Melyik éri meg jobban? A szélgenerátor vagy a napelem? Árak, hatékonyság

Ingatlan.com l 2011.03.21.

Egyre gyakrabban felmerül az igény, hogy áramellátásunkat megújuló energiaforrásból biztosítsuk. A napelemen kívül vagy amellett alkalmazhatunk szélgenerátort is. Mielőtt azonban kiválasztanánk, hogy melyik technológiát érdemes kiépítenünk, vagy milyen arányban párosítsuk azokat, meg kell vizsgálnunk, hogy havonta mennyi energiára van szükségünk, és azt a földrajzi adottságok figyelembe vételével melyik tudja számunkra biztosítani.

A napelemes rendszer egyszerűbben telepíthető és előzetesen könnyebb kiszámítani, hogy mennyi energiát (áramot) fog termelni. Már évtizedek óta megbízható adatokkal rendelkezünk a napsütéses órák számára vonatkozóan az adott régiókban, településen. Ezzel szemben mielőtt egy szélgenerátort üzembe állítanánk, a helyszínen akár fél-egy évig is érdemes mérni a szél erősségét és irányát – mondja Várnagy János, a Bács Zöldenergia Kft. ügyvezetője.

Alapvetően nagy teljesítményű szélerőművek esetén kerül sor részletes mérésekre, de családi ellátásra alkalmazott szélturbinás áramtermelésnél is érdemes adatokat gyűjteni. Előzetesen a széltérkép adataira is támaszkodhatunk. A szélmérés egyik változata, amikor egy hosszabb időszakon át szélmérő tornyokra telepített anemométerekkel vizsgálják a szelet. A másik megoldás az ún. szoftveres szimulációs módszer, amelynél a már előre bemért értékek segítségével más magasságokban és helyeken is nagy közelítéssel prognosztizálható az ott jellemző energiatartalom – teszi hozzá Lőrinc László, a Kautéla Zrt. egyik vezetője.

Hol érdemes szélgenerátort telepíteni?

A szélgenerátor kiegyensúlyozottabban tud energiát biztosítani, hiszen éjszaka is fújhat a szél, ellenben a napelem csak nappal hasznosítható. Magyarország európai viszonylatban mérsékelten szeles terület, az átlagos földfelszíni szélsebesség 3-5 m/s körül mozog. A belépési szélsebesség, amikor a szél energiát kezd el termelni, vagyis elkezdi tölteni az akkumulátort 3,5 m/s – mondja Várnagy János. Energetikai szempontból azok a helyszínek ígéretesek, ahol a telepítés tervezett magasságában a várható évi átlagos szélsebesség legalább 6 m/s – teszi hozzá Lőrinc László.

Ha a széltérképre pillantunk, akkor láthatjuk, hogy főként a Kisalföldön, a Dunántúl északi területein és az Északi-középhegység egyes vidékein érhetünk el kiemelkedő teljesítményt a szélkerekekkel. Ezért is találkozhatunk a Kisalföldön óriási méretű szélgenerátorokkal. Az ország nagyobb részén inkább a napenergia jöhet számításba.

Hogy érdemes szélgenerátort telepíteni?

A mozgó levegő a szélgenerátor lapátjainak (rotorok) feszül, forgásra kényszerítve azt. Az így keletkezett forgó mozgást a generátorok árammá alakítják. Kis magasságokban gyorsan változik a szél iránya és intenzitása, a turbulens áramlás miatt ezek a szerkezetek csak kevés energiát képesek megtermelni. Ezért a szélgenerátorokat jóval a terepszint és a tereptárgyak fölé érdemes emelni az egyenletes és lassan változó irányú erős széljárás biztosításának érdekében. Minél magasabban van a generátor, annál drágább a beruházás, hiszen stabilabb oszlopot kell építeni. Vannak persze olyan függőleges tengelyű szélgenerátorok, amelyek a szél iránytól függetlenül már lassabb légmozgást is jól hasznosítanak.

