Mi a jó és mi a rossz a megújuló energiákban?

Mi a jó és mi a rossz a megújuló energiákban?

 – Akkor most tegyek-e napelemet a házamra?

Hétköznapi gondolkodásunk számára felfoghatatlan nagyságú energiákat bocsát rendelkezésünkre a természet ingyen(!) – például földhő, napenergia és szélenergia formájában. (Sokszor csak győzzük megszelídíteni őket!) Szerencsére ma már egyre több építkező gondolkodik el azon, hogy valamilyen formában megújuló energiaforrásokat „építsen be” jövendő otthonába.
Az Európai Unió a nem túl távoli jövőben 20% fölé szeretné emelni a megújuló energiák részarányát (Németországban már ma is napelemek virítanak a háztetők nagy részén) és a különböző energiaforrások körüli vita mostanság nálunk is fellángolt Paks kapcsán.
Kevés szó esik azonban (közérthetően) azokról az ellentmondásokról, amik a megújuló energiák alkalmazását ma még kísérik, és amelyekkel a házépítőknek, házfelújítóknak sem árt tisztában lenni.
Megpróbáltuk összefoglalni a lényeget. (Bocs, ez most kicsit hosszabb lesz- de érdekes!)

Az a fránya akkumulátor

A megújuló energiákkal az a „baj”, hogy nem rendelkezhetünk velük kedvünk szerint – márpedig az emberiség mára szereti abba a hitbe ringatni magát, hogy minden felett ellenőrzést gyakorol. (Azaz nem szívesen alkalmazkodunk már semmihez és senkihez.) A szél viszont vagy fúj vagy nem, a nap vagy süt, vagy nem (este és éjjel például teljesen kiszámíthatóan nem…) – azt azonban elvárjuk, hogy ettől függetlenül mindig „legyen áram” a konnektorban.
A megoldás persze egyszerű(nek tűnik): amikor rendelkezésre áll, akkor a fölös energiát el kell tárolni, majd ebből a tárolóból kiadni, amikor az „ínséges időkben” szükség van rá.
A napkollektorok esetében ez a probléma mára egészen megoldottnak tekinthető családi házas szinten is. „Mindössze” egy pár száz literes melegvíz-tárolót kell beszerezni (na ez az, aminek a helyigényével az építkezők sokszor nem számolnak!), és az ebben tárolt vizet melegíti fel a napkollektor napközben – este pedig ebből lehet tusolni. (Egyszerűbb változatok a közvetlenül a tetőre szerelhető melegvíz-tartályok, amik nyáron, a maguk csekély hőszigetelésével is be tudnak segíteni a probléma megoldásába.)
A gond az, hogy az elektromos energia tárolása már jóval macerásabb – teljesen hasonló szerkezetekre van hozzá szükség, mint a gépkocsik akkumulátora – csak jóval nagyobbakra (és drágábbakra).
Aki úgynevezett autonóm házat akar építeni magának (ezek a házak teljesen függetlenek a közművektől, mindent maguk termelnek meg maguknak), az ezt a kiadást nem spórolhatja meg.
Az akkumulátorokkal három baj van. Drágák, élettartamuk nem túl hosszú (gondoljunk megint csak az autókra) és nem túlzottan újrahasznosíthatók (finoman szólva…). Ezeken a problémákon persze gőzerővel dolgozik a tudomány – de az igazi nagy áttörés még várat magára.

