés plusz 1000 dollár, a rendszerre pedig 10 év garanciát adnak. Természetesen az új rendszer is a Tesla Gigafactory gyárában készül.

A hír eddig még várható volt, mert Elon Musk, a Tesla vezetője egyre nagyobb mértékben szeretné átállítani az amerikai otthonokat napenergiára, de ami ez után jött, az már mindenkit meglepett.

Az igazi meglepetés a napelemes tetőcserép volt. A megoldás elrejti a napelem jelenlétét, mert a tető ugyanúgy fog kinézni, mint egy hagyományos tető. A cserepek gyártása egyedi mintát alakít ki minden cserépen, ezért a rendszernek egyedi “cserépszerű” kinézetet ad. A gyártási folyamat eredményeképpen ezek a napelemes cserepek ellenállóbbak a környezeti hatásoknak mint a hagyományos cserepek.

A hír további része az volt, hogy a Powerwall 2 jövőbeli fejlesztései az ipari felhasználókat célozza meg. A következő Powerpack már 210 kWh teljesítményű lesz, ezt pedig felkészítik arra, hogy akár nagy energiaigényű vállalatokat is képes legyen ellátni energiával.

Egyre közelebb van az az idő, amikor nem lesz szükség elektromos hálózatra, mert mindenki – magánemberek, cégek és intézmények is – ellátják magukat energiával.

Kína átáll megújuló energiára

Kína célja a megújuló energia 2050-re.

Kína tele napelem erőművelEgy elemzés azt mutatja, hogy a megújuló energiával ellátott Kína meg tudja tartani a gazdasági növekedését és a hálózat stabilitását.

A World Wildlife Fund (WWF) új jelentése szerint a megújuló energiaforrások és az átfogó védelmi intézkedések alkalmazásával Kína számára alacsonyabb költséggel jár, ha 2050-re állítja a villamosenergia-rendszert 80%-ban megújuló energiára, mintha továbbra is szénre támaszkodna. Ennek eredményeként Kína villamosenergia termelésből származó szén-dioxid kibocsátása 2050-re 90 %-al alacsonyabb értékre várható, mint a jelenleg tervezett szint, anélkül, hogy az elektromos hálózat megbízhatóságát veszélyeztetné vagy lassítaná a gazdasági növekedést.

A “Kína Jövő Generációja” jelentést az Energia Transition Kutatóintézet (Entri) készítette a WWF számára és mai bizonyított technológián alapuló négy forgatókönyvet szimulál robusztus számítógépes modellezés segítségével: az Alap eset, a Nagy hatásfokú, nagy Megújuló energia használat és az Alacsony szén-dioxid Mix.

Az eredmények továbbfejlesztéséhez az Entri megvizsgálta a kínai villamosenergia-ellátást és a keresletet óráról-órára bontott részletességgel 2050-ig a fejlett kínai hálózati modelljüket használva.

“Ha mindent átfog az energiatakarékosság, a hatékonyság és a megújuló energia, akkor Kína képes arra, hogy bemutassa a világnak, a gazdasági növekedés az egészségtelen légszennyezést és klímaváltozást okozó kibocsájtás jelentős csökkentésével is lehetséges.” mondta Lunyan Lu, a WWF Kína Éghajlat és Energiaügyi programigazgatója.

“Ez a kutatás azt mutatja, hogy szilárd politikai akarat esetén Kína fejlődni tud, miközben kizárja a szenet az energiaforrásaiból az elkövetkező 30 éven belül.”

A megújuló energiaforrások fejlesztésének fokozásán túl, a világ legnépesebb és energiaéhesebb nemzetének emellett agresszív energiahatékonysági fejlesztéseket kell folytatni, hogy csökkentse a villamos energia iránti keresletét. Ez a hatékonyságfejlesztés, mely merész szabványokat ad készülékeknek és ipari berendezéseknek, 2050-re közel felére csökkentheti az éves energiafogyasztást, mely kijelöl egy alapot e termékeknek világszerte, és lehetővé teszi a megújuló energia alapú, főleg napelem erőműveken alapuló villamosenergia rendszerre való átállást.

