Category Tudástár

Napelemes rendszer nincs inverter nélkül.  A következőkben röviden bemutatjuk, miért. Körbejárjuk, mi egyáltalán az inverter, hogy működik, milyen típusai vannak, mire kell figyelni kiválasztásakor és mit kell tudni az elhelyezéséről.

Mi az inverter?

Az inverter a napelemes rendszer fontos, egyszerre több szerepet is betöltő, központi eleme. Legfontosabb funkciója a napelemek által megtermelt alacsony feszültségű egyenáram átalakítása az elektromos eszközök működtetésére alkalmas, magasabb feszültségű váltakozó árammá. Az egyenáram enélkül nem táplálható be az elektromos hálózatba sem. Azaz, inverterre a közüzemi hálózathoz csatlakozó és a szigetüzemű rendszerek esetében is szükség van.

A korszerű napelemes inverterek emellett azonban további funkcióikkal is bírnak. Így például felügyelik, szabályozzák és optimalizálják is az áramtermelést, biztosítják a rendszer biztonságos működését, valamint a termelési adatok gyűjtését és kommunikációját is.

Hogyan működik az inverter?

Az inverter automatikusan működik, folyamatosan üzemkész állapotban felügyeli és vezérli a napelemek feszültségét és a rendszer működését, de hálózathoz csatlakozó rendszer esetében a közüzemi hálózat feszültségét és frekvenciáját is.

Amint kellő mértékű sugárzás éri a napelemeket és kellő feszültség indukálódik bennük, az inverter a szükséges feszültségű, frekvenciájú és jelalakú váltóárammá alakítja a napelemek felől érkező egyenáramot, majd továbbítja azt az épület elektromos hálózata és/vagy a közüzemi hálózat felé. Utóbbi esetben az inverter szinkronizálja is a közüzemi hálózattal az abba betáplált a villamos áramot, így biztosítva, hogy a hálózati és az abba általunk betáplált áram megegyező fázishelyzetű, feszültségű, frekvenciájú és jelalakú legyen (Magyarországon ez 230 Volt feszültséget, 50 Herz-es frekvenciát és szinuszos jelalakot jelent).

Eközben az inverter folyamatosan gyűjti és tárolja a termelési adatokat. Nem csupán megjeleníti őket kijelzőjén, de ezek akár ki is nyerhetőek belőle – beépített hálózati vagy wifi kapcsolat esetén akár távolról, okos eszközök használatával is. Ez különösen akkor praktikus, ha az inverter nehezebben megközelíthető helyen van felszerelve, például a tetőn vagy zárt padlástérben. Távkapcsolat megléte esetén az inverter a rendszer felett távfelügyeleti lehetőséget is biztosít.

A korszerű inverterek emellett optimalizálják is a termelést, biztosítva, hogy napelemek mindig a lehető legnagyobb teljesítményű energiát adják le. Például meg tudják oldani, hogy az árnyékolás miatt átmenetileg kisebb teljesítményű napelemek termelése felfüggesztésre kerüljön. Így a többi napelem termelése nem alkalmazkodik ezekhez, a rendszer összességében több áramot tud termelni.

Mitől biztonságos az inverterek működése?

Az inverter folyamatosan felügyeli a rendszer és a hálózat működését is, rendellenesség esetén azonnal leválasztja a rendszert és megszakítja a hálózatba való betáplálást. Áramszünet esetén különösen fontos ez, mivel így elkerülhető, hogy a hálózati hiba elhárítóit áramütés érje.

De az inverternek emellett biztosítania kell azt is például, hogy ne melegedjen túl. Ebben az esetben ugyanis csökkenne teljesítménye. Sőt, kritikus mértékű túlmelegedés esetén akár a készülék és a hozzá csatlakozó kábelek, szerelvények is károsodhatnának, rosszabb esetben pedig akár ki is gyulladhatna. Ennek érdekében az inverterek megfelelő hűtőegységekkel és –nyílásokkal, de egyes típusok teljesítménycsökkentő modullal is rendelkeznek. Ez kritikus esetben olyan mértékben csökkenti teljesítményüket, hogy a készülék ne lépje túl a megengedett hőmérsékletet.

Milyen napelemes inverterek vannak?

Nézzük meg, hogy milyen típusai vannak a napelemes invertereknek!

Szigetüzemű, hálózatra csatlakozó és hibrid inverterek

Üzemmód szempontjából szigetüzemhez alkalmas akkumulátor-, hálózatra csatlakozó és hibrid inverterek léteznek. 

Szigetüzem esetén az inverternek a napelemek felől érkező egyenáramot kell az akkumulátorba töltenie, majd használati igény esetén közvetíteni és átalakítani a háztartási hálózat és eszközök számára. A közüzemi hálózathoz csatlakozó rendszer esetében nincs akkumulátor, az inverter a napelemek felől közvetlenül érkező áramot alakítja át a közüzemi hálózatba való betáplálás számára. A szigetüzemre alkalmas invertereknek nem, a hálózatra csatlakozó rendszerek invertereinek azonban eleget kell tennie a hálózatüzemeltető fentebb már említett elvárásainak.  Mivel azonban utóbbi esetében nincs beépített akkumulátor, áramszünet esetén – hiszen ekkor a rendszer lekapcsol és termelés sincs – napelemek ide vagy oda, a háztartás villamos energia nélkül marad.

A hibrid inverterek ezt a problémát hidalják át azzal, hogy a napelemből érkező egyenáram váltóárammá alakítása mellett akkumulátor töltéséért és az azokból való energia kinyerésért is felelősek.

