A nagy napenergia forradalom - amiről a "zöldek" mélyen hallgatnak
2013. január 06. írta: pandava

A nagy napenergia forradalom - amiről a "zöldek" mélyen hallgatnak

Az elemzésben szereplő adatok nagy része az Európai Bizottság 2012-es tanulmányából származnak. (PV Status Report 2012)

install.pngNapelemes kapacitások telepítése [MW]

A fenti ábra tanulsága szerint a "napenergia forradalmat" Németország indította el, 2005-2007 között az egész globális piacot gyakorlatilag Németország jelentette egymagában. És ezeket a napelemeket ki gyártotta?

prod.pngNapelemes kapacitások gyártása [GW]

A felívelés kezdetén az EU és Japán piacvezetőek voltak, a napelemes rendszerek nagy részét ők gyártották. Az idő múlásával viszont nem bírták a versenyt az ázsiai gyártókkal, különösen Kínával. Ma gyártókapacitásban Japán és az EU a futottak még kategóriában versenyez. 2011-ben az EU-ban telepített napelemek is nagyrészt Ázsiában készültek. Nesze neked "hazai" munkahely. És miért? Ismerjük: "a kínai olcsóbb".

modul_arak.jpgModul árak [EUR/W]

A teljes, telepített rendszer költsége a következőképpen alakult Németországban:

solar-pv-price-cleantechnica (1).jpg

2012-ben Németországban egy 1 kW-os napelemes rendszer telepítése kevesebb, mint 1800 Euróba került*. Látható az a hatalmas költségcsökkenés, amin a napenergia túl van. De lehet még ettől is olcsóbb?

lernkurve-solar_v3_engl.png

Sokak szerint lehet. A múltra visszatekintve szinte folyamatos költségcsökkenést láthatunk, amin nincs is mit csodálkozni. Ahogy a technológia beérett, ahogy elindult a tömegtermelés, cégek ezrei dolgoztak a hatékonyság növelésén, az árak folyamatos csökkentésén. A fenti ábra szerint, mire a globális beépített napenergia kapacitás eléri az 1 millió MW-ot, a napelemek ára kb. a jelenlegi felére fog esni. Ha ez igaz, tulajdonképpen csak beépített kapacitás kérdése az, hogy a napenergia mikor válik a legolcsóbb energiaforrássá.

A baj azzal van, hogy amíg nem a legolcsóbb (inkább a legdrágább), a piac nem épít ilyen energiaforrást, mert nem éri meg. Ösztönzőkre van szükség, hogy megérje napelembe beruházni.

EEG-vs-Preisindex-2012-01.pngNémetországban az ösztönzőket a German Renewable Energy Act (EEG) szabályozza. Működése a következő: ha valaki megújulós áramtermelő kapacitást létesít, a megtermelt áramot az áramszolgáltatónak tőle kötelezően át kell vennie, a törvényben meghatározott áron. Például a 30 kW-nál kisebb, 2006 és 2007 között épült napelemes rendszerekre ~52 eurocentes (~140 Ft) átvételi ár van érvényben, 20 éven át. A következő évre már olcsóbbá váltak a napelemek, így a napelemes termelők extra-profithoz jutásának megakadályozására csökkent az átvételi ár is. 2013-ban telepített rendszerekre ~21 eurocentes (~60 Ft) átvételi ár lesz érvényben.

Az áramszolgáltatónak a magas átvételi árat megtéríti az állam. Ennek finanszírozásához a német áramfogyasztót "átállási adó" terheli, amelynek értéke 5,3 eurocent/kwh lesz 2013-ban. Kihangsúlyozandó: a német megújulók támogatására a német fogyasztónak kilowattóránként 15 forintnyi adót kell fizetnie!

eeg cost.pngKöltségek, energiatermelés az EEG keretein belül

A fenti grafikonon a bal tengely a megtermelt energia mennyisége GWh-ban, jobb oldalt a kötelező átvétel keretein belüli kifizetések mértéke millió Euróban. Az előtérben lévő oszlopok a megtermelt energiát, háttérben lévők a kapcsolódó kifizetéseket jelöli.

