Megújuló energiaforrások Magyarországon (kisokos)

Mit jelent az, hogy megújuló energiaforrás?

Megújuló energiaforrásnak nevezünk minden olyan energiahordozót, ami annak ellenére, hogy használjuk, emberi léptékkel érzékelve „nem fogy el”, és nem kellenek hozzá évmilliók, hogy újra kialakuljon. Ilyen források a szél, a nap, a víz, a geotermikus energia (földhő) vagy a biomassza (pl. a tüzelőfa). Amellett, hogy ezek az energiaforrások újratermelődnek, alkalmazásukkal jelentősen csökkenthetjük az emberiség károsanyag-kibocsátását.

Mit érdemes tudni a megújuló energiaforrásokról?

Ahhoz, hogy megértsük a megújuló energiaforrás lényegét, először érdemes megnézni, mik az előnyei és a hátrányai a hagyományos fosszilis energiaforrásoknak. A fosszilis energiahordozóknak (kőolaj, földgáz, kőszén, PB-gáz stb.) több millió év kellett ahhoz, hogy növényi vagy állati eredetű maradványokból levegőtől elzárt bomlás eredményeként kialakuljanak. A robbanásszerűen növekvő és technikailag egyre fejlettebb emberiség ezeket az energiaforrásokat pár száz év alatt csaknem teljesen elhasználta.

A hagyományos energiahordozók közül a földgáz az egyik legelterjedtebb. Ezt hatékonyságának (rengeteg hőenergia szabadul fel az égetése során), és jelentős gazdaságpolitikai, energiapolitikai hátszelének köszönheti. Ha azonban a jelenlegi ütemben használjuk tovább a földgázforrásokat, akkor a becslések szerint akár 80-100 év alatt eltűnhet a Földről. És ugyan a fosszilis energiaforrások is „megújulnak” pár millió év alatt, ez a tempó sajnos emberi léptékkel nem értelmezhető.

A másik súlyos probléma a fosszilis energiahordozókkal kapcsolatban a károsanyag-kibocsátás vagyis az emisszió. A hőerőművekből a légtérbe kerülő nagy mennyiségű kéndioxid, vagy a hagyományos fűtési technológiákkal felszerelt lakóházak szénmonoxid-, nitrogénoxid- vagy metánkibocsátása károsíthatja az épített és a természetes környezetet és az emberi egészséget is veszélybe sodorhatja.

A megújuló energiaforrásokat jelenlegi ismereteink szerint nem tudjuk „elhasználni”, a napenergia, a szél, a víz vagy a földhő emberi léptékkel számítva végtelen mennyiségben áll a rendelkezésünkre, a biomassza pedig költséghatékonyan újratermelhető.

A fosszilis energiaforrások kitermelése, bányászata rendkívül sok munkaerőt és további károsanyag-kibocsátást jelent. A megújuló energiaforrások esetében a készülékek gyártása, előállítása, illetve hulladékkezelése bizonyos károsanyag-kibocsátással jár, de az üzemeltetés során a napelemek, a szélerőművek vagy a vízerőművek, hőszivattyúk egyáltalán nem juttatnak káros anyagokat a légtérbe, a biomassza pedig „szénsemleges”.

Milyen megújuló energiaforrások vannak Magyarországon?

Napenergia

A Nap úgy működik, mint egy biztonságos távolságban lévő atomreaktor. A csillag legfontosabb összetevője a hidrogén (73,5%), a belsejében a magfúzió hatására a hidrogén héliummá alakul, a folyamat során pedig hatalmas mennyiségű energia sugárzik a világűrbe. Ebből az energiasugárzásból a Föld alig tízmillárdod részt kap. De ez is másodpercenként 174 PW energia. Hogy érzékeljük az arányokat: óránként több napenergiát kap a Föld, mint amennyi a bolygó teljes lakosságának éves energiaigénye!

A napenergiát használhatjuk passzívan és aktívan. A passzív módszert évezredek óta alkalmazzák és tökéletesítik az építészetben, mezőgazdaságban. Például a tervezésénél úgy tájolják az épületet, hogy minél több napfény jusson a lakótérbe, és különböző fényáteresztő módszerekkel (üveg, fólia stb.) az üvegházhatást kihasználva becsapdázzák a napenergiát.

Az utóbbi évtizedekben a jelentős technikai innovációknak köszönhetően egyre hatékonyabbak lettek a napenergia felhasználásának aktív módszerei, ilyenek a napkollektor, a napelem vagy a naphőerőmű.

A napkollektor összegyűjti, tárolja és továbbadja a napenergiát (pl. melegvíz-ellátásra alkalmas), azonban kevéssé hatékony és a megtérülési ideje is hosszú. A naphőerőmű a napkollektorhoz hasonlóan összegyűjti a napenergiát, ami felmelegíti a csőrendszerben vagy tárolóban található folyadékot, gőzt vagy gázt fejleszt, és turbinák segítségével áramot termel.