Egy- és háromfázisú inverterek

A közüzemi villamosenergia hálózathoz csatlakozó rendszerek esetében figyelembe kell venni a hálózati csatlakozás típusát: amennyiben egyfázisú, akkor csak egyfázisú inverter csatlakoztatható. Háromfázisú csatlakozás esetén vagy háromfázisú inverter, vagy fázisonként egy-egy egyfázisú inverter csatlakoztatható (összességében azonban ez költségesebb). 

A fázisszámnak a rendszer méretezéséhez is köze van: az egyfázisú inverterek kisebb (~5 kW alatti), a háromfázisúak pedig nagyobb (~5 kW feletti) teljesítményű rendszerek működtetésére valók. Ez megint csak az adott épület/háztartás energia igényével függ össze: átlagos villamosenergia fogyasztás esetén a csalatkozás jellemzően egyfázisú (a háztartások többsége ilyen), háromfázisú csatlakozásra csak nagyobb fogyasztás (pl. elektromos fűtés, szauna, gépek működtetése) esetén van szükség.    

Transzformátoros és transzformátor nélküli inverterek

Az inverterek választékát böngészve óhatatlanul belebotlunk a „transzformátoros”, de egyre inkább a „transzformátor nélküli” jelzőbe. Korábban az inverterek jellemzően mind transzformátoros kivitelben készültek – ezekben ugyanis a DC bemeneti feszültséget DC/AC transzformátor szinkronizálta össze a hálózati AC feszültséggel. Ezekre azonban csak a vékony rétegű napelemeknél van szükség, a mono- és polikristályos napelemeknél nem.

Ezért újabban, az ilyen napelemek nagyobb arányú elterjedésével párhuzamosan egyre elterjedtebbek a transzformátor nélküli inverterek, amelyekben a feszültség szinkronizálást tekercsekkel és kondenzátorokkal oldják meg. A transzformátor nélküli inverterek ára alacsonyabb, valamelyest jobb a hatásfoka (96-98% a 95-96%-kal szemben) és kisebb a súlya is. 

Mikro inverter

A mikro inverter egy-egy napelemből származó egyenáram átalakítására és közvetítésére alkalmas, teljesítménye ennek megfelelően jóval kisebb (200-250 W-os). Gyakran arra használják, hogy egy-egy napelem mögé bekötve több mikro inverterrel kiváltsák a nagyobb kapacitású központi invertert, aminek az előnye az, hogy az egyes napelemek önállóan is szabályozhatóak és monitorozhatóak. 

Így válasszon invertert! 

A következőkben mutatunk néhány fontos dolgot, amit mérlegelni kell a megfelelő inverter kiválasztásakor. 

Méret – nem csak a napelemek, az inverter kapacitása is számít!

Az inverter kiválasztásakor mindenekelőtt a napelemes rendszer teljesítményét kell figyelembe venni, amit az egyes panelek teljesítményének összege határoz meg (például 10 db 300 Wp teljesítményű panelből álló rendszer névleges teljesítménye 3 kWp). Kisebb háztartási méretű erőművek esetében jellemzően egy invertert alkalmaznak, többre csak nagyobb rendszereknél van szükség.

Az inverter kiválasztásakor fontos szempont, hogy az inverter névleges kimeneti váltóáram (AC) teljesítménye a napelemek felől érkező egyenáram (DC) névleges teljesítményének (PPV) 80 és 120%-a közé essen. Nagyobb kapacitású – és ezért drágább – invertert csak akkor érdemes választani, ha tudjuk, a közeljövőben bővítjük a rendszert (ekkor viszont meg tudjuk spórolni az újbóli engedélyeztetés és telepítés költségét). Kisebb kapacitású inverternél azonban előfordulhat, a készülék a termelési csúcsidőszakokban nem tudja átvenni a napelemek által megtermelt energia teljes mennyiségét, azaz nem tudjuk kihasználni a rendszer teljesítményét.

Bármilyen inverter használható? Nem!

A közüzemi hálózathoz csatlakozó napelemes rendszerek esetében csak a területileg illetékes szolgáltató (DÉMÁSZ, ELMŰ-ÉMÁSZ, E.ON) által elfogadott invertert lehet használni. Enélkül a rendszert a szolgáltató nem engedélyezi. A jóváhagyott inverter típusok listája elérhető a szolgáltatatók honlapján. 

Egy- vagy háromfázisú csatlakozású legyen az inverter?

Ezt a kérdéskört kicsit fentebb már érintettük; a kérdést alapvetően az dönti el, háztartásunk egy- vagy háromfázisú hálózati kapcsolattal rendelkezik, ez határozza ugyanis meg a választandó inverter típusát is. 

Hol van az inverter helye?

Az invertereket jellemzően úgy tervezik, hogy kül- és beltérben is elhelyezhetőek legyenek, a hőmérséklet és a páratartalom vonatkozásában is széles tartományt bírjanak. Mégis, érdemes elhelyezésüknél kellő körültekintéssel kell eljárni, mert a negatív hatások élettartamukat és a rendszer működését, teljesítményét is rontják. 

Általános szabály, hogy az inverter csak megfelelően szilárd, függőleges síkú falra szerelhető, és kerülni kell, hogy zárt szekrénybe kerüljön (ilyen esetben biztosítani kell a megfelelő szellőzést és hőelvezetést), illetve biztosítani szükséges, hogy a hűtést szolgáló levegő nyílásai szabadon maradjanak, ne legyen körbe építve és közvetlen közelében ne legyen más hőt leadó eszköz.

Kültéren, bár jellemzően kellően szigeteltek, mégis érdemes őket úgy elhelyezni, hogy lehetőleg ne érje őket se eső, se hó, se közvetlen napsugárzás. 

