Az elmúlt évtized tendenciája, hogy mindenki energetikailag korszerű ingatlanban szeretne élni. Ennek egyik elemét képezhetik a napelem rendszer. Vizsgáljuk meg a mítoszt, hogy érdemes, vagy nem érdemes napelemet telepíteni újépítésű ingatlan esetén!
Európai Szabályozás
Az Európai Parlament és a Tanács 2010/31/EU épületek energiahatékonyságról szóló irányelve kimondja, hogy
2020. december 31.-ét követően valamennyi új épületnek közel nulla energiaigényűnek kell lennie!
A „közel nulla energiaigény” azt jelenti, hogy BB, vagy annál jobb energetikai besorolású kell, hogy legyen az épület, máskülönben az nem fog használatba vételi engedélyt kapni.
A BB kategória eléréséhez 25% megújuló részarány szükséges, amely a gyakorlatban napelem, napkollektor, hőszivattyú, vagy egyéb más aktív rendszer alkalmazását jelenti.
Azt nem tudjuk, mennyire szigorúan fogják 2020-tól a rendeletet Magyarországon betartatni, de előbb, vagy utóbb, mindenképpen csak BB-nél jobb energetikai besorolású házat lehet építeni.
Így a bevezetőben feltett kérdésre már most adhatunk egy tömör választ. Pár év múlva nem kell elemeznünk a napelem rendszer megtérülését, hiszen hamarosan csak BB kategóriás ingatlanok használatba vételét fogják engedélyezni. Tehát napelem, vagy egyéb aktív rendszer nélkül nem fogunk tudni építkezni!
Napelem Műszaki Áttekintő
Napelem vs. Napkollektor
Először is fontos megkülönböztetni a köznyelvben sokszor összemosott napelemet a napkollektortól.
- A napkollektorok hőenergiát termelnek, melyet közvetítő közeg segítségével használati melegvíz előállításra esetleg fűtésre tudunk hasznosítani.
- Ezzel szemben a napelem elektromos energiát termel, mellyel közvetlenül elláthatjuk villamos energia szükségletünket, vagy különböző módokon hőenergiává alakíthatjuk.
Napelem működési elve
A napelem (fotovoltaikus elem, PV) a nap sugárzási energiáját félvezető anyag segítségével villamos energiává alakítja.
Napelemek Teljesítménye
A napelemek teljesítményét Wp-ben (Watt peak) adják meg, amely szabványos körülmények (sugárzás, hőmérséklet, stb.) között értendő csúcsteljesítmény.
Egy korszerű panel akár 320 Wp teljesítményű is lehet, mellyel akár egy hűtőládát is üzemeltethetünk. Érdemes megjegyezni, hogy a 2010-es évek elején maximum a 250 Wp-es napelemek voltak elérhetőek családi felhasználásra, a mai 320 Wp-vel szemben, ami egy 28% fejlődést mutat.
Napelem hatásfoka
Ugyan nevezhetjük ezt „ingyen energiának”, de természetesen hatásfoka ennek a berendezésnek is van. Típustól – monokristályos, polikristályos – függően a napelemek hatásfoka 16-18 % körül adódik. Ez első ránézésre nem tűnik soknak, de a technológia az utóbbi időszakban jelentős fejlődésen ment keresztül, és várhatóan ez a növekvő tendencia folytatódni fog a következő években is.
Napelem Rendszer Kiépítésé
A napelemeket egymással sorosan kapcsolják, majd ezeket a „stringeket” egymással párhuzamosan. Az előállított egyenáramot az inverter alakítja az épületben hasznosítható váltóárammá.
Napelem Rendszer a gyakorlatban
Elektromos áram termelése
Mekkora rendszerre van egy átlag családnak szüksége? A Nemzeti közművek statisztikái alapján a lakosság átlagos fogyasztása 2016-ban 2093 kWh/év. Ezt magyarországi viszonylatban körülbelül egy 2 kWp mező tudja ellátni, ami 8 átlagos panelt jelent.
A valós használat mellett azonban a telep termelése eltérhet ezektől az értékektől. A mező termelését a következő tényezők befolyásolhatják:
- Elhelyezkedés: a napos órák száma változik az országon belül.
- Tájolás: az optimális a déli tájolás.
- Dőlésszög: a legmegfelelőbb a 35°.
- Hőmérséklet: meglepő módon a hőmérséklet növekedésével csökken a teljesítménye a napelemeknek. Így egy napos tavaszi vagy őszi napok akár többet is termelhet a rendszer, mint egy forró nyári napon.
- Megvilágítás: már 10%-os leárnyékoltság (amelyet akár egy kémény is létrehozhat) akár 50%-os teljesítmény csökkenést is okozhat.
- Lekoszosodás: jelentős teljesítmény csökkenést okozhat. Ezt öntisztuló berendezésvásárlásával, vagy rendszeres szakszerű tisztitatással kerülhetjük el. Fontos, hogy a magas szintű egyenáram miatt (akár 1000 VDC) tisztításuk házi módszerekkel nem javasolt.
A várható teljesítmény meghatározására a gyártóknak, mérnököknek szimulációs programok állnak rendelkezésére.