“Ez a kutatás lehetővé teszi a kínai vezetőknek, hogy a műszaki megvalósíthatósági és a gazdasági életképességi kérdéseket félretegyék. Ehelyett itt az ideje, hogy arra összpontosítsanak, hogyan hozzanak jobb irányvonalakat, és megfelelő intézményeket hozzanak létre annak érdekében, hogy a kínai állampolgárok és a gazdaság tiszta, megújuló villamos energiát kapjon.” mondta Lu. “A jelentés azt mutatja, hogy a WWF elképzelése szerint a mai technológiával és kizárólag megújuló energiával Kína a távoli jövőbe is el tud jutni.”

Az elemzés bemutatja az országban a megújuló energia arányának a növelésére történő jelenlegi kínai szabályozási erőfeszítéseket és kihívásokat is, miközben bemutat egy sor célzott ajánlást az energiahatékonyságra a kínai vezetők és a politikai döntéshozók számára, előtérbe hozva az alacsony széndioxid kibocsátású villamosenergia termelési beruházásokat, lehetővé téve, hogy az ár változása tükrözze a szolgáltatás valós költségeit, fontossági sorrendbe gyűjtve és elemezve a legfontosabb energia felhasználási adatokat.

“Kína és az Egyesült Államok útelágazásnál áll, ahol a vezetőknek választani kell, hogy a jövőben egészséges közösségeket lát el a tiszta megújuló energia, vagy a jövőt elsötétítik a légszennyezés és a veszélyes éghajlatváltozás hatásai.” mondta Lou Leonard, a WWF éghajlatváltozással foglalkozó amerikai alelnöke.

“Ebben az évben a Párizsi tárgyalások során minden ország előre bemutatja új nemzeti éghajlati célkitűzéseit, a mi vezetőinknek is választani kell ezt a szebb jövőt. A kínai vezetőknek ez a választás egyszerű. Ez a jelentés ugyanis azt mutatja, hogy a megújuló energiák megvalósíthatóak. Kína merész új célokat érhet el a mai technológiákkal miközben csökkenti az energiaköltségeket.”

Lapos lencsék erősítik a napelem működését

Egy régi ötlet javítja a napelem teljesítményét

Fresnel lencseKínai kutatók szerint a napelemek elektromos hatékonyságának növelésére mikro-megmunkálást lehetne használni, hogy majdnem lapos, Fresnel lencséket hozzanak létre.

A Fresnel lencséket a francia mérnök és tudós Augustin-Jean Fresnel találta fel a tizenkilencedik század elején. Ezek gyakorlatilag kétdimenziós megfelelői a hagyományos optikai lencséknek, és koncentrikus gyűrűkben gerincük van, amik a fényt egy objektív mögötti pontba fókuszálják, de a három-dimenziós hagyományos lencse tömege nélkül.

A Fresnel lencse használata következtében a képminőség csökken, mert a vastagság jelentős csökkentése miatt használt koncentrikus gyűrűk miatt a fény egy része nem fókuszálódik a gerincek közötti területeken. Ez korlátozza a Fresnel lencse használatát a fotózásban és más olyan alkalmazásokban, ahol a felhasználó nem akarja elveszíteni a finom részleteket. Ha azonban a részletes képet nem követelmény, ez a minőségi kompromisszum elfogadható, különösen ha a csökkentett méret előnye kompenzálja a veszteséget. Például mint a Fresnel lencse korai alkalmazása abban, hogy alacsonyabb költségű megoldást biztosít a fény fókuszálására egy világítótorony sugarának.

Újabban Fresnel lencséket használnak olcsó árkategóriás nagyító visszapillantó tükrökre, amelyek lehetővé teszik a járművezetőknek, hogy nagyobb szögű kilátásuk legyen a saját járművük mögé. Fresnel lencséket olcsó kézi nagyítókban is használnak, hogy segítse a látássérülteket vagy azért, hogy a televízió vagy más eszköz kijelzőjét mesterségesen felnagyítsák. Fresnel lencséket használ a Ford elektromos autója is a napelemek jobb energiatermelése érdekében.