Beltéren pedig kerülendő, hogy olyan helyiségbe kerüljenek, ahol vegyszereket, savakat, sókat használnak vagy tárolnak (ezek párolgó gőzei károsak a készülék számára) vagy amelyek porosak (különösen, ha ott vezetőképes fém részecskék is előfordulhatnak – a barkácsműhely is kerülendő tehát).

A szerelhetőség és hozzáférhetőség kedvéért érdemes könnyen megközelíthető helyre telepíteni, de úgy, hogy kisgyermekek és illetéktelenek ne tudjanak hozzáférni. Szintén hasznos, ha ez valamilyen félreeső hely/helyiség, ahol nem veszélyezteti például labdajáték.

Végül, az inverter működése nem teljesen zajmentes, ezért nem érdemes sem lakótérbe, sem olyan helyre helyezni, ahol zavaró lehet akár saját magunk, akár például szomszédaink számára.

Mennyibe kerül egy inverter, milyen hosszú az élettartama?

A napelemes rendszer egyik legköltségesebb része az inverter. Átlagosan a teljes költség 20-25%-ába kerül, de minél kisebb a rendszer, ez az arány annál nagyobb. Ára ugyanis elsődlegesen az inverter kapacitásától függ, aminek illeszkednie kell a rendszer méretéhez. 1kW-os invertert 120-150 ezer forintért is kapni már, az 50kW-os ára már 1,5-2 millió forint körüli. Az át természetesen függ a márkától (pl. Froinus, Huawei, SMA, SolarEdge) és típustól is – mindkét vonatkozásban széles választékkal találkozunk.

Az inverterek élettartama jellemzően rövidebb a napelemekénél. Bár a tapasztalatok megoszlanak és vannak jobban teljesítő darabok, érdemes azonban arra számítani, hogy 10-15 évente cserélni kell őket. Árulkodó lehet ebben a vonatkozásban, hogy a gyártók mekkora garanciát vállalnak: ma ez jellemzően 5 év, amit ugyanakkor sok esetben meg is lehet hosszabbítani.

Általános jó tanács

Az inverterek kiválasztása esetében is kérjük ki egy megbízható szakember, vállalkozás tanácsát, ne menjünk egyedül a saját fejünk után!

Gyakran Ismételt Kérdések

Kíváncsi vagy, mennyibe kerül a napelem, illetve egy saját napelemes rendszer kiépítése? Az első lépés, hogy megnézzük, mekkora az átlagos havi villanyszámlád, ennek alapján a napelem ára is kikalkulálható! Ennek alapján érteni fogod, hogy mit jelent a napelem ár a te konkrét helyzetedre vonatkozóan.

~5 ezer forint havonta?

Az éves fogyasztásod így kb. 1500 kWh villamos energia, ami jóval az országos átlagfogyasztás alatt van (ez 2019-ben 2171 kWh/év/háztartás volt). Ez alapján vélhetően kisebb házban és háztartásban élsz, ahol a villamos energia a világításhoz és a különböző elektromos eszközök működtetéséhez kell, energiahasználatod takarékos, a fűtés és a használati melegvíz előállítása azonban nem villamos árammal, hanem valamilyen más energiahordozóval történik.

Ilyen esetben a fogyasztási szükségleteid a lakóhelyedtől és kapacitásuktól függően egy 4-5 napelemből álló rendszerrel lehet megtermelni, amihez 7-10 négyzetméteres tetőfelületre van szükség.

1,5 kWp napelemes rendszer ára: bruttó 800-900 ezer forint.

Megtérülési idő: kb. 15 év.

~10 ezer forint havonta?

Vélhetően egy kisebb, 3-4 fős családban élsz. Energiafogyasztásotok átlagosnak mondható és viszonylag takarékos lehet. Villamos energiára a világításhoz és a legfontosabb elektromos eszközök működtetésére van szükség, a fűtés és a használati melegvíz előállítás valószínűleg nálatok sem villamos árammal történik. A számla összege alapján éves szinten kb. 3 ezer kWh villamos energia a fogyasztásotok, amit egy 9-10 napelemből álló rendszerrel lehetne megtermelni. Ehhez 15-17 négyzetméter tetőfelületre és 1,2-1,5 millió forintra van szükség.

2,7 kWp napelemes rendszer ára: bruttó 1,2-1,5 millió forint.

Megtérülési idő: 10-12 év.

~15 ezer forint havonta?

Átlagos esetben ez egy 3-5 fős háztartás számlaértéke, amelynek tagjait vagy takarékos energiahasználat jellemez viszont a használati melegvíz előállítása már villanybojlerrel történik, vagy ha nem, több az elektromos eszközük és kevésbé megfontolt ezek használata. Éves szinten a villamos áramfogyasztás eléri a 4,5 ezer kWh-t. Ennek napelemekkel történő előállításához egy 13-14 napelemből álló rendszerre van szükség, amelynek helyigénye 22-24 négyzetméter,

4 kWp napelemes rendszer ára: bruttó 1,6-1,8 millió forint.

Megtérülési idő: 9-10 év.

~30 ezer forint havonta?

Éves szinten 9000 kWh villamos energia fogyasztás egy nagyobb család és/vagy ház esetén úgy, ha a legnagyobb fogyasztók (pl. hűtő, fagyasztó) elavultak, az egyéb eszközöket nem használják takarékosan, a melegvizet villanybojlerrel állítják elő és 1-2 helyiségben kiegészítő villanyfűtést is használnak, de a fűtés alapját még mindig más energiahordozó adja. Vagy egy kisebb ház esetén is lehet ekkora a fogyasztás, ha a fűtés is teljes egészében villamos energiával történik. Ennek a villamos energia mennyiségnek az előállításához 26-27 napelemre és 44-46 négyzetméter tetőfelületre van szükség.

