Létesítésük és üzemeltetésük elenyésző szén-dioxid-kibocsátással jár a más úton előállított azonos mennyiségű energiához viszonyítva. Ehhez képest látszólag ma már szinte mellékes szempontnak számít a Föld fogyó nyersanyagkészleteinek pótlása.

Miért a napenergia?

A megújuló energiáknak ma már széles köre ismert (a lehetőségeket az idei márciusi lapszámban igyekeztem számba venni). Azóta olvastam, hogy egy európai felmérés szerint a megújuló energiák potenciáljában hazánk legjobban a geotermikus és a napenergia vonatkozásában áll. Utóbbi a földrészünk átlagához viszonyított, számunkra ismert tényen, a kiemelkedően magas napsütötte órák számán alapul.

A geotermikus energia helyhez kötött, föld alatti mennyisége eleve meghatározott, így használata korlátozott. Ezzel szemben a napenergia – elvben – tértől és időtől független.

Egyre gyakoribb, és államilag támogatott családi, valamint kisebb társasházak energiaszükségletéhez a napenergia hasznosítása. Ezek – méretüknél fogva – közösségi igényeket nem elégítenek ki.

Nagyobb kapacitáshoz földterület szükséges. Ismételten előjöhet a két évtizedes, szakmaféltő felháborodás: mezőgazdasági művelésre alkalmas területet élelmiszer helyett energiatermelésre hasznosítani?! A Jegyzet későbbi fejezetében jelzem, hogy a kettő nem zárja ki egymást. Itt még legyen elég annyi, hogy az MTA egy korábbi vizsgálata mintegy 400 ezer ha-ban jelölte meg a jó kihasználtságú napelem rendszerekkel telepíthető területnagyságot. Ennek csak a fele termőföld, aminek 80%-a, tehát 150-160 ezer ha lenne alkalmas a napenergia hasznosítására.

A mezőgazdasági energiafelhasználás

Ilyen, vagy hasonló címen bizonyára születtek komoly tanulmányok. Én azonban csak néhány „apróságot” fogok említeni, amelyek egyúttal a hasznosíthatóság területét is jelzik.

A hazai mező- és erdőgazdaság (megtoldva a vízgazdálkodással) a nemzetgazdaság energiafelhasználásából 4%-kal részesedik. Az üvegházhatású gázok kibocsájtásában az EU mezőgazdasága 9%-ban felelős (itthoni mutatót nem találtam, de az bizonyára ennél rosszabb, miután több területen nem a legkorszerűbb technológiát alkalmazzuk).

Növényházaink 10-15%-a fűthető geotermikus energiával, a zömét mesterséges energiával kell hasznosítani. Ez jelentősen befolyásolja a gazdaságosságot.

A terményszárítás energiaigényessége közismert, a mezőgazdasági energiafelhasználás ötödét teszi ki. Legtöbbet földgázból, majd olajból használunk, viszonylag kevesebb a villamosenergia-felhasználás. Így jelentős technológiai változást igényel az átalakított napenergia ilyen célú hasznosítása.

A technológiai meleg vízre kevésbé gondolnánk, pedig az ágazatnak számtalan területén (állattenyésztés és egyéb épületek fűtése) jelen van, és a mezőgazdaság teljes energiafelhasználásának 1/6-át fordítjuk rá.

A három terület energiaigénye az egész ágazat közel felét teszi ki. Könnyen belátható, hogy a napenergia mindegyiknél kiválthatja a hagyományost.

Napelem? Napkollektor?

Mindkettő a Napból érkező fényenergiát alakítja át, de nem ugyanaz az eredmény. A napelemben kristályos szilícium segítségével villamosenergia keletkezik a fény gerjesztő hatására. Természetesen a kristályokat rögzítik, légmentesen lezárják és alumínium keretbe foglalják. Működés közben a létrejövő elektronok – vezetéken keresztül – az inverterhez jutnak, amely az érkező egyenáramot váltóárammá, azaz felhasználhatóvá alakítják. A napkollektor felépítése más. Legkönnyebb egy hőszigetelt lapos dobozként lehet elképzelni, nap felőli oldalán üveglappal, benne folyadékot tartalmazó csőhálózattal. Az érkező napsugár ezt a folyadékot melegíti fel, és teszi fűtésre alkalmassá. A kollektor leginkább cső formájú, így a két eszköz már messziről megkülönböztethető.