A napelemek területén a kutatók megpróbálták használni a terjedelmes és nehézkes parabolikus reflektorokat, hogy növeljék a hatékonyságot. Most Y. Cheng, XD Zhang és GX Zhang a Kínai Tianjin Egyetemen a Precíziós Méréstechnika és Berendezések Állami Fő Laboratóriumában kifejlesztettek egy technológiát, amely lehetővé teszi számukra, hogy a Fresnel lencséhez szükséges felületi struktúrákat koncentrikus bordák helyett mikroszkopikus kúpokként alakítják ki úgy, hogy a beeső fényt sokkal pontosabban hozta egy pontba a napelem panel fotoaktív rétegében.

A precíziós megmunkálású Fresnel gyűjtők kezdeti vizsgálatai kimutatták, hogy az alacsony ellenállású normál napelem panelekkel elérhető csúcsteljesítményt meg tudták négyszerezni. A teljesítménybeli különbség gyorsan lecsökken, amint a készülék ellenállása emelkedik, melynek oka a panel melegedése a napfény és az önmaga által megtermelt elektromos áram miatt. Ennek ellenére a különbség elég lenne, hogy a megnövelt elektromos teljesítmény jelentősen kompenzálja a többletköltséget a Fresnel lencsék miatt, így a napelemek teljes költségét csökkenteni lehet. Ez az idősebb, kevésbé hatékony napelemek számára is létező egyszerű fejlesztés életképesebbé teszi azokat olyan helyeken és alkalmazásokban, ahol a modern, nagyobb belső hatékonyságű eszközök kereskedelmi forgalomban nem elérhetők.

A megújuló energia tárolása

Az energia tárolása elkerülhetetlen.

akkumulátoros USAEric Carlson, az amerikai napenergia szolgáltató, a SolarCity hálózati rendszerek integrációs egységeinek igazgatója szerint az megújuló energia energiatárolásának megjelenése az energia piacon elkerülhetetlen.

A cég nemrég piacra dobott a vállalkozások számára egy energiatároló terméket, kombinálva a Tesla lítium-ion akkumulátor technológiáját a SolarCity saját napenergia kínálatával.

A SolarCity emellett elindított kísérleti programokat a lakossági napelem rendszerek akkumulátoros tárolásával párosítva. Eddig a program már Kalifornia, Massachusetts és Connecticut régiójában elérhető.

Egy PV-Tech interjúban Carlson azt mondta: “Látjuk, hogy a megújuló energia tárolása végül elkerülhetetlen. Ahogy nézzük a jövő felé, ahol átalakítjuk az elektromos hálózatot, hogy nagyrészt megújuló energiaforrásokkal (pl. nap- és szélenergia) termeljünk energiát, úgy gondoljuk, az energiatároló lesz a legfontosabb eleme a rendszernek.”

Arra a kérdésre, hogy a technológia korai alkalmazói számára belépni az energiatároló piacra még mindig hazárdjátéknak látszik, Carlson azt válaszolta, hogy az oka amiért a SolarCity korán lépett a piacra, az volt, hogy a vállalat úgy azonosította az energiatárolást mint “A magas szintű elterjedéshez szükséges és nyilvánvaló megoldás”.

“Van sok különböző technológia, végignézhetjük a kémiai akkumulátorok listáját és ez egyéb mechanikai és kémiai rendszerekben történő energiatárolást, és nyilvánvalóan nem minden ilyen technológiának lesz helye a jövőben. Vannak technológiai szerencsevadászok, de ez nem igazán az a területet, melyben a SolarCity részt vesz.” mondta.

Carlson azt is elmondta, hogy SolarCity már azonosított más területeket, melyeket az energiatároló üzlet is változatosabbá tehet, beleértve a hálózati szolgáltatások biztosítását. Hangsúlyozta azonban, hogy ezen szolgáltatások és a lehetséges üzleti modellek vizsgálata még mindig a korai szakaszában van a SolarCity szerint.