8 kWp napelemes rendszer ára: kb. bruttó 3 millió forint.

Megtérülési idő: 8,5 év.

Egy manapság gyakori példával élve:

Egy négygyermekes család, 155 négyzetméter alapterületű házukban kizárólag villamos energiát használ. Energiafogyasztásuk kimondottan jó, ami úgy lehetséges, hogy házuk mindössze öt éve épült, kifejezetten jó hőtechnikai adottságokkal és hőszivattyús fűtési rendszerrel rendelkezik. A napelemes rendszer költségének megtérülését követően (ami 7-9 év) már nem kell, hogy fizessenek a háztartásuk energiafogyasztásáért.

~40 ezer forint havonta?

Ekkora villamosenergia felhasználás esetén már több, manapság még nem átlagos, fogyasztó is lehet a háztartásban. Valószínűleg a fűtés részben, vagy egészben szintés villamos energia felhasználással történik, lehet hogy van egy jakuzzi/szauna, vagy hibrid/tisztán elektromos autó is.  A 12 ezer kWh/év energiamennyiség előállításához 34-35 napelemből álló rendszer és 58-60 négyzetméter tetőfelület szükséges.

10,5 kWp napelemes rendszer ára: bruttó 3,5-4 millió forint.

Megtérülési idő: 7-8,5 év.

Általános megjegyzések:

Költségek és egyéb költségek:

A napelem ár mindig egyedi értékre jön ki! A tényleges költségét sok tényező befolyásolja, ezért minden esetben helyszíni felmérés szükséges és utána lehet pontos árajánlatot készíteni.

Az eddig feltüntetett „irányárak” meghatározásánál a villamosenergia-hálózatra csatlakozó napelemes rendszerek jellemző költségeivel számoltunk, azaz a szükséges rendszerelemek (napelemek, inverter, villamos anyagok), a tervezés, engedélyeztetés, kiépítés és beüzemelés költségeit figyelembe véve.

Nem számoltunk azonban a kiépítést lehetővé tevő esetleges egyéb beruházási szükségletekkel, mint például ha a mérőhely nem szabványos és korszerűsíteni kell, vagy ha héjazatot kell cserélni, mert nagyon régi palatető van, vagy a szigetüzemű rendszerek akkumulátor költségeivel. A napelemes rendszer ára és a megtérülés szempontjából ez is fontos lehet!

Az átlagos irányárak meghatározásakor optimális tájolással és dőlésszöggel számoltunk. Ha ettől eltérünk, akkor egyazon méretű napelemes rendszer kevesebbet termel, ezért több napelemet kell feltenni, hogy 0 Ft legyen a villanyszámlánk.

Mennyi idő alatt kerül fel a napelemes rendszer a tetőre és kezd el termelni?

Sok időt és pénzt meg lehet spórolni, ha az ember tisztában van azzal, hogy manapság egy napelemes rendszer jó befektetésnek és nem utolsó sorban megtérülő beruházásnak számít, ezért nem hezitál azon, hogy neki kell vagy nem kell.

Ha a döntés megszületett és a szerződés a kivitelezővel megkötetett, onnantól 1-3 hónap alatt kerülhet fel a napelemes rendszer. A folyamat több részből áll, de a leg időigényesebb az engedélyeztetés, melyet a kivitelező végez a területileg illetékes szolgáltatónál. Ez általában 1-3 hónapot vesz igénybe és miután jóváhagyják a terveket, lehet egyeztetni a telepítés napjáról. A rendszer szerelése méretétől és a körülményektől függően egy átlagos családi ház esetében 1 vagy 2 nap. Ezután már csak a mérőóra cseréjét kell megvárnunk, ami szintén a villamosenergia-szolgáltatótól függően 2-3 hét is lehet. Ha az óracsere megtörtént a rendszer megkezdheti a termelést.

Az olcsóbb a végén drágább? A napelem ár ellentmondásai

Ez a megállapítás igaz lehet a napelemes rendszerekre is. Nagyon fontos, hogy mielőtt megbízunk egy céget, nézzük meg a referenciáit! Milyen anyagokkal, milyen minőségben dolgoznak, milyen garanciát vállalnak a munkájukra és sokat elmond már az is, ami egy helyszíni felmérésen történik (ha egyáltalán van helyszíni felmérés).

Napelemes rendszer megtérülése:

Hogy mennyi idő alatt térül meg a napelem ára, pontosabban a napelemes rendszer ára, azt nagyon sok minden befolyásolja. Ha családi házról, azaz lakóingatlanról van szó, akkor jellemzően 7 és 12 év között van a megtérülés, ha nincs semmilyen támogatás és szaldó elszámolás van érvényben. Figyelembevéve, hogy ezek 30-40 évre tervezett rendszerek, mondhatni jó befektetés a napelemes rendszer. Ha ipari ingatlanról van szó, akkor a megtérülés szélesebb skálán mozog, mert cégeknek manapság sok vissza-nem-térítendó támogatás volt/van, ezért előfordul, hogy a rendszer 2-4 év alatt térül meg.

Mennyit lehet termelni egy napelemmel? A napelem ár a megtérülés fényében

Egyetlen napelemmel teljesítményétől, elhelyezésétől és a konkrét időjárástól függően Magyarországon jellemzően 300-450 kWh villamos energia termelhető meg egy évben.