A beruházónak (aki értelemszerűen a felhasználó) kell eldönteni, hogy villamos- vagy hőenergiára van-e szüksége, és a fejlesztésről ennek megfelelően határozni (bár a kettő nem zárja ki egymást, és mindkettőre igény lehet ugyanabban a gazdaságban).

A rendszer biztonsága

A napenergia hasznosításánál sajátos feladat a keletkezés és a felhasználás időbeli különbségének és mennyiségi igényének ellentmondását feloldani. A kollektoros rendszer tárolója egy – változó űrtartalmú – melegvíztartály, amely néhány órára, esetleg egy napra átmenti a hőenergiát.

A napelemes rendszernél technikailag bonyolult, de nagy biztonságot jelentő megoldás alakult ki. Az állam kötelezte az áramszolgáltatókat a keletkezett, de fel nem használt elektromos energia átvételére. A fogyasztó ugyanebből a rendszerből vételezi a szükségleteit. Az áramszolgáltató hálózata korlátlan és ingyenes tárolóként működik, így egyenlíti ki a napi és az éves termelés – fogyasztás időbeli eltéréseit: a nyári többlet télen felhasználható. Az évenként egyszeri elszámolás alapja a kettő különbsége.

Ehhez természetesen szükséges az adott helyhez műszaki és közgazdasági szempontból elfogadható közelségű magasfeszültségű hálózat. Ennek létesítése kötelező az áramszolgáltató számára a beruházás bejelentésétől számított három éven belül.

Élelmiszer vagy energia

A felvetést és annak részbeni elutasítását már a Jegyzet elején megfogalmaztam. Jeleztem azt is, hogy mintegy 150-160 ezer ha mezőgazdaságilag termőföldnek minősülő terület lenne hasznosítható így. A mezőgazdasági rendeltetésű termőföldből ilyen célra történő ingyenes kivonásáról is tavaly született döntés. Azonban kísérletek zajlanak, és konkrét példák vannak arra vonatkozóan, hogy lehet a napelemek alatt mezőgazdasági termelést folytatni. A kísérletekben elöljár Németország, ahol a megoldást agrofotovoltaikus hasznosítási módszernek nevezik (mi ezt a nyakatekert megnevezést csak átvettük). Lényege: a napelemeket 5 m magas tartóoszlopra rögzítik, alatta a növénytermelés folytatható. Az árnyékolás a gazdaságosságot rontja, de ezt bőven ellensúlyozza az előállított energia értéke.

Van, ahol már továbbléptek. A szlovákiai napelem parkok szinte kötelező tartozéka a füveket legelő juh, Japánban pedig gombát (nyilván más fajt) termelnek a napelem alatt, és ők ezt nevezik kettős hasznosításnak.

Pályázati esély

Ennek az írásnak az ad értelmet, hogy az előzetes hírek alapján még idén megjelenik az a napelemfarm-pályázat, amely alapján 2020-tól kizárólag mezőgazdasági termelők, vállalkozások számára a létesítéshez állami támogatás lesz elnyerhető. A kizárólagosságot a Nemzeti Agrárgazdasági Kamara fogja biztosítani megkerülhetetlen módon. A cél legalább 600 db napelemfarm létesítése.

Fontos lesz megbízható, referenciával rendelkező tervező és kivitelező, valamint minőségi anyag megválasztása, mert bármilyen hiba (pl. rossz tájolás vagy dőlésszög, gyengébb minőségű szerkezet) miatt a gazdaságosság csökken, esetleg meg sem jelenik.