Gondolatkísérlet – Termeljük csak Napelemmel az energiát

Ha már az előző bejegyzésben megnéztük, hogy hogyan is néz ki az energiamix, játszunk el azzal a gondolattal, hogy minden szennyező erőművet leállítunk és csak a napelemek termeljenek áramot. Ki fog derülni, hogy van némi probléma ezzel a megoldással.

Csak legyen meg az annyi

Az előző energiamix-ről szóló írásból tudható, hogy 45,58 TWh áramot fogyasztottunk tavaly. Azt is tudjuk, hogy a naperőmű parkok 2,86 TWh áramot termeltek, a 2022-es adatok alapján 2524 MW iparai kapacitás volt telepítve. Jól látszik, hogy így 1 kWp beépített kapacitás 1133 kWh-t termel. Az előző írásból látszik is, hogy ez teljesen reális Jól termel a napelemed?

Feltételezve, hogy az új kapacitások is hasonlóan fognak termelni,  egy egyszerű számítással kijön, hogy 40 GW napelemre lenne szükség. Vége is a bejegyzésnek, jó éjszakát.

Na jó picit még nézzük meg a részleteket.

A legnagyobb napelem park

Jelenleg a világ legnagyobb napelem parkja Indiában található Bhadla Solar Park ez 2,24 GW-os. (18-szor ekkorát kéne építeni) Nem volt nagyon drága 2,17 milliárd dollárba került, ami azt jelenti, hogy 970 USD/kWp, attól függ éppen milyen árfolyammal számolunk ez csupán 340ezer Ft környéke, az én napelemem ennél drágább volt. Az országban jelenleg a legnagyobb park Kaposváron található 100MW-os kapacitása van, az is elég jelentős. Itt kicsit drágább ilyet építeni, mert azt találtam, hogy 1000 Euro/kWp volt kb. a beruházási költség. Egyébként térképen is meg lehet nézni Kaposvári napelem park, az indiai meg itt van Bhadla Solar Park.

Ott tartunk, hogy 18-szor akkora napelem park kéne mint a jelenlegi legnagyobb és a 400szor nagyobb kéne, mint a legnagyobb magyar napelem park. Mennyibe is kerülne ez? Számoljunk a drágábbik verzióval az 1000 Euro/kWp árral, ami 40 milliárd Euróra jön ki, ha levonjuk a már meglévőket, akkor 37,5 milliárd Euróra lenne szükség. Paks2 10 milliárd Euróra van tervezve, de az “csak” 18 TWh-t fog tudni egy év alatt és nem 45 TWh-t. Ezek alapján fajlagosan drágább a napelemek telepítése, cserében az üzemeltetés valószínű olcsóbb (bár ki kéne azt is számolni).

 Mekkora a területen lehetne egy ekkora létesítményt felhúzni? Nagyon meglepő volt ez számomra, mert sokkal nagyobb hely kell nekik, mint amit elsőre gondoltam. A kaposvári napelem park kb 200 hektáron terül el, ebből az jön ki, hogy 20 négyzetméterre van szükség 1kWp napelemhez. Ez engem azért lepett meg, mert a háztetőn 20 négyzetméteren 3,2 kWp napelem van, de az ipari napelemeket nem lehet olyan sűrűn rakni, mert egymást árnyékolják. Kell hely az invertereknek is, be kell tudni menni autóval, kell út, stb. Szóval ez a 20 négyzetméter ez reális szám lehet. Ebből könnyen kiszámolható, hogy 75 ezer hektár területre lenne szükség.

Itt kezdődnek a bajok, mert ez ahhoz nagyon nagy terület, hogy csak úgy telerakjuk napelemmel, összehasonlításképpen a Balaton területe 59 ezer hektár. Szerencsére nekünk nem nagyon van sivatagunk, ahova ezt be lehetne telepíteni. Maradnak a tetők, ipari területek, mezőgazdaságra nem alkalmas területek, mert termőföldből ekkorát elvenni nem kéne. Vagy az agrivoltaics, ahol a napelemek alatt folyik mezőgazdasági termelés, vannak olyan növények, amiknek nem kell a tűző nap, ez irányban vannak kutatások. Megérne egy külön bejegyzést. 

Az éjjel soha nem érhet véget

Sajnos ez a legnagyobb baj, hogy bár az éjjel véget ér előbb utóbb, de tél hosszú és sötét. Ennyi pénzt, ami kéne ehhez a tervhez ki lehetne gazdálkodni, főleg, hogy a jelenlegi energia árak mellett 10 év a megtérülés, és biztosítva lenne a garantált rezsicsökkentés. Ekkora területet még csak-csak lehetne találni, házak tetején, ipari csarnokok tetején, mezőgazdaságban nem használt területeken, talán van ennyi hely. De már az előző írásban látszott itt, hogy a nap nem úgy süt, ahogy mi fogyasztunk. A lenti ábrán látszik a 2022 évi fogyasztás és a feltételezett termelés az előző bejegyzésben már tárgyalt SARAH adatbázis alapján. A téli hónapokat leszámítva elég jól lefedi a termelés a fogyasztást (persze az éjjeleket akkumulátorral le kéne fedni, amit egy külön írásban tárgyalok majd). De ilyen mennyiségű energiát, mint, amit nyáron megtermelünk, azt télre elrakni, jelenleg gazdaságosan nem megvalósítható, nagyon messze vagyunk ettől. Itt TWh léptékben kéne energiát tárolni hosszú hónapokon keresztül, csak viszonyításképpen, a legnagyobb Tesla MegaPack 100 MWh és 2024-ben terveznek egy 1 GWh méretűt, ennél kéne kb. 5000-szer nagyobb, ha a nyáron megtermelt energiát télre el szeretnénk rakni. A legnagyobb “akkumulátor” a világon egy 24 GWh kapacitású víztározós (pumped hydro) erőmű Bath County Pumped Storage Station na ennél csak 200-szor nagyobbra lenne szükség. Még kell egy kicsit dolgozni az ügyön.