Levegőszennyezés csökkenti a napenergia termelést

A levegőszennyezés csökkenteti a napenergia potenciált Kínában.

Gyárkémények, levegőszennyezésKína gyorsan bővíti a napelemes áramtermelési kapacitását, mert céljuk, hogy 2030-ra az ország energiaigényének a 10%-át napenergia segítségével lássák el. Van azonban egy probléma: a súlyos légszennyezés gátolja a napsugárzást, jelentősen csökkentve a kínai napenergia termelést az ország északi és keleti részein.

Ez a jelenség a téli időszakban a legrosszabb, amikor – a Princeton Egyetem kutatása szerint – ezeken a területeken a levegőszennyezés a napelem panelekre beeső napfény átlagosan 20 százalékát blokkolja. Ez a téli levegőszennyezés olyan jelentős mértékben befolyásolja a napenergia termelést, mint a felhők, amelyeket régóta a napenergia termelés legfőbb akadályának tekintünk.

Az Országos Tudományos Akadémiai folyóiratban publikált tanulmány kimutatta, hogy Kína északi és keleti legszennyezettebb területein az aeroszolszennyezés a napenergia termelés potenciálját akár négyzetméterenként másfél kilowattórával vagy akár 35 százalékkal is csökkentheti naponta. Ez elegendő lenne egy porszívó egy órás áramellátásához, 12 kilogrammnyi ruha mosásához vagy egy laptop 5-10 órás működéséhez.

A fosszilis tüzelőanyagok égése növeli az aeroszol koncentrációját a légkörben. Más kutatók felismerték, hogy ezek az aeroszolok, amelyek például a szulfátok, a nitrátok, a fekete széntartalmú részecskék és a barna szerves vegyületek, hozzájárulnak a napsütés csökkentéséhez Kína nagy területein. De semmiféle korábbi kutatás nem számolta ki, hogy a levegőben levő aeroszolok milyen mértékben csökkentik a kínai napenergia termelés hatékonyságát.

“Azok a súlyos légszennyezésű fejlődő országok, mint például Kína és India, gyorsan bővítik napenergia kapacitásaikat, gyakran elhanyagolják az aeroszol szerepét a tervezésben, pedig ez fontos tényező lehet” – mondta Xiaoyuan (Charles) Li, a Princeton Építő és Környezetmérnöki Tanszékének Ph .D. hallgatója, a tanulmány vezető szerzője.

Ahhoz, hogy kiszámítsák, a nap sugárzásának mekkora része éri el a földfelszínen levő napelem paneleket a tudósok egy úgynevezett a szolár teljesítménymodellt használnak, ami kombinálja a NASA napsugárzást, a légkörben az aeroszol összetevőket és a felhőket mérő műholdas műszereinek adatait. 2003 és 2014 között Kína teljes területére kiterjedő, kilenc külön elemzést hajtottak végre, hogy összehasonlítsák az aeroszolok hatását a felhőkkel szemben a napenergia előállító technológiákra. Az analíziseket napkövető technológiák felhasználásával és anélkül is elvégezték.

A napenergia alapú energiatermelésben “az erőművekből, a járművekből, a biomassza égetéséből és a természeti eseményekből, mint például a porviharokból származó részecske szennyezés” jelentősen gátolhatja a napenergia előállítását, mondta Daniel Kammen, az 1935-ös év Kitüntetett Energetikai Professzora és a Kaliforniai Berkeley Egyetem Megújuló és Előirányzott Energia Laboratórium vezetője, aki maga nem vett részt a kutatásban. Szerinte a tanulmány “szigorú légköri kémiai modellezést alkalmaz”, hogy számszerűsítse, hogyan befolyásolja a szennyezés a talajra jutó napsugárzás mennyiségét “amely ironikus módon felhasználható, hogy meghatározzuk a tiszta energia előnyeit a széndioxid kibocsátás csökkentésében.