A szélgenerátor telepítése sokkal nagyobb „macerával” jár, mint egy napelemes rendszer üzembe helyezése. Amíg a napelemek számára kedvező tetőfelület majdnem minden házon adott, a szélgenerátorok számára épített torony 6 méter fölött engedélyköteles. Ráadásul egy sűrű beépítésű, kertvárosi, családi házas övezetben nem csak a „szomszédok szemét zavarhatja”, de a szerkezet hangja ténylegesen idegesítő lehet. Épületre telepítve a működéssel együtt járó rezgések is okozhatnak nem várt kellemetlenségeket. A drága gyári készülékeknél olcsóbban kijöhetünk, ha házilag fabrikálunk kisebb teljesítményű szélgenerátort – mondja Bernáth Róbert, a biosolar.hu alapítója és szerkesztője.

Szigetüzem

Ahol nincs kiépítve a villamos hálózat, és ennél fogva nincs lehetőség a megtermelt áramot az elektromos hálózatba betáplálni, szigetüzemmódra kerülhet sor. A szigetüzem esetén a megtermelt energiát akkumulátorokban tároljuk és azt egy későbbi időpontban is felhasználhatjuk igényeink szerint. Ez főként tanyákon, a településektől távoli részeken jellemző. Az ilyenkor használatos különleges akkumulátorokra jellemző, hogy jól tűrik a sokszori kisütést és feltöltést, tehát sokszor ciklizálhatóak, mélykisütésre kevésbé érzékenyek. Élettartamuk akár 7-10 évig is terjed. Az akkumulátorokban tárolt energia 12-14 voltos egyenáramú hálózatot táplálhat, vagy váltakozó árammá alakítható, és így valamennyi háztartási eszköz üzemeltethető vele.

Persze maga az akkumulátor sem olcsó mulatság. Ha egy tanya energiaszükségleteit ki akarjuk elégíteni, akkor az igények függvényében milliós tétekről is beszélhetünk. Ráadásul az akkumulátor sem örök életű, rendszeres karbantartást igényel és időnként cserére szorul. Amennyiben a szelet csak kiegészítő energiaforrásként használjuk, például a ház energiatakarékos izzókkal történő világítására, akkor 50 ezer forintnál kezdődhet egy akkumulátor ára, komolyabb rendszerek esetén több százezres, esetleg milliós költségekről beszélhetünk. Az akkumulátorok méretének csökkentése érdekében a nagyobb fogyasztású háztartási és mezőgazdasági gépekhez megfelelő teljesítményű folyékony üzemanyaggal működő aggregátor is használható – teszi hozzá Bernáth Róbert. Persze a szigetszerű üzemeltetés hosszabb távon még így is jobban megérheti, mint ha például 5 kilométerről kellene a tanyára vezetni az áramot. Ha autonóm energiatermelésről beszélhetünk, akkor a közüzemi energiaellátás akadozása esetén sem áll meg az élet.

Hálózati üzemeltetés

Az elektromos hálózattal rendelkező területeken a szélgenerátorokat főként kiegészítő áramforrásként, áramkimaradás esetén vagy egyes berendezések önálló ellátására alkalmazhatjuk – mondja Lőrinc László. Ahol van hálózati áram, ott nem javasoljuk az akkumulátoros megoldást, hiszen akkor a beruházás akár 60-70 %-kal is drágább lehet – mondja Várnagy János. Ekkor érdemes a hálózatra csatlakozni, vagyis szerződést kötni a lakóhelyünk szerint illetékes áramszolgáltatóval, amely a fölöslegesen megtermelt energiát átveszi, majd később az igények szerint tőlük vételezünk áramot. Persze a hálózati visszatápláláshoz is szükségünk van egy átalakító szerkezetre, az ún. inverterre, aminek a költsége kb. 200-300 ezer forintnál kezdődhet.