A grafikon megdöbbentő. 2011-ben 19 300 GWh áramot termelt az év végére összesen 25 000 MW-ra duzzadt naperőmű kapacitás. Mindez 20 éven át a német fogyasztó évi  8 milliárd Eurójába kerül! Összehasonlításként: a német áramfogyasztás 550 000 GWh, a magyar 40 000 GWh, a Paksi Atomerőmű éves termelése kb. 16 000 GWh.

cumm.pngÖsszes beépített teljesítmény [GW]

A 25 000 MW német kapacitás kiépítése sem volt olcsó. Ha a jelenlegi kb. 1800 Euro/kW-os árat nézzük, a német beépített kapacitás értéke 48 milliárd Euró. Természetesen ettől sokkal nagyobb összeget emésztettek fel a beruházások, hiszen a korábbi években drágábbak voltak a neplemek. Becslések szerint a 2011-ig beépített német napelemes kapacitások 100 milliárd Eurós beruházási értéket jelentenek.

Magyar vonatkozásban ez azt jelentheti, hogy ha fel akarunk szállni a "napenergia vonatra", olcsóbb azt minnél később megtenni. Vagy más megfogalmazásban: minnél később kezdünk el napelemeket telepíteni, egységnyi tőkéből, vagy támogatási összegből annál több nap-áramot tudunk termelni.

ÉS MIT HOZ A JÖVŐ?

Kínait.

termelo.pngTervezett napelemgyártás [MW]

Úgy tűnik a jövő napelemeit 90%-ban ázsiában fogják gyártani. Európa, amely ma a beépített naperőmű kapacitások terén domináns, gyártás tekintetében jelentéktelen szerepet játszik.

Fig.pngTervezett napelemgyártás, és telepítés [MW]

A fenti, más forrásból származó előrejelzés feltünteti a várható telepítések mértékét is. Látható, a napenergia piacon hatalmas túlkínálat van, többek között nagy állami támogatások visszavágásának, amit pl. Olaszországnál is láthattunk. Szakmai portálokon nagyon zordnak látják az ipar középtávú jövőjét, ilyen és ehhez hasonló cikkek jelennek meg sorozatosan: "A napenergia ipar élőhalottjai: 180 modulgyártó tűnhet el 2015-re". A csődközeli cégeket a jobban teljesítő, jellemzően kínai cégek sorra felvásárolják. A fenti grafikonon ezt a "Europe - Asian Parent" mutatja. A túlkínálat és emiatt az egyensúlyinál jóval alacsonyabb ár (profit) miatt folyamatosak a gyárleállások, a kínai poliszilícium gyártók 90%-a felfüggesztette a gyártást. A helyzetet talán az is jól leírja, hogy olyan nagy európai mamutcégek, mint a Siemens eladta napenergia üzletágát, kivonult erről a piacról. Ezen felül a kínai vezetés összesen 70 milliárd jüanos (~9** milliárd Euró ) projektekkel segítené a nemzetközi szankciók miatt gyengélkedő napelemiparát - értesült a Caixin pénzügyi és gazdasági magazin.

Kissé vicces, hogy bár az Európai Bizottság tanulmánya foglalkozik azzal, hogy a naperőművek hogyan tudnak hozzájárulni a klímaváltozás ellenei küzdelemhez, szót sem ejt arról, hogy a naperőművek mennyi villamos energiát is termelnek!

Ha fontos számunkra a klímaváltozás elleni küzdelem, a szén-doixid kibocsátás csökkentése, meg kell vizsgálni, hogy vajon ez a fajta áramtermelési módszer-e a legalkalmasabb a szén dioxid csökkentésére.

Láttuk, Németország a befektetők 100 milliárd Euró értékben építettek napelemes kapacitásokat, amiért a fogyasztók évi 8 milliárd Eurót fognak fizetni 20 éven keresztül. Azaz a német társadalom 20 év alatt 160 milliárd Eurót fordít arra, hogy szén-dioxid semleges módon állítsanak elő évente kb. 23 000 GWh*** áramot.