Li elmondta, hogy a tanulmány megállapításainak tovább kell ösztönözniük az olyan országokat, mint Kína és India, hogy csökkentsék az aeroszol kibocsátást és így gyorsabban növeljék napenergia alapú energiatermelésüket így kiegészítve a már ismert egészségügyi előnyöket. Öngerjesztő ciklusra is van lehetőség: a napenergia termelés bővítése csökkentheti a fosszilis energiahordozókra való támaszkodást, csökkentve ezzel a napenergia termelést gátló kibocsátásokat, mondta Li. Ez több napelem energiát bocsátana a hálózatba – ami viszont tovább csökkentené a fosszilis üzemanyagok iránti igényt.

A megállapítások abban is segíthetnek, hogy meghatározzuk, hol építsünk új napelem parkokat. Az aeroszol szennyezés Kínában erősen koncentrált az iparosodott, urbanizált régiókban, míg a távoli, ritkábban lakott területeken sokkal tisztább a levegő. Ha a kutatás számszerűsíteni tudja, mennyi a légszennyezés miatt a napenergia teljesítményének csökkenése, a politikai döntéshozók mérlegelhetik a tisztább régiókból a villamos energiának a szennyezettebbek felé történő továbbításának költségeit szembeállítva azzal a haszonnal, amikor ott telepítünk és használunk erőműveket, ahol nagyobb teljesítmény állítható elő, mert több napfény ér el a földfelszínre.

“Régebben a felhők miatti napelem energiatermelés csökkentés volt az elsődleges fókusz” – mondta Denise L. Mauzerall, a Környezetmérnöki Tudományok és Nemzetközi Kapcsolatok professzora, aki Li tanszékvezetője, és aki segített a tanulmány kidolgozásában. “De ez az első olyan alkalom, amikor a légköri levegőszennyezést figyelembe vették a napelemes cellák villamosenergia termelő képességének meghatározásakor.”

A következő projektjük során a kutatók bővítik elemzésüket a világ más régióira, köztük Indiába, ahol a levegőszennyezés szintje olyan magas, mint Kínában. Amellett, hogy a levegőben lévő légszennyező anyagok mennyire csökkentik a villamosenergia termelést a napfény elnyelésével, megvizsgálják azt is, hogy a légszennyező anyagok mennyire csökkenthetik az energiatermelést a napelemek elpiszkolódásával.

A megújuló energia Indiában

A megújuló energia hozhatja egyensúlyba India gazdasági növekedését.

India napelemEgy nemzetközi energetikai jelentés szerint a világ egyik leggyorsabban növekvő gazdasága, India alacsony szén-dioxid-kibocsátású erőfeszítéssel ellensúlyozhatja a fejlődés erőfeszítéseit.

A Nemzetközi Megújuló Energia Ügynökség India energiaszektoráról szóló jelentése szerint a kormány egyszerre takaríthat meg pénzt az egészséggel kapcsolatos költségeken és több munkahelyet teremthet, miközben a szén és az olajtermékek iránti kereslet 17-23 százalékkal csökken 2030-ra.

“A gazdasági növekedés és fejlődés, a környezetvédelem és az energiabiztonság közti egyensúlyozás egy igazi kihívás Indiában, amely viszont megoldható a megújuló energiaforrások nagyobb mértékű bevezetése révén” – mondta Dolf Gielen, az IRENA technológiai igazgatója.

India arra törekszik, hogy a megújuló energiatermelését 2022-re megháromszorozza, 175 gigawattra új szél- és napenergia források felhasználásával. Az ország a világban a 4. az új napenergia telepítésben, szintén 4. az eddig telepített szélenergia kapacitása alapján, és az Új-Delhi kormány azt állítja, hogy elkötelezett a globális Párizsi éghajlati megállapodásban tett ígéretek tiszteletben tartása mellett.

Az IRENA szerint Indiának valószínűleg nagy erőfeszítéseket kell tennie a megújuló energiaforrások irányába a célkitűzések elérése érdekében. A megújuló energiaforrásokra vonatkozó kilátásokról szóló jelentése szerint Indiának mobilizálnia kell a finanszírozást és a fogyasztói szokások megváltoztatását olyan dolgokban, mint a szállítás és a hűtés.