Hibrid megoldások

Nálunk is van gazdaságosan kinyerhető szélenergia, de ha nem fúj a szél, nem tudunk energiát nyerni. Így hiába a viszonylag jó hatásfokú berendezés, nem leszünk elégedettek. Ezért a generátort érdemes kiegészíteni pl. napelemekkel, amelyek bár gyengébb hatásfokúak, de az átlagos hazai napsütéses órák miatt (kb. 1900-2200 óra) használatuk szintén indokolt. Ebben az esetben a nap energiáját kizárólag nappal és sűrűbben nyári időszakokban tudjuk élvezni, míg a szél energiáját a többi időszakban hasznosíthatjuk. Ennél is kiszámíthatóbb áramtermelést biztosít egy vízturbinával is kiegészített hibrid áramtermelő rendszer – teszi hozzá Lőrinc László.

Mennyibe kerül?

A statisztikák szerint egy átlagos háztartás éves villamosenergia-fogyasztása 1500-1600 kWh. Ennek 80 %-a egy napelemes rendszerrel kitermelhető, amelynek komplex telepítése (engedélyeztetés, tervezés, felszerelés) már 1,5 millió forintból kijöhet. A fő egységek a tartókonzol, a napelem és az inverter. Ha havonta ennek dupláját, kb. 300 kW-ot használunk el, ahhoz már nagyobb teljesítményű napelemes rendszer szüksége, aminek ára 3-4 millió forint között alakul. A napelemeknél 10-13 éves megtérüléssel számolhatunk, és mivel 25 évre tervezik az élettartamukat, ezért sokáig hasznot is termel – mondta Várnagy László.

Lőrincz László szerint egy családi háztartás áramszükségletének ellátása napelemmel kb. 2 millió forintos beruházásból oldható meg. A napelemes rendszerre 25 év garanciát adnak. A hálózati rendszerű 7-8 év alatt térülhet meg, míg a szigetszerű napelem azonnal, hiszen addig áram sem volt. A szigetszerű üzemnél persze a napelem nem elég, hiszen télen kevesebb a napsütés, ezért egyrészt a tárolókapacitást kell növelni, másrészt alternatív energiaforrást (pl. szélgenerátor) is üzembe kell helyezni, ami plusz költségekkel jár.

Lőrincz László szerint egy szélgenerátor – ami egy család szükségleteit kielégíti – szintén 2 millióba kerülhet. Ha olyan generátort akarunk építeni, amellyel vissza is lehet a hálózatba táplálni az áramot, akkor 6 milliós költséggel számolhatunk. A szélerőgépek élettartamát a gyártók 20-25 évre tervezik. Az alföldi régiókban a hatékony módszer az lehet, ha az összes energiaigényünk kétharmadát napenergiára, míg egyharmadát szélenergiára alapozzuk. A Kisalföldön éppen fordítva alkalmazhatjuk a technológiákat – teszi hozzá Lőrinc László.

Várnagy László úgy vélekedett, hogy egy családi háztartás áramigényét kielégítő szélgenerátoros rendszer nettó 7 millióba kerülhet. Az összeg a teljes rendszerre értendő, amelyben van tartóoszlop, inverter, (esetleg akkumulátor), rengeteg beton az alapozásba, engedélyeztetés, munkadíj stb. Ebből maga a szélgenerátor kb. 1/3-a költséget jelent. Ezért az ország déli és keleti részein, ahol a napsütéses órák száma évente megközelíti a 2600-at is, napelemet érdemes telepíteni – tette hozzá.

Torzítanak a támogatási rendszerek

Bernáth Róbert szerint a jelentős állami támogatásokat elnyert energetikai beruházások megtérülési számai eleve torzak, mert nem a valódi piaci viszonyoktól, hanem a költségvetési forrásoktól függenek. Legtöbb esetben támogatások nélkül a megtérülés időtartama annyira kitolódna, hogy senkinek sem érné meg szélgenerátort telepíteni, ha egyébként van vezetékes áram. Egy tanyán persze jobb választás lehet szélgenerátort és/vagy napelemet telepíteni, mint a villanyt póznákon vezetni el a távoli házig. Mégis energiaellátási zavarok, természeti vagy gazdasági katasztrófák esetén szinte anyagilag nem mérhető az autonóm energiatermelés értéke.