Carlson rámutatott, hogy az olyan szervezetek, mint például az Electric Power Research Institute kutatása szerint “Egy akkumulátor számos szinten tud értéket biztosítani, a nagykereskedelmi piacon valós idejű frekvencia szabályozást, vagy hosszú távú kapacitást tud biztosítani csúcsidőszaki energiaigény csökkentésre. Az akkumulátor rendszert fel lehetne használni az átviteli és elosztó rendszerekben csúcsidőszaki kapacitás biztosítására – így olyan területeken, ahol a berendezések frissítése lehet szükséges, elhelyezhető helyette egy vagy több akkumulátor, hogy megfeleljen a csúcsidőszaki energia elvárásoknak így kiváltva az alternatív, hagyományos energiatermelést.”

SolarCity energiatárolási területen való elindulása a cég szolgáltatásainak egy másik diverzifikációját jelzi azután, hogy a cég bejelentette, elindítja az online befektetési platformját, ahol az egyének és a vállalkozások befektethetnek a napenergiába.

A GTM Research, egy iparági elemző cég friss jelentése szerint 2013-ban a SolarCity megnövelte a piaci részesedését az USA-ban 32%-ra.

Végre itt az igazi napelemes autó

Megérkezett az első napelemes autó

Napelemes fordAmi olyan régóta ott volt a levegőben, de senki nem valósította meg, az most megérkezett. A Ford egy olyan autót dobott a piacra, mely akkumulátorait fel tudja tölteni a tetején levő napelemekkel, és így akár hagyományos üzemanyag és elektromos hálózat nélkül is használható. Sajnos még vannak technikai korlátai az autónak, de végre elindult valami…

Az autó egy Ford C-Max “kicsit” átalakított változata, a neve pedig: Ford C-MAX Solar Energi Concept. A modell a 2014-es Las Vegasban tartott CES-en látható először a nagyközönség számára. A kifejlesztésében a Ford szakemberein kívül a SunPower cég és és az Atantában található Georgia-i műszaki egyetem is részt vett.

Az értékesítés komolyan vehető, hiszen a várakozások szerint már a hagyományos C-MAX Energi hibrid modelljeikből is 85.000 darabot szeretnének eladni a Fordnál.

Az első napelem borítású autó tetőt a toyota prius modellje mutatta be, ők azonban csak a légkondicionáló berendezést működtették vele, és nem töltötték be az így termelt energiát az akkumulátorokba.

Ugyan a SunPower nagyteljesítményű napelem cellákat biztosít a Ford számára, de még így is hosszú idő kellene a megfelelő töltés eléréséhez. Ezért fordultak a Georgia-i műszaki egyetemhez, ahol az adott mennyiségű napsütésből kinyerhető energia növelését oldották meg, hogy a mindennapokban használható megoldás legyen a napelemes töltés. Ők egy Fresnel lencse segítségével koncentrálják a napfényt a napelem cellára, a cellán pedig fotonsokszorozó technológiával nyolcszorosára növelik a beeső fény hatását. Ezzel az egyesített módszerrel jutottak el oda, hogy egy teljes napnyi töltéssel 8 kilowatt energiát termel meg a napelem, ami négy órás akkumulátor töltésnek felel meg.

Az autó üzemanyaggal is teljesen feltöltött állapotban 998 km megtételére képes, csak akkumulátorral pedig 33,6 km-re. A hagyományos C-MAX Energi esetében meglevő hagyományos elektromos töltéshez való csatlakozó ezen a modellen is megtalálható, így feltölthető hagyományos hálózatról is.

A modell éles körülmények közötti tesztelése a bemutató után indul, ami a sorozatgyártáshoz a koncepció részleteit segít pontosítani.

Az első gondolat ezzel az autóval kapcsolatban valószínűleg mindenkiben az, hogy milyen jó, hiszen akár teljesen le lehet válni az üzemanyag és elektromos rendszerről. A második gondolat pedig valószínűleg az, hogy ez persze még nem valósul meg, de azért milyen érdekes ez a modell.