Az IRENA becslése szerint 2030-ig évente mintegy 42 milliárd dollárt kell költene Indiának a megújuló energiák céljának elérése érdekében.

A Nemzetközi Valutaalap az év elején arra figyelmeztetett, hogy Indiának nehézségei lehetnek az új tőke vonzásában a nemzet bankrendszerének gyengesége miatt. A Moody’s Investors Service negyedéves kiadványa szerint a növekedés a megújuló energiaforrások piacán folytatódik, de jelentős kockázatot jelent a finanszírozás és a végrehajtás.

Az indiai energia közel fele olajból és földgázból származik, és a szén még mindig uralja az energiaágazatot. A kormány júliusban tartotta első tanácsadói tanácsát, hogy ambiciózus ütemtervet dolgozzon ki az olaj- és gázimport 10 százalékos csökkentésére.

Indiának energia kell, hát napelem erőműveket telepítenek

India napelem kapacitása 2024-re 145GW-al nőhet.

India napelem erőműEgy friss jelentés szerint India a következő tíz év során a jelenlegi terveinél hatszor több napelem kapacitást telepíthet.

A jelentés, melyet a Bridge To India és a Tata Napelem együtt hozott nyilvánosságra, megállapítja, hogy Indiának 2024-ig megvan a potenciálja 145GW, különböző méretű napelem projektek telepítésére. A jelentés szerint a kapacitás növelés négy különböző méretű erőművet fog át: lakossági tetőn elhelyezkedő (1-5kW), ipari és kereskedelmi tetőtéri (10-500 kW), közösségi léptékű projektek (5-50 MW) és az ultra mega napenergia projektek (1-3 GW). A jelentés megállapítja, hogy egy ilyen nagy kapacitás azért lehetséges, mivel a hagyományos üzemanyagok, mint a szén egyre drágább és ritkább.

A napenergia fajlagos költsége (LCOE) most már megegyezik az importált szénével. Ameddig viszont az importált szén fajlagos költsége a következő tíz év során várhatóan évente 12%-al növekedni fog, a napenergia költsége évente 4%-al csökken. Az új helyi szénerőművek és a napelemek áramának költsége 2019-ben lesz egyenlő. Vagyis hasonló módon, mint az USA-ban, a napelem lesz a leggazdaságosabb energiatermelési mód.

Ha elsőre nehéz hasonlítani ezeket az adatokat, akkor itt egy kis segítség: a paksi atomerőmű teljesítménye 2GW, így az India által tervezett 145GW teljesítmény 72,5 paksi erőműnek felel meg. Mindezt pedig 10 év alatt építik fel. 0 sugárzásveszély és környezeti kockázat mellett.

A jelentés megjegyzi, hogy az elkövetkező tíz év során a kereskedelmi, ipari és közüzemi léptékű projekteknek van a legnagyobb növekedési potenciálja.

Iparágak még extra költségek mellett is küzdenek a szükséges villamos energia hagyományos módú megtermelésével, miközben szembesülnek az elosztó társaságok magas tarifáival. A közösségi léptékű projektek rendkívül sikeresek lesznek, mivel az üzleti modell a kipróbált és tesztelt.

Jelenleg India majdnem teljes napenergia kapacitása annak köszönhető, hogy az állami közművek egymással versengve alkudnak a napelem energia termelésére.

Mind az ipari tetőtéri és közüzemi méretű szegmensben 2024-ig 42 GW kapacitás növekedést láthatunk. A lakossági tetőtéri szegmens 2024-ig 35 GW kapacitás növekedést mutat. Míg a tetőtéri rendszereket napok alatt lehet telepíteni, a kiszolgáló külső infrastruktúra, mint például a óracsere időt vesz igénybe.