Ha ezt a 160 milliárdot atomerőmű építésére fordítanák, erőművenként 8 milliárd Eurós ár feltételezésével, akkor 20 új, 3. generációs 1650 MW-os EPR erőműve lehetne németországnak. Mivel egy ilyen erőmű évi 13 000 GWh áramot képes előállítani, ez a flotta 260 000 GWh áramot termelhetne, a teljes német fogyasztás felét. Azaz minden német szenes erőművet be lehetett volna zárni, a német szén-dioxid kibocsátást évi kb, 260 millió tonnával csökkentve (1 000 GWh kb 1 millió tonna szén-dioxid kibocsátásnak felel meg szénerőmű esetén).

De a német társadalom a 23 millió tonna kibocsátás csökkentést választotta a 260 millió helyett.

 

*Németországban messze a legalacsonyabb a telepített rendszerek költsége. Más országokban a német ár duplája is előfordul (In the second quarter of 2012, the average system price for systems smaller 100 kWp was in the range of 1.78 €/Wp (2.3 $/Wp) in Germany, but between 6 and 6.5 $/Wp (4.6 – 5.0 €/Wp) in California and Japan [Blo 2012, Bsw 2012].)

**sajnos az egész magyar (szakmai?) sajtó szégyene, hogy minden, erről szóló cikkben a 70 milliárd jüant 241 milliárd forintnak felel meg. 1 jüan 35 Ft. Lemarad az összeg végéről egy nulla. Nem volt egy újságíró, aki ezt észrevette volna.


***azért nem 19 300-at, mint fentebb szerepelt, mert a 2011-es évben telepített napelemek nem egész évben termeltek

A bejegyzés trackback címe:

https://megujulok-maskent.blog.hu/api/trackback/id/tr334988298

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

pandava 2013.01.07. 18:39:26

@molnibalage: viccnek elég drága, nem?:)

Gábor Fazekas 2013.01.08. 04:46:21

@pandava:
A drágák a legjobb viccek! Ja nem, hanem amikben van némi igazság is... :)
Hát igen. Nem tudom mondtam-e már, egy szakkolis előadáson hallottam, hogy a Siemens kiszámolta, hogy az atomstop 1700 milliárd eurójába fog kerülni közvetlenül és közvetetten a néme gazdaságnak. Gondolom ebben benne van a kibocsátás-csökkentési törekvések alternatív megoldása is.
Az EU-s tanulmánnyal kapcsolatban a prof feltett egy érdekes költői kérdést a 20-20-20 tervről. Már nem emlékszem pontosan, de sokat sejtető ellentmondásokra mutatott rá, hogy a megújulók 20%-os előirányzata eszköz vagy cél. Kizárólag eszköz semmiképp sem lehet, mert akkor az energiahatékonyság és a kibocsátás-csökkentés mellé teljesen fölösleges harmadikként előírni. A költői kérdés pedig akkor az, hogy miért cél, pontosabban meddig hajlandó elmenni Brüsszel eme cél érdekében. És mint látjuk, mennyi szépséghibát képes kihagyni egy tanulmányból.

molnibalage 2013.01.08. 11:02:57

@pandava: Ameddig nem az én zsemembre megy, addig csak röhögök. A hülyeség általános jelenség, egy ország gazdasági helyzetétől nem függ. Pontosabban gazdag országnak dárgább és nagyobb hülyeségre tellik...

pandava 2013.01.08. 18:14:09

@Gábor Fazekas: Teljesen egyetértek, valóban felesleges, inkább cél az mint eszköz.

Mit szólsz ahhoz a gondolathoz, hogy ez a zöld forradalom nem a klímáról, hanem az EU, de mindenekelőtt a németek világelsőségéről szólt?

Beleöltek egy csomó pénzt egy kiforratlan iparágba, kikutatják, fejfejlesztik, gazdaságosság teszik, majd az az egészet exportálják. És dől a lé németországba. De nem jött össze, Kína legyőzte őket.

pandava 2013.01.08. 18:15:03

@molnibalage: azért de jó lenne itt németes-gazdagon hülyének lenni:)

molnibalage 2013.01.09. 09:21:54

@pandava: Számomra a bámulatos az, hogy az a nép, ami a jelek szerint ennyire kollektíven hülye kezd lenni, az hogyan érhette el azt, amit....? [fejvakarás]

EXO 2013.01.10. 12:57:43

www.welt.de/print/die_welt/wirtschaft/article112287012/Osteuropa-laesst-deutschen-Strom-nicht-mehr-durch.html

Ez viszont a trendben egy elég komoly visszaeséssel járhat.