A családi háztól a nemzetgazdaságig

Az előbb felvázolt probléma mind a napelemekre, mind a szélturbinákra igaz. (A földhő viszont mindig jelen van!)
Szerencsére a családi házas (és társasházas) lakók egy – látszólag – zseniális ötlettel mentesülhetnek a tárolás problémája alól – feltéve, ha az utcában van villamos vezeték (és az áramszolgáltatót kötelezik az „ötletben” való részvételre….)
Arról van szó, hogy a napelemünkkel, szélturbinánkkal megtermelt felesleges energiát eladhatjuk az áramszolgáltatónak! (Németországban például olyan tarifák mellett tehették meg ezt a lakók, ami remek üzletnek is bizonyult. Ezért építettek az utóbbi időben már az „árnyékos” északi tetőrészekre is napelemeket. Mára ott is belátták ennek a tarthatatlanságát.) Ez azt jelenti, hogy egy olyan speciális villanyórát kapunk, ami méri, hogy mennyi energiát vételeztünk az utcán futó elosztóhálózatból, és mennyit tápláltunk be mi (mint egy mini erőmű!) ebbe a hálózatba. Aztán a különbséget (a szaldót) bizonyos időközökben elszámoljuk. (A vételezési és betáplálási tarifa azért nem egyforma, Magyarországon különösen nem. Csak ezért ne építsünk napelem-parkot a házunkra!)
Ezzel így a családi házasok (és más bentlakók) problémája többé-kevésbé meg is oldódott.
Valójában azonban nem történt semmi más, mint a problémát áthárítottuk egy szinttel feljebb. A tárolást immáron az országos energiahálózat szintjén kellene nagyban(!!) megoldani – ami még annál is nehezebb feladat, mint kicsiben…
Belegondolt már abba, milyen iszonyatosan bonyolult és összetett dolog megfelelni annak a kihívásnak, hogy teljes Magyarország-szinten (sőt, ma már teljes Európa-szinten!) minden pillanatban(!) pontosan ugyanannyienergiát kell termelni, mint amennyi a pillanatról pillanatra változó országos összfogyasztás?! (Ehhez még azt kell tudni, hogy az erőművek kapacitása természetesen nem változtatható pillanatról pillanatra (képzeljünk csak magunk elé egy óriási turbinát…), és akkor még arról nem is beszéltünk, hogy a megtermelt energiát véges kapacitású vezetékeken kell eljuttatni a folyton változó igényű fogyasztókhoz – tehát nem lehet össze-vissza átcsoportosítani!)
Óriási tömegű energia tárolására ma (még) egyetlen racionális megoldás kínálkozik, az ún. tározós erőműveké. Ezekben az energiabőséges időkben (a „fölös” energiával működtetett szivattyúkkal) felszivattyúzzák a vizet egy magasan fekvő helyre, majd ezt leengedik az energiaszegény időkben, a lezúduló víz energiája pedig energiát termelhet. Nekünk azonban például nincs ilyen az országban (legalábbis érezhető méretben nincs) – ilyen épült volna Bős-Nagymaros kapcsán a Prédikálószék oldalába, de aztán ezt is elsöpörte a politika.
A fogyasztóktól (rapszodikusan, például a napsütéstől, széltől függően) átvett áram tehát rengeteg problémát okoz a szolgáltatóknak – és mivel ezek megoldása pénzbe kerül, így az ilyen „zöld áram” drágább. (Ami jókora ellentmondás ahhoz képest, hogy „ingyen” van…) Márpedig ezt valakinek meg kell fizetni – rezsicsökkentés mellett például az adófizetőknek.

Merre halad a világ?

Természetesen a tudomány lázasan dolgozik a fenti problémák megoldásán – nem is esélytelenül.
Aki tehát ma építkezik, annak igenis érdemes számolnia a megújuló energiák racionális felhasználásával – ha nem is most azonnal. Érdemes azonban olyan hűtési-fűtési-melegvizes-elektromos rendszert kialakítani, ami akár később alkalmas lehet az ilyen „zöld energiák” befogadására.
Az is egy érdekes kísérlet (természetesen Amerikában), hogy a fogyasztó (értelmes felnőttként) érdekeltségi-döntési helyzetbe kerüljön, konkrétan annak ismeretében tudjon energiát vételezni, hogy az éppen mennyibe kerül. (Ez kicsit hasonló az éjjeli áram kedvezményéhez.) A szolgáltató folyamatosan változó áron adja az energiát, attól függően, hogy neki mennyibe kerül a megtermelés. Ha süt a nap, fúj a szél, akkor az energia ára lemegy, amint azonban ezek megszűnnek, akkor máris drágább lesz a tarifa.

Végezetül egyetlen, nekem nagyon tetsző példa arra, milyen irányokba folynak kutatások. Ez a japán fejlesztés (Yuji Ohya professzor csapata) újszerű szélturbinákkal próbálkozik. A rotor körüli gyűrűk úgy vannak kialakítva, hogy mint egy nagyító a fényt, úgy gyűjtik össze a szelet. Az eredmény nagyobb hatásfok (így sokkal kisebbek lehetnek az egyébként nem túl esztétikus, böhöm nagy kerekek), sokkal kisebb zaj (akár városokba is tehető) és még a madarakra is kevesebb veszélyt rejt (jobban észreveszik).
Aki mozgás közben is szeretné látni mindezt, íme egy videó (angolul):

A képek forrása: inhabitat.hu