Miközben számos tartományi önkormányzat hálózati mérési előírásokat adott ki, és pénzügyi segítséget nyújtott a lakástulajdonosoknak, kételkednek a hálózatnak az energiabefogadási képességében.

Ultra mega napenergia projekteket akár 4 GW-ot elérő kapacitással is tervez már az indiai kormány. Ez a szegmens akár 27 GW összesített kapacitás növekedést is mutathat 2024-ig. Ilyen projekteket India-szerte terveznek, és ezeket célzott távvezeték folyosókkal fogják segíteni. Ebben az évben jelentett be a központi kormányzat egy 83 millió dolláros pénzügyi csomagot négy ilyen projektre.

Míg ez a 145 GW-os szám túl nagynak tűnhet és inkább elméleti számításokon, nem pedig földi valóságon alapul, a jelentés helyesen vetíti előre a hatalmas potenciált, amelyet az indiai napenergia piac kínál.

A Nemzeti Solar Mission keretében India azt tervezi, hogy 22GW összesített telepített napenergia kapacitása lesz. Az Új és Megújuló Energiaforrások Minisztériuma reméli, hogy 2030-ra elérik a 100 GW telepített napelem kapacitást.

Indiában tervezik a világ legnagyobb napelemes erőművét

India felzárkózik a napelemes telepítésekben

India napelemes fejlődéseAz indiai kormány nyilatkozata szerint az észak-nyugati Rajasthan tartományba tervezik a világ legnagyobb napelemes erőművét. Az erőmű teljes kapacitása 4000 MW lesz, ami az országban eddig telepített napelemes kapacitásnak több, mint kétszerese.

Az Indiai Nemzeti Napelemes Küldetés második fázisának részeként a kormány 20.000 MW napelemes teljesítményt célzott meg 2020-ra. Jelenleg 1.759,43 MW teljesítmény van a hálózatba kapcsolva.

A kormány szóvivője szerint: “Ez lesz a világ legnagyobb napelem alapú erőműve. Ez a projekt egy követendő irányt fog kijelölni a világ számára a napelemes fejlesztésekben.” A projekt az állami tulajdonú, a Sambhar Salts Ltd által fenntartott 92 négyzetkilométer területen található és öt (Bhel, az Indiai Powergrid Corp., Indiai Solar Energy Corp., Hindustan Salts limited és Rajasthan Electronics & Instruments Limited) közösségi cég működteti.

Az első 1.000 MW-os fázis három éven belül készül el. A kormány tervei szerint a napelemes erőmű által termelt energiát 9 centért értékesítik, ami az országban a legalacsonyabb ár lesz. Jelenleg a napelemes erőművek által termelt áram ára Indiában 11 cent. Amit Kumar, a PricewaterhouseCoopers India igazgatóhelyettese szerint ez az alacsony ár biztosan hoz vevőket.

Az állammal való egyeztetés előtt a pénzügyminisztérium és az elosztó cégek kiszámolták, hogy emellett az ár mellett ez a befektetés a a legéletképesebb. Ez a megtérülési arány viszonyítási alapként szolgál a Nemzeti Napelemes Küldetés második fázisa számára is. Ez a Shambhar projekt is csak egy része India nagy napelemes terveinek. India Új és Megújuló Energia Minisztériuma szerint a Miniszterelnöki Hivatal már kijelölte Rajasthan és Gujarat államokban a napelem rendszerek telepítésére a sivatagi célterületeket. Ezek a “használhatatlan” területek akár 300.000 MW energiát is termelhetnek, ami megegyezik India 2012-es fogyasztásával!

India nagyrészt szénalapú erőművekkel termeli az elektromos áramot. Jelenleg az elégtelen energiatermelés miatt az országban gyakori az áramszünet. A városi háztartások 94%-ában van elektromos áram, a vidéki háztartások esetében csak 60% ez az arány.

Ezzel a hatalmas lépéssel India elindul Európa, Amerika, Japán, Kína és Latin-Amerika után a napelemes energiafejlesztésben.