A Ford szakemberei kiszámolták, hogy a jelenlegi átlag autós autóhasználati szokásai alapján a megtett utak 75%-ban teljes mértékben elegendő a napból kinyert energia. Tehát ez a modell nem csak jópofa és aranyos, de az esetek döntő részében valóban megtermeli magának a használatához szükséges energiát.

A koncentrált napelemek a jövő energiaforrásai?

A koncentrált napelemek jelentős bővülése várható a következő években.

Nagyító és napelemMiután évekig lassan haladt a globális piacon a koncentrált fotovoltaikus (CPV) rendszerek telepítése, vannak, akik robbanásszerű növekedést várnak, 2013-ról 2020 végéig 750 százalékos bővüléssel.

Az IHS tanulmánya alapján a 2013-as 160MW-nyi telepítésről 2020-ra 1362MW-ra való bővülés várható. Szerintük 2020-ig a növekedés üteme minden évben kétszámjegyű lesz.

A CPV technológia lencséket vagy tükröket használ a napfény napelemre való fókuszálása érdekében. Miközben ez a megvalósítás hatékonyabb napelemes energiatermelést jelent, a hozzáadott lencsék megnövelik a CPV rendszerek árát a hagyományos napelem rendszerekhez képest, így az elfogadottságuk még korlátozott. A CPV fejlesztői azonban folyamatosan dolgoznak a probléma megoldásán, így folyamatosan csökkentik az árkülönbséget.

Karl Melkonyan, az IHS napelem elemzője szerint “Ami most történik a CPV piacán, az nagyon hasonló ahhoz, ami a hagyományos napelemek piacán történt 2007-ben a magas árak és a bizonytalan kilátások miatt. Azonban a CPV piac 2013-ban a növekedési áttörés előtt áll. A CPV költségei drasztikusan csökkentek 2013 során és várhatóan tovább csökkennek a következő években. Továbbá az élettartamra vetített költség szemszögéből nézve, a CPV egyes régiókban versenyképesebbé válik a hagyományos, nagy földre szerelhető napelem rendszerekben.”

A fejlesztési és gyártási folyamat eredményeképpen csökken a bekerülési ár. Az átlagos telepítési ár a magas koncentrációjú napelem (HCPV) rendszereknél a becslések szerint a 2012-es 3,54$-ról 25,8 százalékkal lecsökkent 2,62$-ra wattonként 2013-ban. A csökkenés hátterében a növekvő forgalom és a jobb rendszer hatékonyság állt. Az árak éves 15%-os csökkenése várható a 2012-2017 során is, így 2017 végére várhatóan elérik a 1,59$-t.

A napelem élettartami költségei

A hagyományos napelem piacon a költségelemzés elsősorban a modul ár-per-watt és a teljes beszerelési költség-per-watt értékre összpontosít. Ha összehasonlítjuk a telepített költség-per-watt értéket a hagyományos napelem és a CPV esetében, a költségek a hagyományos napelemnél lényegesen alacsonyabbak. Ennek oka elsődlegesen a CPV magasabb panel ára, így a feladat adott a CPV gyártóknak, hogy a méret és a telepítési költségek terén jobb, gazdaságosabb egyensúlyi helyzetet érjenek el.

Az biztos, hogy a hagyományos napelemeknek alacsonyabb a kezdeti költsége, és úgy tűnik, hogy ez vonzó opció a frissen telepített rendszerek költségei esetében. Ez azonban nem veszi figyelembe a rendszer élettartama alatti teljes költséget, és a rendszer teljes energia hozamát sem. Ehelyett fontos, hogy összehasonlítsuk a villamos energia teljes fajlagos költségét.

