A napenergia-felhasználás, azon belül a naperőművek létjogosultságáról talán már senkit nem kell meggyőzni. Az előző számban olvasható írásunk első részében a naperőműves rendszerek előnyei mellett érvelve a naperőmű felépítését ismertettük, jelen írásunkban pedig egyedi terveket mutatunk be, majd pedig megtérülési számításaink eredményeit közöljük.
A TERVEZETT BERUHÁZÁS
A tartályokon többféle módon helyezhetők el a napelemek. Vízszintesen több napelem összeépítésével egy nagy felületű délre tájolt rendszert alkottunk. Egy tartályra három sor napelemet helyeztünk. Soronként pedig 64, 52, 36 darabot terveztünk (1. ábra).
A tartályok mellett rendelkezésre állt szabad földterület is, azonban a rendelkezésre álló földterületre a nap járása miatt árnyék vetül. Azok a napelemmodulok, amelyekre árnyék vetül, lerontanák a velük sorba kötött többi napelemmodul, illetve az egész rendszer teljesítményét.
Megvizsgáltuk a tartályok mérete alapján mekkora területre vetül árnyék, majd ezt követően számítást végeztünk, mekkora teljesítménycsökkenést jelentene évszakra és napszakra tekintve az árnyékolt területek felhasználása. Az eredmények kiértékelése után a rendszer optimalizálása érdekében a tervezés során úgy döntöttünk, hogy a beárnyékolt területeket szabadon hagyjuk (2. ábra).
A benzint tároló tartályokra a biztonsági kérdések, az ezzel járó többletköltségek, valamint a szabad területek egyszerűbb felhasználási lehetősége miatt nem terveztünk napelemes rendszert, azonban az adott veszélyességi osztálynak megfelelő berendezésekkel megépíthető lenne ez a rendszer is (3. ábra).
Az egyes telephelyeken az 1. táblázatban látható méretű napelemes rendszereket terveztük. A beépített teljesítmény az inverterek AC oldali maximális összteljesítményét jelentette.
A gázolaj tárolására alkalmas tartályok felületére mindig azonos méretű rendszert helyeztünk el, a beépített kapacitás a tartályok darabszámának függvényében változott. Az I. és II. telephely esetében négy-négy gázolajos tartály állt rendelkezésre, a III. telephely esetében 7 db. A kiszámított beépített teljesítmények alapján napelemes tervező szoftver segítségével szimulációkat futtattunk. A szimulációk során figyelembe vettük a napelemes modul dőlésszögét, tájolását, földrajzi elhelyezkedését.
A 4,575 MW beépített teljesítményű rendszer egy év alatt 5 559 988 kWh energiát táplálna a hálózatba. Ebben a mennyiségben benne foglaltatik a rendszer önfogyasztása és a kábeleken keletkező 5%-os veszteség is. A 4. ábrán jól látszik, hogy a napelemes erőmű havi lebontásban mekkora mennyiségű energiát állítana elő.
Jól látható, hogy még a téli hónapokban is jelentős mennyiségű energiát állít elő a rendszer. Egy darab tartályon elhelyezett rendszer 57 592,7 kWh energiát állítana elő évente. A négy tartály összesen 230 371 kWh energiát állítana elő, míg a szabad földön elhelyezett blokkok összesen 5 329 617 kWh-t. A számokból jól látható, hogy a tartályokon elhelyezett rendszer éves energiatermelése messze elmarad a szabad földterületekétől.
A 3,88 MW beépített teljesítményű rendszer egy év alatt 4 856 797 kWh energiát táplálna a hálózatba. Ebben a mennyiségben benne foglaltatik a rendszer önfogyasztása és a kábeleken keletkező 5%-os veszteség is. Egy darab tartályon elhelyezett rendszer 55 852,7 kWh energiát állítana elő évente. A négy tartály összesen 223 411 kWh energiát állítana elő évente, míg a szabad földön elhelyezett blokkok összesen 4 633 386 kWh-t. A negyedik blokk esetében a délkeleti tájolás valamelyest ront a rendszer hatásfokán.
A 0,715 MW beépített teljesítményű rendszer egy év alatt 922 431 kWh energiát táplálna a hálózatba. Ebben a mennyiségben benne foglaltatik a rendszer önfogyasztása és a kábeleken keletkező 5%-os veszteség is. Egy darab tartályon elhelyezett rendszer 56 231 kWh energiát állítana elő évente.
A hét tartály összesen 393 617 kWh energiát állítana elő évente, míg a szabad földön elhelyezett rendszer 528 814 kWh-t.
MEGTÉRÜLÉSSZÁMÍTÁS
A METÁR prémium támogatási rendszerben az 1 MW feletti erőművek megtérülési idejét nehéz pontosan kiszámolni, hiszen nincs fix átvételi ár, hanem az aukción kerül meghatározásra. Ettől függetlenül a támogatási rendszer célja, hogy a beruházás megtérüljön a beruházónak. Munkánk során az 1 MW feletti erőművek esetén is pályázati eljárás alá nem tartozó prémium típusú támogatás támogatott árával számoltunk. Felmerülhet a lehetősége annak is, hogy az 1 MW-nál nagyobb erőműveket több, 1 MW-os erőműként csatlakoztassuk a hálózatra.