Villamos energia használata fűtésre
Sokszor felmerül az a megrendelői kérdés, hogy érdemes-e elektromos fűtést (pl. villanykazán, fűtőfilm) sok-sok napelemmel választani a költségesebbnek vélt gázkazánnal szemben.
Azt tudni kell, hogy önmagában az elektromos fűtést az energetikai szabályozás 2,5-szeres szorzóval „bünteti”. Ennek oka, hogy a hőerőművekben hőből villamos energiát előállítani, majd a villamos energiából fogyasztói szinten újra hőt előállítani globális szinten nézve pazarló.
Egy átlagos (~150 m²) korszerű családi ház fűtési hőszükséglete ~7…8 kW-ra adódik, amely éves szinten nagyságrendileg 16.000 kWh energiafelhasználást jelent. Láthatjuk, hogy ennek teljes kiváltásához ~15 kWp teljesítményű napelem rendszer lenne szükséges. Fontos megemlíteni, hogy ez éves átlagban történő „kinullázást” jelent. A jelenlegi szabályozás éves elszámolást tesz lehetővé, de amennyiben ha havi elszámolásról beszélnénk, a téli időszakban a fűtés tisztán a szolgáltatótól vásárolt árammal – ekkor ugyanis a napelemek termelése minimális – 5-600.000 Ft-os fűtés számlát okozna.
Tehát nem éri meg közvetlenül elektromos árammal fűteni! De kombinálni egy hőszivattyús rendszerrel már igazán jó megoldás lehet!
A 15 kWp teljesítményű napelem rendszer kiépítési költségéből egy korszerű hőszivattyús fűtési – hűtési rendszer is megvalósítható. De erről majd egy következő cikkünkben 🙂
Napelem Rendszer Megtérülése
Bruttó Megtérülés
Az 2200 kWh villamos energia a lakosság számára ~80.000 Ft megtakarítást jelent. Ezt várhatjuk tehát egy 2 kWp csúcsteljesítményű rendszertől, amelynek bekerülési költsége ~900.000 – 1.000.000 Ft-tal közelíthető.
Természetesen a bekerülési költség eltérhet ettől, hiszen, ha nagyobb rendszer kiépítését tervezi a Megrendelő, akkor a fajlagos ár csökkenhet, ugyanakkor ha a telepítés körülményesen, nehezen kivitelezhető (akár gondoljunk egy tető ácsszerkezetének megerősítésére) a beruházás magasabb árú is lehet.
Kijelenthetjük, hogy a mai viszonylatban a napelem rendszerek megtérülési ideje – az egyszerűség kedvéért – 12 évvel közelíthető.
Nettó Megtérülés
A bruttó megtérülés számításánál még nem vettük figyelembe, hogy a napelemek az idővel egyre kevesebbet képesek termelni a félvezető anyag öregedése miatt. Bár gyártói garancia létezik a termelés ütemére (pl. 10..15 év múlva is fog 80..90%-ot termelni, stb.) azonban fontos kiemelni, hogy ez laboratóriumi körülmények közötti (hőmérséklet, megvilágítás, stb.) értékre vonatkozik.
Nem kalkuláltunk továbbá egy esetleges meghibásodásra. Ahogy egyre jobban elterjednek a napelem rendszerek, egyre nagyobb mintaszámból vonhatunk le következtetést a járulékos költségekre: a rendszer legérzékenyebb pontja az inverter, amely várható élettartama lényegesen alacsonyabb, mint a napelem paneleké és a cseréje a garancia időn túl többszázezer forintos költség is lehet.
Ha feltételezzük, hogy a rendszer 24 év alatt amortizálódik nullára, akkor 12 év alatt 50%-os az amortizáció. Így elszenvedtünk egy 500.000 forintos tőkeveszteséget. Másképpen fogalmazva az évi 80.000 forintos megtakarításból le kell vonni az évi 40.000 forintos amortizációt.
Tehát befektetőként gondolkodva a rendszer hozama megközelítőleg 2%, hiszen a 24. év végére a teljes tőkénket elbuktuk, de annak kétszeresét kitermelte a beruházás.
Zöld Megtérülés
De a beruházást ne kizárólag pénzügyi – megtérülési – oldalról ítéljük meg, hanem tartsuk azt is szem előtt, hogy a napelemmel egy korszerű, megújuló energiaforrást használó megoldást választunk, amellyel már a legkorszerűbb, közel nulla energiaigényű követelményrendszernek is megfelelhetünk.
Jó befektetés a napelem?
Ha tisztán anyagi oldalról vizsgáljuk a dolgok, akkor nem kiemelkedően jó befektetés, hiszen a prémium állampapíroknak még a jelenlegi kamatkörnyezetben is magasabb a hozamuk.
Viszont mindenképpen érdemes szem előtt tartani az épület eladhatóságát a jövőben. Egy napelemekkel felszeret ház az erősödő EU-s szabályozások mellett mindenképpen könnyebben lesz értékesíthető, mint „csupasz” társai.
Tehát a napelem egy zöld beruházás, de nem kiemelkedően jó gazdasági befektetés.
Személyre szabott tanácsadásért forduljatok hozzánk bizalommal! 🙂
Hámori Sándor – Épületgépész