A LCOE megbecsülte a kapcsolódási ponton jelentkező villamosenergia-termelés költségeit elosztva a rendszer teljes élettartama alatt jelentkező költségekkel. Ez a számítás szükséges ahhoz, hogy összehasonlítsuk a hagyományos napelem és a CPV versenyképességét a villamosenergia termelésben. A LCOE és az IHS azt jósolja, hogy a CPV rendszer költségei elég alacsonyak maradnak ahhoz, hogy bizonyos cél régiókban a földre szerelt rendszerek esetében versenyt jelentsenek a hagyományos napelemeknek nagy kereskedelmi napelem erőművekben. Ezek azok a forró, száraz éghajlatú területek, ahol a napi közvetlen normál besugárzás (DNI) több mint 6,0 kilowattóra négyzetméterenként.

Miközben más módszerekkel is zajlik a napelemek fejlesztése, a hozzájuk tartozó kiszolgáló egységek fejlesztése is segít a használatuk szélesebb körűvé tételében. Így a napelem rendszerek nem csak egyre kisebb méretűek lesznek, de egyre önállóbban is képesek lesznek ellátni a használójuk igényeit.

Kuba és a nemzeti napelem program

Már Kuba is támogatja a napelem telepítéseket.

Pinar del Rio KubaBár Kuba első napelem erőművét csak 2012-ben adták át, a további fejlődés egyre lenduletesebben halad.

Kuba nyugati tartományában Pinar del Rio városa mellett 2014-ben üzembehelyezik a tartomány első napelem erőművét.

“A már épülő napenergia erőmű kezdeti kapacitása 2,5MW lesz, de később 15MW-ra bővíthető.” Nyilatkozta a projektet vezető Efren Espinosa. “Ez a projekt 100%-os tiszta energia, ami egy újabb lépés a környezettel harmóniában levő megújuló energia felé. Kubának van egy nemzeti programja az alternatív energia támogatására és a hagyományos fosszilis energiahordozók helyettesítésére, amelyek egyre drágábbak a nemzetközi piacon.”

Ebben az évben a központi Cienfuegos tartományban már elkészült egy 2,6MW teljesítményű napelem erőmű, hasonló a Pinar del Rio-hoz.

A Havannától 143km-re levő Pinar del Rio napelem erőműve által termelt energiát iskolák, egészségügyi központok és a helyi közösség ellátására használják fel.

Az emberek már Magyarországon is megújuló energiát szeretnének, de mi még sajnos nem tartunk ott, ahol Kuba. Bár kb. 5 éve már nálunk is van ígéret a METÁR rendszer bevezetésére, de a friss információk szerint ez 2014-ben sem indul el. Emiatt nálunk még most sincs nemzeti megújuló energia program.

Az akkumulátorok fejlesztése segíti a napelem elterjedését

Esős napokon is jól jön a napelem energiája.

Akkumulátoros házAz egyik legnagyobb és eléggé nyilvánvaló hátránya a napelem rendszereknek, hogy amikor nem süt a nap, nem termelnek energiát.

Már most is van pár cég, pl. a Tesla vagy a Bosch, melyek új generációs Lítium ion akkumulátoros tároló rendszereket kínálnak, melyek hasonlók az elektromos autókban használtakhoz. Ha egy ilyen nagyobb akkumulátort felszerelünk otthon, akkor a napelem által termelt energiát el tudjuk tenni esős napokra. Az is előnye ezeknek a rendszereknek, hogy áramkimaradás esetén is még pár napig képes ellátni az otthonunkat energiával. Még azt is be lehet állítani rajta, hogy időszakonként eltérő áram árak esetén mikor használjuk az akkumulátor áramát, így ki tudjuk hagyni a csúcsidőszakok magasabb árait.

A tárolás a közműveknek is hasznos. Sok akkumulátor segítségével könnyebb a megújulókat beilleszteni a hálózatba. A napelemek ugyanis nem folytonosan termelik az energiát, így be és kikapcsolódnak a hálózatba, ami instabilitást okozhat. A tárolás segít kiegyenlíteni ezeket a hullámhegyeket és hullámvölgyeket.

A napelemes energiatárolás hatalmas lendületet kapott októberben, amikor a kaliforniában olyan előírásokat szavaztak meg, melyek szerint 2020-ra a szolgáltatóknak 1,3GW megújuló energia tárolást kell megoldani.