A napelem kapcsán sokféle tévhit és téves elképzelés terjeng: túl drágák és sosem térülnek meg, hamar elromlanak, tönkreteszik a tetőt… Csokorba szedtük a leggyakoribb napelemes tévhiteket és megcáfoljuk őket – de legalábbis árnyaljuk a képet!

1. A napelem megfizethetetlen egy átlagember számára

Egy napelemes rendszer költsége több mindentől függ, általánosan érvényes ár nincs. A bekerülési költséget meghatározza a napelemek és egyéb szükséges eszközök, szerelvények típusa és ára (ezek esetében is nagy különbség lehet az átlagos és a prémium minőség között), de magának a minden esetben (!) egyedi telepítésnek a költségei is. Utóbbi esetében arra is gondolni kell, milyen egyéb építési és műszaki beavatkozásokra lehet szükség. Kell-e például héjazatot cserélni vagy meg kell-e erősíteni a tetőszerkezetet – ha igen, nos, az tényleg megdrágíthatja a dolgot.

Mégis, a tapasztalatok szerint egy átlagos háztartásokra méretezett, 2,5-3,5 kW teljesítményű, különösebb átalakítással nem járó rendszer kiépítésének teljes költsége 1,2-2 millió Ft között mozog. Ez már tartalmazza a napelemek, az inverter, a tartószerkezet, az elektromos és egyéb szerelvények, de a tervezés, kivitelezés és beüzemelés költségét is.

A napelemek telepítését időről időre az állam is támogatja – érdemes tájékozódni az aktuális pályázati lehetőségekről, mert ha sikerül egy ilyet megcsípnünk, azzal jelentősen csökkenthetjük a kiépítés költségét.

Akinek pedig nincs elegendő megtakarítása, az kisebb önrész mellett akár 0%-os kamatozású, államilag támogatott hitelt is igénybe vehet. A törlesztés időtartama megválasztható úgy, hogy havonta ne fizessünk többet a jelenlegi villanyszámlánknál. Így például 8500 Ft-os számla és 1,5 millió forintos kölcsönből kiépített rendszer esetén 15 évig tart a törlesztés. Ez alatt az idő alatt nem fizetünk többet, mint egyébként fizetnénk, a kölcsön visszafizetése után pedig még jó ideig biztos hogy szinte ingyen jutunk villamos energiához. (Azért nem teljesen ingyen, mert egyes rendszer elemek egy idő után lehet, hogy cserére, maga a rendszer pedig időnként karbantartást és felülvizsgálatot is igényel.)

2. A napelem csak nagyon sok idő eltelte után térül meg

Nincsen általánosan érvényes megtérülési idő, a napelemek megtérülési ideje esetenként változik. Azt azonban, hogy csak nagyon sok idő után térül meg, biztos nem állítható.

A megtérülési idő meghatározásához alapvetően a következőkkel kell számolni:

• a rendszer telepítési költsége;
• a rendszer mérete és a megtermelt villamos áram mennyisége;
• a megtakarított energiaköltségek nagysága;
• a fel nem használt és esetlegesen a hálózatba táplált villamos áramból származó bevétel nagysága.

Ha nincs is általánosan érvényes megtérülési idő, kis utánaszámolással a napelemek mindenképp jó befektetésnek bizonyulnak. Egy egyszerű (éa s már idézett) példával illusztrálva: egy 8500 Ft-os havi villanyszámlát kiváltó, 1,5 millió forintos költséggel kiépített rendszer esetén a megtérülési idő 15 év, ami azért nem olyan rettenetesen hosszú. Főleg, ha a telepítéshez államilag támogatott hitelt is igénybe tudunk venni és döntő részben nem is a mi pénzünkből történik.

Ide tartozik azonban az is, hogy a nagyobb rendszerek kiépítése fajlagosan olcsóbb, azaz a nagyobb rendszerek megtérülési ideje rövidebb. Egy 7-10 kW közötti napelemes rendszer megtérülési ideje abban az esetben, ha a megtermelt villamos energiát el is fogyasztjuk, mindössze 7-9 év!

Néhány megjegyzést hadd fűzzünk még a megtérülési idő legfontosabb tényezőihez:

A megtermelt villamos áram mennyisége a telepített rendszer teljesítményétől, a napelemek tájolásától és dőlésszögétől, illetve egyéb meghatározó tényezőktől (pl. árnyékolás) függ.

A megtakarított energia költségek: A villamos energia ára nem állandó, függ a mindenkori piaci folyamatoktól és állami energiapolitikától is. De az igazi kérdés nem csak az, hogy mennyi villamos áramot tudunk megtermelni magunk, hogy ennek költségét meg tudjuk takarítani. Érdemes rendszerben gondolkodni és számba venni életünk minden energiafogyasztási területét. Más energiaforrások kiváltásával ugyanis akár még fokozhatjuk is a megtakarítás mértékét!

Ha például villanyautót töltünk az általunk megtermelt villamos energiával, akkor a hazánkban leginkább elterjedt, 16 kWh/100 km-es fogyasztású Nissan Leaf esetén és 38 Ft/kWh-os díjjal számolva 608 Ft-ot spórolunk 100 kilométerenként. Viszont egy hasonló kategóriájú, de más meghajtású autó esetében az üzemanyagköltség üzemanyagtól függően 1500-2400 Ft lenne. Azaz, ezzel összehasonlítva a megtakarítás már két és fél, de akár négyszeres is lehet!

De növelhetjük a megtakarítás mértékét úgyis, ha elektromos fűtőszállal fűtjük fel víztartályunk vizét. Ezzel ugyanis, amennyiben egyébként gázkazánunk van, a földgáz számlán tudunk spórolni. A gáz fajlagosan ugyan olcsóbb (még) a villamos áramnál, utóbbi azonban “ingyen” van.