Ha a saját házunk megújuló energiaellátását tervezzük, akkor mindenképp érdemes napelemben gondolkodnunk. A napelem a napenergiát elektromos egyenárammá alakítja, amit aztán egy inverter segítségével váltóáramként tudunk a háztartásunkban alkalmazni, a többletenergiát pedig akkumulátorban tárolhatjuk.

A napelemrendszerek megtérülési ideje sok mindentől függ: mennyi az adott területen a napsütéses órák száma, milyen tájolású és dőlésszögű a tető, mekkora a háztartás energiaigénye, milyen a telepített rendszer minősége, stb. Épp ezért elengedhetetlen a gondos tervezés! Keressen minket bizalommal, segítünk a tervezésben és a professzionális telepítésben!

A lakossági napelemrendszerek kiépítésére ráadásul folyamatosan írják ki az újabb és újabb pályázatokat, érdemes ezeket is figyelemmel kísérni!

Előnye: ingyen jön az energia, Magyarországon több állami támogatást igénybe lehet venni a telepítés során. Hátránya: időjárásfüggő. Megtérülés: kb. 9 év, de ez sok tényezőtől függ.

Szélenergia

A szél a Föld légrétegét érő egyenetlen napenergia (napsütés) hatására alakul ki. A meleg levegő felszáll és a helyére egy hidegebb légtömeg érkezik. Ebből is láthatjuk, hogy ameddig a Nap süt (illetve nem süt), addig a szélből kinyert energiát sem tudjuk olyan módon elhasználni, ahogy a fosszilis energiaforrásokat. Amikor fúj a szél, a szélerőmű lapátjai mozgásba lendülnek, működni kezd a turbina és egy generátor segítségével forgás közben termeli az áramot. A szélerőművek előnyei közé tartozik a költséghatékony telepítés, a biztonságos üzemeltetés, amelynek során nem jut károsanyag a légtérbe.

Szélerőműveket olyan helyre érdemes telepíteni, ahol a légkörben jelentős hőkülönbségek alakulnak ki, tehát folyamatosan nagy szelekre lehet számítani. Hegyvidéki környezetben vagy jelentős víztömegek (tengerpart) közelében számíthatunk rendszeresen akkora szelekre, hogy érdemes legyen a szélerőmű-rendszer kialakítása. Németországban a teljes áramfogyasztás 20%-át szélenergiával látják el, Magyarországon ez az arány mindössze 1,73%. Ez részben a természeti adottságnak, részben hazánk energiapolitikai helyzetének köszönhető.

Saját háztartásunk energiaigényeit is kielégíthetjük szélenergiával, sőt, a napelem-rendszerhez hasonlóan akkumulátorokban tárolhatjuk a többletenergiát, ám a saját rendszer kiépítése drága, nincs rá rendszeresített állami támogatás, így a megtérülési ideje is elég hosszú.

Előnye: ingyen jön az energia. Hátránya: nehezen kiszámítható, időjárásfüggő. Megtérülési idő: sok.

Biomassza

A biomasszába beletartozik minden növényi vagy állati eredetű hulladék, amiből energiát lehet nyerni. (Pár millió évvel ezelőtt a fosszilis energiahordozók is a „biomassza” részei voltak, csak aztán jött a levegőtől elzárt bomlás, így lett belőlük kőolaj, szén stb.) A növényi eredetű biomasszák származhatnak a hagyományos mezőgazdaság melléktermékeiből (szalma, kukorica, repce, napraforgó, stb.), faipari, erdőgazdálkodási hulladékból (fűrészpor, faapríték), vagy kifejezetten energetikai célból termesztett növényekből (pl. akác, nyárfa, fűzfa, cukorrépa). A fotoszintézisnek köszönhetően a növényi eredetű biomassza újratermelődése folyamatos.

Az állati eredetű biomassza lehet trágya, fehérje, szénhidrát stb. A biomassza közvetlen elégetésével (pl. kazánhoz épített fűtési rendszer) hőenergiát termelhetünk. Ha egy gőzkazánt fűtünk fel a biomasszával, egy turbina és egy generátor segítségével áramot is termelhetünk. Sőt, biogázt és bioüzemanyagot is elő lehet állítani a biomasszából!