A lengyelek és a csehek védelmet éítettek be a német hálózat ellen, mivel a németek eddig ezen országok nagyfesz hálózatát használták arra, hogy a déli és az északi területeik között áramot cseréljenek, viszont most már nem tudják majd a déli területek napelem túltermelését északra vagy az északi területek szélerőmű csúcstermlését délre irányítani. Ez ahhoz vezethet, hogy egyre többször le kell kapcsolni a nap és széltermelést mivel nem tudják eloszlatni az ingadozás hatásait, amíg ki nem épülnek a nagyfesz vezetétek a déli és északi területek között.

pandava 2013.01.10. 23:17:20

@EXO: És hogyan oldják meg fizikailag a "védelmet"? Sajna nem tudok németül.

Gábor Fazekas 2013.01.11. 07:37:17

@pandava:
Háhá, bukta!!!!! xD
Bocsánat, szép sorban.
Nos a németek elsősége... nem tudom te hogy állsz a karriereddel, de nekem talán előbb el kéne érnem valamit, még mielőtt kidobnám az ablakon az egészet egy túl bátor kijelentéssel. :D
Most mit mondjak, tavaly betévedtem egy szakma öregjei által tartott konferenciára, és az előadás után azonnal sikerült feltennem a MAVIR fiatal átviteli vezérigazgató-helyettesének a német hálózatfejlesztési tervekről azt a kérdést, amitől elpirult... :)
Kizártnak tartom, hogy 3 átviteli hálózati engedélyes van német területen, és egyik számításaiban sem merült fel, hogy rendben, ha nem süt nap, de fúj a szél, lesz áram. Ha nem fúj a szél, de süt a nap, lesz áram. Na de a telepítési tervek szerint egymástól 1000 kilométerre, mi a fenén fog az majd utazni? A csak frekvenciát vezetni képes 3 darab 400 kV-os tyúkbélen?
Egy újabb áldozat. Hát ugye a német ipar megállíthatlan, precíz, de az ösztönei...
Nos rátérve Die Welt cikkére: Háhá, bukta!!!!! xD
Én se tudok németül, de tudtam mit kell keresni: Phasenschieber-Transformatoren a varázsszó, vagyis fázisfordító trafó (PST).
Ez egy gyönyörűséges találmány. A három fázis tekercseléseinek megfelelő kötésével elérhető, hogy a feszültséget és frekvenciát szépen átvigye, viszont a teljesítményáramlás által kényszerített áramhoz képest 90 fokkal eltolt áramot eresszen csak át a szekunder tekercsre. Vagyis blokkolja az áramlást, anélkül, hogy szétszakítaná a két energiarendszert.
Nem valami olcsó, pláne, ha szabályozható fázistolású (esetleges meddő komponensek blokkolására). Viszont azon kevés eszközök közé tartozik (2 ilyen van), ami befolyást nyújt az örök fizikai villamossági törvény fölött: az áram arra megy, amerre jól esik neki.
Huhhh, most picit belefordítóztam. Csak 2016-ra épül meg a két új alállomás a lengyel határon, 80 millió euró értékben, ha minden igaz az 50 Hz (a keletnémet rendszerirányító) költségére. A csehekéről még nem láttam semmi konkrétat, bár ha egyszer sikerül lezárni a lengyel rendszert, akkor a csehek is nagy tehertől szabadulnak meg (olyan a vezetékes kapcsolatok topológiája).
Ezt meg valaki lefordíthatná, mert a google fordítója elég halandó:
"Bis es so weit ist, will 50 Hertz bei großem Windstrom-Aufkommen kurzfristig so in den ostdeutschen Kraftwerkspark eingreifen, dass die Existenz von Phasenschiebern bereits simuliert wird. Dies werde immer dann geschehen, "wenn Stromflüsse aus Deutschland ein festgelegtes Limit überschreiten und die Netzstabilität in Polen potenziell gefährden", erklärte Geschäftsführer Dirk Biermann. Geplant sei eine Pilotphase bis Ende März 2013, während der 50 Hertz die anfallenden Kosten für die Änderung des Kraftwerkseinsatzes tragen wolle."
Mindenesetre ez is valami. Csak ki kell bírni 2016-ig, és az a tippem a fenti bekezdésben van a kulcs.