Szabadföldi telepítés esetén, ha blokkosított telepítést alkalmazunk, akkor 370 000 Ft/kW-os nettó árral számoltunk. Abban az esetben, ha nem bontottuk különálló blokkokra, 350 000 Ft/kW-os nettó árral számoltunk. Utóbbi esetben az árat indokolja a kevesebb inverterszám. Ez az ár egy becslés, amelyet a földmunkától kezdődően az egyéb kivitelezési munkákon át az inverterek, napelemmodulok transzformátorárai határoznak meg. Természetesen minél nagyobb méretű erőmű építéséről van szó, annál jobban csökken a fajlagos költség. Továbbá az árban figyelembe vettük, hogy az egyes földterületek már rendelkezésre állnak, illetve az erőmű védelme (kerítés, őrök stb.) ugyancsak rendelkezésre állnak.
A tartályok tetején elhelyezett rendszerek ára a speciális tartószerkezet és telepítési igényük miatt megemelkedhet. Számításaink során 400 000 Ft/kW fajlagos nettó árral számoltunk.
A számításokkal nem az volt a célunk, hogy napra pontosan kiszámítsuk a megtérülés idejét, hanem szerettünk volna adni egy közelítő becslést. Kétfajta becslést alkalmaztunk, egy úgynevezett egyszerű becslést, mely során kiszámoltuk a 2017-es évre, hogy a napelemes erőmű által megtermelt energia 2017-es árakon mekkora bevételt jelentene. Ezt követően a beruházás költségét viszonyítjuk az éves bevételekhez.
A második számítási módszernél a közgazdaságtanból jól ismert nettó jelenérték számítási módszer alapjait használtuk fel. Elhanyagoltuk a banki alapkamatot, feltételezve, hogy a beruházó esetleg más befektetésbe ruházna be, illetve nem fektetné be a szóban forgó pénzösszeget. Figyelembe vettük a napelemes modul degradációját, azaz, hogy mennyivel termel kevesebbet az évek múlásával, ennek a gyártó által garantált értéke 1,1%.
Esetünkben – hiszen a gyakorlatban ennél jóval kevesebb ez az érték – a valóságnak megfelelően ennél jobbat feltételeztünk az első 15 évre. A napelemes moduloknál jelentősebb teljesítményromlás élettartamuk végén fordul elő, míg az első 15 évben szinte változatlanul maximális a teljesítményleadásuk. Emiatt a degradációs tényezőt 0,8%-ban határoztuk meg.
Az elkövetkezendő 15 évben nem számítunk jelentős támogatási áremelkedésre, így ezt az értéket 0%-nak állítottuk be.
A számításaink során feltételezett árak mellett számoltunk, melyek meghatározása összetett közgazdasági feladat. A számítások további célja az volt, hogy megvizsgáljuk, hogy a METÁR-ban megadott maximális támogatási időszak alatt megtérülne-e a beruházás, számításaink szerint az összes telephelyen tett beruházás megtérül legfeljebb 10 év alatt, vagyis a METÁR-ban foglalt 13 éven belül.
KONKLÚZIÓ
A rendelkezésre álló három telephely vitathatatlanul rengeteg lehetőséget rejt magában, mind műszaki, mind gazdasági szemlélettel vizsgálva. Mérnökként elsődleges célunk egy olyan beruházás megtervezése volt, mely beleillik a telephelyek rendeltetésébe, megtérülési ideje alacsony, gyorsan, könnyen kivitelezhető, és zöld utat nyit a megújuló energiaforrások térnyerésének irányába. Mivel a telepek energiafogyasztásának legnagyobb hányadát a villamos energia teszi ki, így a leghasznosabb beruházást egy villamos energiát termelő rendszer jelenti. Szem előtt tartva a célkitűzéseket, a legideálisabb megoldás a napelemes technológia felhasználásából származik.
Egy napelemes beruházás minden esetben kiszámítható, hiszen a beruházási költségek adottak, a termelés ma már előre prognosztizálható, határait és hatásait a villamos hálózatra pedig jól ismerjük.
Egy szolár beruházás mindemellett kockázatcsökkentő is, figyelembe véve, hogy energetikai függetlenséget jelent a szolgáltatótól, degradációja pedig közel indifferens. Széndioxid-kibocsátása nincs, így az ország CO2-kvóta aránya is hazánk javára változik, a környezetbarát előnyök pedig pályázati támogatást ígérnek. A tervezés alatt a gázolajtárolók napelem telepítésre alkalmas felületét, valamint az árnyékolástól mentes szabad földterületeket is felhasználtuk. Munkánk során minden telephelynél kidolgoztunk többféle megvalósítási lehetőséget, hogy ezzel is segítsük a döntést, amelyekhez gazdasági számítást is végeztünk.
A gazdasági számítások alapján a beruházás minden esetben legfeljebb 10 év alatt megtérül. 10 év egy naperőműves, de bármilyen energiát szolgáltató beruházásnál nagyon rövid idő, így elmondható, hogy kivételesen jövedelmező lenne ezeknek a környezetbarát erőműveknek a megvalósítása. Az általunk tervezett beruházás gyorsan megtérülő, a stratégiai tároló telephelyeken gond nélkül – akár többféle módon – megvalósítható, az energiaigényeket kielégítő, környezetbarát megoldás.
Irodalomjegyzék |