Mennyi idő alatt termeli vissza a napelem a gyártásába fektetett energiát?

Röviden: a napelemek gyártásához energia kell, de ezt a rendszer működése közben viszonylag rövid idő alatt visszatermeli. A Fraunhofer ISE jelentése szerint ez az energia-visszatérülési idő (EPBT) Európában kb. 1 év körüli. A jelentés szerint a szilíciumfelhasználás és az energiaigény az elmúlt évtizedekben jelentősen csökkent.

Mit jelent az energia-visszatérülési idő?

Az energia-visszatérülési idő (Energy Payback Time, EPBT) azt mutatja, hány év alatt termeli vissza a napelemes rendszer azt az energiát, amelyet a gyártására fordítottak. Nem pénzügyi megtérülés, hanem energiamérleg.

A jelentés szerint az EPBT a földrajzi helytől függ. Az Európában gyártott és Észak-Európában telepített rendszerek energia-visszatérülési ideje kb. 1,1 év, a délre telepítetteké kb. 0,9 év, a technológiától és az elektromos hálózat hatásfokától függően. Egy szicíliai, szilíciumlapkás modulokat használó rendszer EPBT-je kb. egy év. Húszéves élettartamot feltételezve az ilyen rendszer a beléfektetett energia húszszorosát tudja megtermelni.

A jelentés hozzáteszi, hogy az Európában gyártott rendszerek EPBT-je rövidebb, mint a Kínában gyártottaké, mert Európában jobb a hálózat hatásfoka (ez a számításban a gyártáshoz használt energiát primerenergia-egyenértékben veszi figyelembe).

Hogyan számolnak?

Az összehasonlíthatóság kedvéért a jelentés egységes feltételeket használ: a rendszer élettartama 25 év, az átlagos éves degradáció 0,70%, a kezdeti performance ratio 80% (az élettartam alatti átlagos degradációval együtt 73,6%), a hálózat hatásfoka pedig 35%. Az egykristályos szilícium tetőrendszerek EPBT-je a jelentés szerint az idők során csökkent: a kumulált gyártás minden megduplázódásával kb. 15,7%-kal ment le az elmúlt 24 évben.

Kevesebb szilícium

A szilíciumcellákhoz felhasznált szilícium mennyisége az elmúlt 20 évben jelentősen csökkent: 2004-ben kb. 16 g/Wp volt, 2024-re kb. 2,0 g/Wp. Ennek oka a nagyobb hatásfok, a vékonyabb lapkák (140 µm, gyémántszálas fűrészeléssel) és a nagyobb tuskók. A jelentés szerint a poliszilícium-fogyasztás 2004 óta évente közel 10%-kal csökkent, a vékonyabb lapkák, a fűrészveszteség csökkenése és a folyamatoptimalizálás (például a fűrészhulladék szilíciumának újrahasznosítása) miatt.

Miből áll egy modul, és mi történik vele a végén?

A jelentés szerint egy modul tömegének (11,6 kg/m²) legnagyobb része üveg: 67,45%. A keret (alumínium) 12,73%, az EVA 6,69%, a hátlap 6,04%; a szilíciumcellák tömegrésze 2,73%. A jelentés szerint technikailag megvalósítható a modulban használt anyagok közel 100%-ának újrahasznosítása és újrahasználata. Az európai WEEE irányelv előírja, hogy a használt modulok tömegének legalább 80%-át fel kell dolgozni és újrahasznosítani. Gazdasági okokból azonban ma csak az üveget, a keretet és a csatlakozódobozt hasznosítják újra.

A jelentés összegzése szerint a modulok újrahasznosíthatók, és ritka, értékes anyagok nyerhetők vissza belőlük, de a folyamatok mélyebbé és költséghatékonyabbá tételéhez további kutatás-fejlesztés szükséges.

Mit érdemes megjegyezni?

Egy napelem nem „termeli vissza a gyártási energiáját évtizedek alatt”: a jelentés számai szerint ez nagyjából egy év. Ezek a számok a jelentés feltételezéseire (például a megadott hálózat-hatásfokra és élettartamra) épülnek, és egy konkrét magyarországi rendszerre külön számítás kellene. A termelés alapjairól a napelem hatásfokáról szóló cikkben, az öregedésről a degradációról szóló írásban, a piacról a napelem-piaci cikkben olvashatsz.

Hogy mit szabad ma Magyarországon otthon kiépíteni és bejelenteni, azt a Szabályozás oldalon követjük.