A tárolás nagy hátránya viszont a magas ár. Ezek a rendszerek drágák, és még az sem biztos, hogy megtérülnek-e egyáltalán.

A BYD, a kínai akkumulátor gyártó (amelyikben Warren Buffett-nek a világ egyik leggazdagabb emberének van egy jelentős tulajdoni hányada,) értékesít napelem energia tároló rendszereket 3.000-től 10.000 dollárig, a mérettől függően. Európában például sikeresen zajlik a BYD napelemes energiatároló rendszer értékesítése. A BYD alelnöke, Stella Li szerint “Azért nagyobb a piacunk Európában, mert az állami ösztönzők jók.”

Az USA egy másik történet, mert ott nem léteznek támogatások az energia tárolására. Li szerint a tetőre szerelt napelem rendszereknél alkalmazható, SolarCity és a SunRun által kínált lízing modell segíthet beindítani a piacot. (A rendszer árának előzetes és teljes kifizetése helyett az otthon tulajdonosa alacsony havi díjat fizet a napenergiáért.)

Az ár probléma ellenére egyre több szakértő hisz a napenergia akkumulátoros hosszú távú tárolásának növekedésében, hiszen a technológia fejlődik és az árak csökkennek. A Bloomberg Energy szerint 2020-ra az akkumulátoros tárolás ára 57%-al fog csökkenni kilowattóránként.

Japán és Németország hosszú távú keresletének köszönhetően a Lux Research szerint a napelemes rendszerek energiatárolással kombinált piaca globálisan a jelenlegi 200 millió dollár alatti értékről 2018-ra 2,8 milliárd dollárra nő. Ez ugyanis egy jó lépés a háztulajdonosoknak, hogy leváljanak az elektromos hálózatról.

Nem csoda, hogy az apróbb elektromos rendszerek pl. napelemes iPhone után kedvet kapnak az emberek a napelemes otthoni energiatároláshoz, melyre már egyéb napelemes energiatárolási lehetőségeket is fejlesztenek..

Napelem tölti a jövő Apple termékeit

Az Apple új napelem töltős szabadalma.

Apple napelem töltőAz Apple október utolsó napján egy szabadalmat adott be az Amerikai Szabadalmi Hivatalba a hordozható napelemes energiagazdálkodási rendszerről. Ez már lényegesen nagyobb jelentőségű, mint a korábbi apple napelemes szabadalmak.

A megoldás iPhone, Macbook and iPod touch hálózatmentes feltöltésére vonatkozik. A rendszer lényege, hogy a jelenleg megszokott megoldásokkal szemben a napelemet közvetlenül rá lehessen csatlakoztatni az eszközökre egy speciális táp (vagy akár egy USB) porton keresztül. A rendszer folyamatosan ellenőrzi a bejövő feszültséget, hiszen egy egyszerűbb AC/DC konverter más feszültségű és stabilitású feszültséget produkál, mint egy napelem. Ezután az eszközben beépítetten lesz egy DC feszültségcsökkentő, így előállítva a berendezés számára ideális DC értéket. Ezt azután fel lehet használni működtetésre, vagy akkumulátor töltésre egyaránt.

Így megoldódik a napelem munkapontkövetése és így az optimális teljesítmény kinyerés lehetősége is. Magyarul mindegy lesz, hogy milyen energiát kap a berendezés, abból kinyeri a maximális energiát és tölti vele a belső akkumulátort. Ezáltal nem csak az apple eszközei lesznek univerzálisabban felhasználhatók, de a hozzájuk alkalmazható töltők (AC vagy napelem) is kisebbek és könnyebbek lehetnek.

Spekulációk már korábban is voltak, hogy valami ehhez hasonló dobásra készül az Apple, mert szeptemberben vékonyfilmes mérnöki állásra adtak fel hirdetést.

Ennek a megvalósításnak a legnagyobb előnye, hogy már jelenleg is használt technológiákat kombinál össze, így a megvalósítása olcsó és technikailag könnyen kivitelezhető.