A fel nem használt és esetlegesen a hálózatba táplált villamos áramból származó bevétel a villamos áram átvételi árától függ. Ez jelenleg nem túl magas, ugyanakkor hálózati díjat sem kell fizetni. A jövőben azonban mindez változat!

Végül, azt se felejtsük el, hogy a napelemes rendszerbe fektetett pénzünk ingatlanunk értékét is növeli, a megújuló energiaforrások kiaknázása ingatlanunk energetikai besorolását is befolyásolhatja.

3. A napelem felszerelése engedélyhez kötött

Hogy tisztán lássuk a helyzetet, tisztázzuk, milyen engedélyről is beszélünk!

Amire a háztartási méretű, 50 kW-ot nem meghaladó teljesítményű kiserőművek létesítése esetében nincs szükség (családi és társasházakra jellemzően ennél kisebb méretű rendszerek kerülnek), az az építési engedély.

Amire viszont szükség van: a hálózatra visszatápláló rendszereket engedélyeztetni kell a területileg illetékes áramszolgáltatóval. Jó hír viszont, hogy ezt a kivitelezéssel megbízott napelemes vállalkozás végzi, nem az ügyfél.

4. A napelem hamar tönkremegy

Előbb-utóbbi természetesen a napelemek is tönkre mennek, mindazonáltal úgy tervezik őket, hogy évtizedekig működni tudjanak. Mozgó alkatrészeket nem tartalmaznak, ezért alapvetően csak a felhasznált anyagok elfáradásával, a lehetséges mechanikai sérülésekkel és a szilícium cellák természetes teljesítményvesztésével kell számolni. Amennyiben tehát jó minőségű anyagokból és megfelelő technológiával készülnek, igen tartós jószágok, amelyek ellen tudnak állni az időjárás olyan viszontagságainak is, mint a jégeső, az erős napsugárzás vagy a hó nyomása.

A különböző források sokszor hivatkoznak rá, hogy a Németországban és Ausztriában az 1990-es évek legelején telepített napelemek még ma is működnek. Jóllehet, már nem azon a hatásfokon, mint újkorukban: a tapasztalatok szerint ugyanis a napelemek teljesítmény vesztésének éves értéke a jelenlegi fejlettségi szinten is 0,6-0,8% körüli. Azaz, ha nem is éri őket nagyobb sérülés, szép lassan romlik teljesítményük. Jóllehet, ez a mérték nem annyira veszélyes, és a most felszerelt napelemek 20-30 év múlva is kielégítő teljesítményt tudnak nyújtani.

A napelemek tartósságát a megfelelő anyaghasználat biztosítja. Így az edzett üvegek használata megfelelő mechanikai védelmet nyújt még a nagyobb szemű jégeső ellen is, a táblák alumínium keretezését a korrózió és az UV sugárzás sem veszélyezteti, az elektromos érintkezőket és vezetékeket pedig a lamináció védi a csapadéktól és egyéb nedvességtől.

Ennek megfelelően a napelemek igen strapabíró eszközöknek bizonyulnak, s nem ritka, hogy a gyártók akár 25-30 éves garanciát is vállalnak rájuk.

5. A napelem szennyezi a környezetet

Az semmiképp sem állítható, hogy a napelemeknek ne lenne semmiféle környezeti hatása. A gyártásukhoz szükséges anyagokat ki kell bányászni, elemeiket elő kell állítani, össze kell szerelni és még szállítani is kell őket. Mindez anyag és energia, s számos ponton keletkeznek hulladékok.

Mégis, a napelemek életciklus elemzése szerint környezeti hatásuk a hagyományos energiatermelési módokhoz képest alacsony. Még amennyiben teljesen új és nem reciklált anyagokból készülnek is, az előállításukhoz felhasznált energia 3-6, Magyarországon nem egészen 5 év alatt megtérül, és energiamérlegük pozitívba fordul.

Ráadásul a napelem működés közben már egyáltalán nem szennyezi a környezetet: mindenféle káros melléktermék és kibocsátás nélkül termeli a villamos áramot.

Persze, egyszer a napelemek is hulladékká válnak – ráadásul elektronikai hulladékká, aminek a kezelése külön odafigyelést igényel. A napelemek azonban döntő mértékben újrahasznosíthatóak – még ha a technika jelenlegi állása szerint ennek meglehetősen magas is az energia- és költségigénye. Összetevőik (arányukat tekintve csökkenő sorrendben: üveg, műanyag, alumínium, szilícium, réz, ezüst, ón, ólom, valamint egyéb fém és szervetlen összetevők) egy része (így az ólom és az ón) problémásabb, egy másik része viszont (a szilícium, réz és ezüst) viszont kifejezetten értékes nyersanyag. Az üveglapok, alumínium keretek és elektronikai panelek viszonylag egyszerűen újrahasznosíthatóak, a jellemzően nagy tisztaságú szilíciumot pedig kinyerése után akkumulátorokban tudják felhasználni.

Az Európai Unió, így Magyarország területén a hulladékká váló napelemek kezeléséről a gyártóknak kell gondoskodni: nekik kell visszagyűjteni és ártalmatlanítani őket, de legalábbis kötelesek ennek költségét megfizetni. Jelenleg az elromlott napelemek korlátozott mennyiségben az arra kijelölt lakossági hulladékudvarokban adható le.