Egy átlagos háztartás energiaigényét kiszolgáló automata, biomassza-üzemelésű kazán (pl. pellettel vagyis préselt fűrészporral fűthető kazán) kb. 1-1,8 millió forintba kerül, szabályozással, kiépítéssel kb. 3 millió forint. Újépítésű ház esetén érdemes biomassza-üzemelésű kazánban gondolkozni, hiszen a telepítési költsége nagyságrendileg a gázcirkó-rendszerhez hasonló, az üzemeltetése viszont olcsóbb és összességében megújuló energiaforrásból látjuk el a házunk hőenergia-igényét. Vásárlás és telepítés előtt azonban érdemes körüljárni a tüzelőanyag logisztikáját is: honnan szerezzük be, mennyiért, hol tároljuk, hogy adagoljuk, stb.

Előnye: megújuló energia, földgáznál olcsóbb üzemelés. Az 50%-os állami támogatást pelletkazán vásárlására is igénybe lehet venni. Hátránya: meg kell oldani a tüzelőanyag szakszerű tárolását. Károsanyag-kibocsátás: ugyanannyi szén szabadul fel az égetés során, mint amennyit az adott növény megkötött, így környezetkímélőbb, mint a fosszilis tüzelőanyagok, „szénsemleges” energiaforrás. Megtérülési ideje egyelőre elég hosszú.

Hőszivattyú (forrás: levegő, talajvíz, talajhő, földhő)

A különböző elven működő hőszivattyúkról már írtunk egy hosszabb bejegyzést. Magyarországon a levegőből hőelvonással energiát nyerő hőszivattyúk a leginkább elterjedtek. A víz-víz hőszivattyú mesterséges tóból, talajvízből, termálvízből nyeri az energiát, a föld-víz elven működő rendszer a felszínközeli kőzetrétegek hőkapacitását aknázza ki (geotermikus energia), míg a geotermális energia esetében a Föld mélyén zajló atommaghasadásos tevékenységből áramló hőenergiát fogjuk munkára. A Magyarország (főleg az Alföld) alatt található vékony földkéregnek köszönhetően hazánk kifejezetten alkalmas a geotermális energia kiaknázására.

A hőszivattyú-rendszerek telepítési költsége igen magas. Az akár 1000 méter mélységet is elérő szondahosszak miatt a geotermális rendszerek családi házak esetében nem számítanak gazdaságosnak. A levegő-levegő elven működő rendszer azonban egy jól szigetelt, újépítésű ház esetében kifejezetten költséghatékony megoldás lehet. Természetesen érdemes a kérdést szakember bevonásával körüljárni.

Előnyök: megújuló energiaforrás, „ingyen” energia, nincs károsanyag-kibocsátás. Hátrány: relatíve magas telepítési költség.

Vízenergia

A vízenergiát a napenergiához hasonlóan az ókor óta használja az emberiség. A forgási energián túl (pl. malmok működtetése) a mozgási energiát egy turbinával munkára fogva generátor közbeiktatásával áramot is tudunk termelni. Ezt a technológiát ott lehet jól alkalmazni, ahol megfelelőek a környezeti adottságok (pl. hegyek, nagy esésű folyók, patakok), de tavak, tengerek mesterséges duzzasztásával is hozzá lehet jutni a vízenergiához.

Ha a házunk közelében sebes folyású patak zubog, akkor a háztartásunk áramellátását megoldhatjuk vízenergiával. Egy 10 W-os vízturbina megtérülési ideje kb. 5 év.

Lakossági felhasználás előnye: hamar megtérülő befektetés. Hátránya: kell hozzá egy sebes folyású patak vagy folyó.

Miért fontos a megújuló energiaforrások használata?

Ha megnézzük a magyar statisztikákat 2018-ból, láthatjuk, hogy még mindig biomasszával állítják elő a megújuló energiaforrásokból származó energia 48%-át (ez az arány 2010-ben még 67,4% volt). Második helyen fej-fej mellett halad a napenergia (16,6%) és a szélenergia (16,2%). A napenergia lépett a legnagyobbat előre, 2010-ben még 0%-on állt. Nem véletlenül: a napelem-rendszerek technológiája rendkívül sokat fejlődött az elmúlt tíz évben, és az állami támogatásoknak köszönhetően egyre többen döntenek a napelem mellett.

Ha csak a saját háztartásunk, közvetlen életszínvonalunk szempontjából vizsgáljuk a kérdést, már akkor is rengeteget nyerünk a megújuló energiaforrások használatával: energetikailag gazdaságos, akár szolgáltatótól független háztartás, tisztább levegő, kiszámíthatóbb jövőkép.

A Föld népessége ugrásszerűen nőtt az elmúlt évtizedekben, bolygónk nem megújuló energiakészlete véges, használatuk ráadásul súlyosan károsítja közvetlen és globális környezetünket. A földgáz-alapú energiapolitika hatalmi szempontból is problematikus. Ha áttérünk a terület földrajzi, időjárási, gazdasági adottságainak megfelelő források használatára, akkor független, környezettudatos és hosszú távon fenntartható energiaellátást tudunk biztosítani a bolygó lakosságának.