pandava 2013.01.12. 17:46:43

@Gábor Fazekas: Utánanéztem ennek a PST-nek, és hát pontatlanul fogalmaztál:). Ezt fázis-toló transzformátornak hívják.

Azt olvastam, hogy nálunk is fognak majd a jövőben ilyet beépíteni.

Annak viszont nem örülök, hogy ha már ki van építve az a sok megújuló, nem engedik termelni. Fizetni kellene inkább a szomszédos országoknak kárpótlásul.

Gábor Fazekas 2013.01.13. 08:24:51

@pandava:
Hát magyarul tényleg inkább fázistolónak hívják, tükörfordítással inkább fázisfordító. Ennek éppenséggel annyira nem szoktam nagy jelentőséget tulajdonítani, van az erősáramú szaknyelvnek néhány ilyen lazán vett foltja. Sokan a keresztszabályozós transzformátor elnevezést tartják szakirodalmi normának.
Hasonló van a Petersen-tekercsekkel, ez a tudományos neve, a leíró neve fokozatmentes ívoltó tekercs, viszont a szerelő szakik a szolgáltatóknál ZTC-nek hívják (azt hiszem az angol rövidítéséből, de nem jöttem rá hogy jön ki). Ilyeneknél megért minden szakmabeli, de illik átvenni a szokást. :)
Igen, nálunk is barátkoznak a PST-k gondolatával. Alapvetően ugyanazért, mint a németek esetében: távvezetéképítés kiváltására/halasztására. A helyzet adja, hogy melyik a jobb. A PST drága, viszont egy távvezeték nem ad finomhangolási lehetőséget, és építéséhez több tíz kilométernyi telektulajdonost kell megpuhítani, aztán gondoskodni a folyamatos karbantartásról (nem kis jogi háttér van egy távvezeték biztonsági övezetének gallyazására, oszlopszerkezetek karbantartóinak beengedésére). Egy PST meg elfér az alállomásban.
Szerintem a sok megújuló kapcsán felmerült a kárpótlás, és rájöttek, hogy nincs annyi pénzük. Nem viccelek ám. Már ott tartunk, hogy amikor a német megújulók túlságosan elemükben vannak, akkor nem ritka, hogy a német rendszer un. N-2 üzemállapotban működik.
Az N üzemállapot az, amikor a hálózat egy úgy megtervezett kapcsolási állapot szerint üzemel, hogy műszaki-gazdaságossági optimumban, határérték-túllépések nélkül működjön. Alapelv, hogy egy hálózati elem nem tervezett kiesése (N-1 állapot) legfeljebb a gazdaságossági optimumból mozdítsa el az üzemet, de túllépést ne okozzon, így viszonylag könnyű megfelelő parancsokkal N állapotnak megfelelő helyzetbe visszatéríteni a hálózatot. Ha N-2 lép fel (természetesen egymáshoz villamosan közel, kölcsönhatásban álló elemekből kell kettő kiessen), akkor már határérték-túllépések is előfordulhatnak.
Ez három okból baj. Egyik, hogy az érzékenyebb fogyasztók (bizonyos ipari üzemek) megérezhetik, és a berendezéseik nem szeretik. Van is panasz a német ipar részéről már. A másik, hogy egy harmadik elem kisesése már biztosan szétszakadást illetve helyi vagy rendszerszintű összeomlást okoz. A harmadik baj pedig az, hogy a harmadik elem kiesését egy érzékeny ponton bekövetkező határérték-túllépés is okozhatja, tehát rosszabb esetben az N-2 állapotban üzemelés összeomlasztja saját magát is.
Szóval korlátozás nélkül az N-2 állapotot vállalja rendszeresen a német rendszerirányítás, ami nem játék. És amennyiben a lengyelek és a csehek átterjedés miatt panaszkodnak, az azt jelenti, hogy ők is szenvednek N-2 miatt. Erre amúgy például a cseh-lengyel határkeresztező vezetékek környéke nagyon alkalmas. A sziléziai és a morva iparvidék van a határ két oldalán, így odáig könnyen eljut a teljesítmény a sok betápláló vezeték miatt. Viszont a határt csak két vezeték keresztezi, ami elég volna normális export-import tevékenységhez, de a németek tranzitjához nem.
Ha ez a tranzit túlterheli azt a két vezetéket, és azok válaszul kikapcsolnak, akkor az kiüti a lengyel-cseh kereskedelmet is. Ami adott esetben megtervezett üzemállapota lehet az egyik említett iparvidék ellátásának. Tehát az egyiknek bevitt egy N-2 állapotos hiányt a német tranzit. Ha szerencséjük van, nem omlik össze az iparvidék ellátása. Ha igen, akkor utána egy kétnapos ellátás helyreállító "építkezés" jön, mert csak apránként szabad fogyasztókat visszakapcsolni.
Nos nem is tudom, mennyibe kerülhet kárpótolni egy ország fél iparának egynapos kiesését, néhány befagyott fröccsöntőgép, stb cseréjével együtt? :)
Na elnézést, csak szeretem a jó kérdéseket. ;)