6. A napelem csak szikrázó napsütésben működik

A fotovoltaikusság elve alapján működő napelemek, ahogy a nevük is jelzi, fény hatására termelnek villamos energiát. Minél nagyobb ennek a fénynek a mennyisége, annál többet.

Ugyanakkor egy-egy napelem panel a névleges teljesítményét csak a legritkább esetben képes ténylegesen leadni, mivel a valós teljesítményét több tényező is befolyásolja. Ilyen többek között a külső és az üzemi hőmérséklet, a légköri szennyeződés, a pára, a felhőborítottság, vagy épp a napelemre vetülő árnyék.

Emiatt viszont a napelemek az idő nagy részében részterhelésen működnek, az azonban nem igaz, hogy működésükhöz szikrázó napsütésre lenne szükség. Valójában pirkadattól alkonyatig a teljes nap folyamán és még felhős időben is képesek villamos energiát termelni – még ha értelemszerűen kevesebbet is a verőfényes déli óráknál.

7. A napelemek javítása nagyon drága

A napelemek jellemzően nem szoktak elromlani – egyrészt, mert kifejezetten tartósra tervezik őket, másrészt, mert mozgó alkatrészek híján nem nagyon van mi elromoljon bennük.

Mégis, ha valamilyen okból meghibásodás lépne fel, a garanciális időn belül a gyártó cég díjmentesen cseréli az érintett panelt. S mivel ahogy fentebb láttuk, a garanciális idő jellemzően jóval hosszabb, mint a megtérülési idő, anyagi kárunk nem igazán keletkezik ilyenkor sem.

Problémát sokkal inkább a panelek felületének nagy faágak, ledőlő kémények, extrém jégverés, egyéb jelentős mértékű külső behatás miatti sérülései jelentenek. A paneleket ilyenkor cserélni kell, foltozgatni nem lehet. Ilyen esetekre köthető azonban nem túl költséges biztosítás,  amivel fel tudunk készülni a kellemetlen meglepetésekre.

8. A napelemet csak tetőre lehet szerelni

A napelemek nem csak tetőre (lapos vagy ferde tetőre egyaránt), de gyakorlatilag bárhova, így föld felszínére épített, vagy épp vízen lebegő tartószerkezetekre egyaránt telepíthetőek. Terjedőben vannak a homlokzati panelek, amelyek ráadásul az épület dekorativitását is fokozzák, valamint a terasz- vagy épp kocsi beálló fedések is, amelyek lehetővé teszik a különösen hatékony kétoldalú napelemek használatát is.

9. A napelemek által tárolt áramot nem veszik vissza

A 2007-es villamos energia törvény rendelkezése szerint a háztartási méretű (50 kW-ot meg nem haladó teljesítményű) kiserőművek által megtermelt villamos energiát köteles átvenni a területileg illetékes villamosenergia szolgáltató.

Amennyiben termelési/fogyasztási egyenlegünk pozitív (azaz fogyasztásunknál több energiát termelünk), a különbség kétirányú, “ad-vesz” órákkal végzett mérés alapján számolható el. Mivel a vételezett mennyiség erejéig a betáplált és a vételezett energia ára ugyanaz, a hálózat gyakorlatilag ingyenes energiatárolási lehetőséget biztosít! Amit pedig a fogyasztási mennyiségen felül termeltünk meg, annak díját megfizeti a szolgáltató.

10. A napelem éjszaka nem szolgáltat áramot (csak nappal termel, és éjszaka nincs áram)

Valójában a napelem még holdfénynél vagy utcai lámpánál is működik, alacsony intenzitású fény hatására is termel áramot. A problémát inkább az jelenti, hogy ekkor nem keletkezik elegendő feszültség ahhoz, hogy elinduljon a napelemek egyenáramát váltakozó árammá alakító inverter. Ez azonban nem jelenti, hogy a napelemes háztartások éjszakára villamos energia nélkül maradnának!

A napelemes rendszerek döntő többsége ugyanis rá van kötve a villamos energia hálózatra. Ez lehetővé teszi, hogy a megtermelt energia felesleg betáplálásra kerüljön a hálózatba, s hogy amikor pedig nincs, vagy a fogyasztási igényhez képest nem elegendő a termelés, akkor a szükséges energia mennyiséget a hálózatból vételezzük.

Ha jól van méretezve a napelemes rendszer, akkor a betáplált és vételezett áram mennyiség kiegyenlíti egymást. Mindaddig, amíg a jelenleg érvényes szaldó elszámolás érvényben van (azaz a betáplált és a vételezett villamos energia ára megegyezik egymással), ez azt is jelenti, hogy nincs villanyszámlánk.

A másik megoldás az akkumulátor, de az csak ott éri meg egyenlőre ahol nincs kiépített villamos hálózat.

11. A telepítés után beázhat a tető

Amennyiben kontárok végzik a telepítést, valóban beázhat. Ugyanakkor ez nem szükségszerű! S bár a tartószerkezetek rögzítése a héjazat típusától függ, a napelemek minden esetben felhelyezhetőek úgy, hogy kizárható legyen a beázás. A cseréptetők esetében (ld. még következő pont) a cserepek megfelelő visszarendezésével, ha pedig meg kell fúrni a tetőt (pl. zsindely- vagy lemeztetőknél) megfelelő alátétekkel, palástokkal és tömítőgyűtűkkel lehet a tökéletes vízzárást biztosítani.

12. Telepítéskor átfúrják és tönkreteszik a cserepet

Dehogy!

Cseréptető esetén a napelemek  a szarufához és az ellenléchez kampókkal rögzített sínekre kerülnek. A kampók rögzítésekor a cserepeket ideiglenes jelleggel széthúzzák, a csavarok azonban a cserepek alatti fa elemekbe kerülnek. Megfúrni tehát semmiképp nem kell a cserepeket, és mivel a napelemek súlya közvetlenül a szarufára terhelődik, a későbbiekben sem áll fenn a cserepek károsodása.

A napelem technológia soha eddig nem látott fejlődésnek indult 2020-ban.

Az elmúlt 10-15 évben a legjobb napelemek teljesítménye évente körülbelül 5-10 Wattal növekedett, azaz amíg 2010-ben átlagosan 210 Wp-es polikristályos napelemek voltak, 2019-ben 280 Wp-es volt a jó ár/érték arányú napelemek többsége. Ezért bátran mondjatjuk, hogy a napelemes rendszerek ma már nagyon más teljesítményre képesek, mint 10-15 évvel ezelőtt.

2020-ban új irányt és lendületet vettek a napelem gyártók

A monokristályos napelemek gyártási költsége jelentősen csökkent és a technológiájának köszönhetően sokkal több fejlesztési potenciál van bennük, mint a polikristályos napelemekben.

Ezért is történt az, hogy a mono és poli napelemek aránya ebben az évben megfordult. Nagyságrendileg 80-90 % a várható arányuk 2021-ben, ami hatalmas fordulat a korábbi évekhez képest, amikor a polikristályos uralta a piacot.

1. A legjobb napelemek techológiája: a PERC technológia

PERC= Passivated Emitter and Rear Cell

Kevesen tudják, hogy bár még csak most kialakuló trend a PERC technológia, viszont már 1984-ben kifejlesztették.

A legmodernebb monokristályos napelemek egyre nagyobb %-ka PERC cellás.

A PERC technológiával készült napelem cellák felépítése eltér a hagyományostól. A hagyományos napelemnél a cellán áthaladó fény elnyelődik a lamináló fóliában, a PERC napelemnél a cellák hátuljára felvisznek egy dielektromos alumínium vezetőréteget, ami ezen fény egy részét visszatükrözi, visszavezetve azt az áramtermelés folyamatába. Ezáltal ugyanazon a felületen kb. 6%-kal magasabb hozamot érhetünk el. Továbbá a PERC napelem hasznosítani tudja a fény infravörös hullámhosszát is, amit a szemünk már nem lát, csak hőként érzékel.

2. BiFacial („kétoldalas vagy kétoldalú”) napelemek térnyerése

Ezek a napelemek jellemzően napelemfarmoknál, vagy ritkán családi házak egyedi elhelyezésénél fordulnak elő egyre gyakrabban. Ezek a termékek is bátran a legjobb napelemek közé sorolhatók.

A BiFacial napelem mindkét oldalán képes áramot előállítani, de ehhez az kell, hogy mindkét oldalát érje valamilyen formában a napsugárzás. Tehát háztetőkre nem alkalmas, hanem olyan helyekre (pl. kerítésnek, teraszfedésnek, vagy napelemfarmhoz), ahol közvetlenül a Napból és közvetve a földről, vagy tereptárgyakról visszaverődve napsugárzás is éri. Ha jól van elhelyezve, akkor jellemzően 25-30 %-kal több elektromos áramot állít elő, mint egy hagyományos napelem.

3. Félcellás napelem

Néhány éve már megjelent a piacon, de most kezd igazán elterjedni.

Ahogy a neve is jelzi, olyan panel, ahol a cellák két egyenlő részre vannak felosztva, tehát a cellákat elfelezik és ezekből a félcellákból áll össze a napelem.

Ennek a legfontosabb előnye az, hogy a fele akkora cellán fele akkora áram folyik, ezért kevésbé melegszik. Azáltal, hogy mérséklődik a cellák hőmérséklete, az élettartamuk is növelhető és a hozam is több lesz. Továbbá a megtermelt áram útja lerövidül, így csökken az ellenállási veszteség.

Fontos előnye még, hogy lecsökken a hot-spot kialakulás veszélye és a félcellás napelemnél a panelek részleges árnyékolása esetén is 50 %-os teljesítményen képesek működni.

Napelemek mérete növekedésnek indult

A napelemek gyártási technológiáját már bemutattuk itt.

Miután a szilíciumkristályokat egy hengerbe húzzák, növesztik, ennek a hengernek az átmérője eddig 156 mm volt. Ezt a hengert szeletelik merőlegesen és egy-egy szelet egységes kristályszerkezetű lesz, így készül a monokristályos napelem.

A fejlesztés folyamatos és keresik azokat a lehetőségeket, hogy hogyan lehet még növelni a napelemek teljesítményét.

Kitalálták, hogy ennek a növesztett kristálynak a méretét megnövelik. Ez azt jelenti, hogy így a cella mérete lesz nagyobb és ezekből a nagyobb cellákból összerakott napelemek mérete is nagyobb lesz.

Eddig a napelemek jellemzően belefértek az 1,7 x 1 méterbe, viszont 2020-ban megjelentek a nagyobb méretek, amiknek természetesen a teljesítménye is nagyobb. A legnagyobbak jellemzően 2,2 x 1,1 méter körül vannak és tömegben a 30 kg-ot is elérik.

Ezek a nagyméretű napelemek leginkább naperőműbe való napelemek, mert családi házak tetejére nehéz a telepítése és nehezebben fér fel.

Összefoglalva 2021-ben várható legjobb napelemek

Mindenképpen monokristályos PERC technológiás teli vagy félcellás napelemek. Teljesítményben jellemzően 320-340 Wp-es napelemek, megbízható gyártótól, minimum 12 éves termékgaranciával és hozzáértő, profi napelemes cég által telepítve.