pandava 2013.01.13. 12:22:23

@Gábor Fazekas: Vicces. Ha lenne olcsó energiatároló, a PST-k többségére nem is lenne szükség.

(ZTC a petersen tekercs típusa)

Gábor Fazekas 2013.01.17. 00:20:12

@pandava:
ZTC: Igazából igen, csak eléggé összezavar, hogy Elektrotechnika számokban és még az Elosztói szabályzatokban is úgy használják a rövidítést, mintha mindenki tudná mi az. Egyetemen ilyesmire azt a 10 másodpercet sem szánják rá. Nekem egy szakközepet végzett közel bérminimumért gürcölő alállomásos vén róka mondta el, hogy kulturált emberek közt ZTC a becsületes neve. :)
PST: Hát a lengyel/cseh-német vita esetében egyelőre valóban. Bár igazából ha nem volnának megújulók akkor is vannak előnyei, még ott is, ahova a megújulók miatt rakják most őket.
Kurva jól hangzik ez közgázos szemmel, hogy lassan minden ország össze van kötve minden szomszédjával ENTSO-E területen belül, meg hogy egyre több az áramtőzsde/egyre többet kapcsolnak össze, és akkor szabad az áramkereskedelem. De mire azok az elektronok eljutnak eladótól vevőig, az szállítmányozói szemmel egy agyrém. Ezen is segíthetnek a PST-k.
Nálunk meg kifejezetten más miatt merült fel a beépítésük. Egy máshol jelentkező erőművi betáplálás vagy egy új 220/120-as vagy 400/120-as alállomás alapvetően átrendezheti a hurkolt hálózatrészek teljesítményáramlását, és így megoldunk egy problémát (helyettesítünk egy régi erőművet vagy ellátunk egy gyenge ellátású területet), de vállalunk egy másikat. Viszont ez költségben még nem akkora különbség. Ahova a MAVIR PST-t fontolgat, oda valamilyen trafó mindenképp kerülne, így is többletköltség egy PST, de kevesebb.
A két lengyel határkeresztező vezeték végponti állomásában viszont gyanítom, hogy "eddig üres" helyre kerülne a két PST. Bejött németből a vezeték, rá a gyűjtősínre, aztán ment tovább az ország belsejébe. Most a gyűjtősín elé tenni kell egy PST-t, az ingyenes semmi helyett, talán el se fér, és ki kell hasítani még némi földet a szomszédoktól.
Szóval igen, energiatárolás. A szó, amit minden megújulós messze kerül, amikor versenyképes árról vagy műszaki kiforrottságról van szó. Lehet mégis csak erre kéne szakosodnom, amennyire szűkölnek tőle, k**** nagy piac lehet belőle. :)