Az olcsó napelemek csendben megtörik az elektromos hálózatok működését
A nagy kép: Az olcsó napelemek Pakisztántól Ausztráliáig alakítják át a villamosenergia-rendszerek működését. A vállalkozások és a háztartások többet termelnek saját energiájukból, csökkentve a nappali hálózati vásárlásokat, miközben továbbra is a közművekre támaszkodnak a hálózatok karbantartásában és az áramellátásban, amikor a napenergia teljesítménye csökken. Az elmozdulás megnehezíti a kereslet előrejelzését, és arra készteti a hálózatüzemeltetőket, hogy fektessenek be a jobb rendszerláthatóságba, tárolásba és új árazási modellekbe.
A Bestway Cement Chakwalban (Pakisztán) található üzemében a cementgyártáshoz felhasznált villamos energia több mint negyedét már a napenergia szolgáltatja. A vállalat 26 MW-ot telepített, és az év végéig további 6,34 MW-tal bővül.
„Csak így tudunk versenyezni” – mondta Abdul Waheed, az üzem vezérigazgatója a Financial Timesnak. – A riválisaink már elindultak ebbe az irányba.
A gazdaság vezérli a változást. Dave Jones, az Ember társalapítója szerint azok a napelemek, amelyeket 2000 körül wattonként 5-6 dollárért adtak el, most körülbelül 12 centbe kerülnek wattonként. A csökkenés mögött nagyrészt a kínai gyártás bővülése áll. A Wood Mackenzie a kínai napenergia-gyártási kapacitást nagyjából 1,36 terawattra becsüli.
Az alacsonyabb árak praktikussá tették a tetőtéri és helyszíni napelemeket azokban az országokban, ahol az energia költséges vagy megbízhatatlan. 2025 végére a beépített kisméretű napelem-kapacitás világszerte elérte az 1,2 terawattot az Energy Institute Statistical Review of World Energy szerint. Míg a napenergia nem termel teljes kapacitással éjjel-nappal, a telepített teljes mennyiség körülbelül háromszorosa a globális atomflotta méretének.
Hitel: The Financial Times
A vállalkozások a leggyorsabban alkalmazkodók közé tartoztak, mivel a villamosenergia-felhasználás csúcsértéke gyakran a napsütéses órákban következik be. Ember arra számít, hogy Afrika mintegy 17 GW napenergiával bővíti az idei évben, nagyrészt kisebb rendszereken keresztül a gyárakban és kereskedelmi telephelyeken.
A Fülöp-szigeteken a tetők napelemes kapacitása csaknem megkétszereződött az áprilisig tartó 12 hónap alatt, mondja Ember. A Meralco, az ország áramelosztója szerint a tetőtéri rendszerek 372 gigawattórát termeltek az év első hat hónapjában. Ember becslése szerint a lakossági rendszerek most valamivel több mint három éven belül megtérülhetnek ott.
A Tata Power vezérigazgatója, Praveer Sinha szerint India bővíti a tetőtéri rendszereket a 2024 februárjában elindított nemzeti támogatási program révén. A program több mint 5 millió otthonra szerelt fel paneleket, és havonta körülbelül 500 000 otthont ad hozzá. „Ez a villamos energia használatának demokratizálása” – mondta.
De ugyanez a tendencia nyomást gyakorol a közművekre. Azok az ügyfelek, akik megengedhetik maguknak a napelemes rendszereket és akkumulátorokat, gyakran kevesebb hálózati energiát használnak fel. Ez csökkenti a közüzemi bevételeket annak ellenére, hogy ezek az ügyfelek éjszaka, felhős időben és akkumulátoraik lemerülésekor továbbra is a hálózatra támaszkodnak.
A Karacsit ellátó K-Electric a napenergia terjedését tapasztalta a város jómódú Defense Housing Authority negyedében. Syed Muhammad Taha vezérigazgató a napelemeket „átoknak és áldásnak” nevezte. Az ezeket telepítő ügyfelek a közmű legjobban fizető felhasználói közé tartoznak, de kevesebb áramot vásárolnak.
Fennáll a kockázata annak, hogy a költségek azokra hárulnak, akik nem tudnak napenergiát telepíteni. Karacsi Lyari kerületében a K-Electric azt állítja, hogy minden áramszolgáltatásra elköltött 100 Rs (1,04 USD) után 30–40 rúpia (0,31–0,42 USD) veszít. Azem Baloch, egy szerelő, aki lakást bérel a környéken, azt mondta: „A bevételem több mint felét áramra költöm.”
Dél-Afrika hasonló problémával küzd. A Shoprite 2015 óta telepített napelemeket épületekre és teherautókra Dél-Afrikában és Namíbiában. A kiskereskedő jelenleg körülbelül 43 MW csúcskapacitással rendelkezik, és akkumulátorokat fontolgat.
Az Eskom, az ország állami közszolgáltatója számára a kisebb vállalkozások kereslete és a gazdagabb ügyfelek kevesebb bevételt jelentenek az erőművek és a hálózat karbantartása számára. Az Eskom becslése szerint a tetőtéri napelemek és akkumulátorok körülbelül 7%-át tették ki a márciussal végződött évben a 11,7 terawattórás villamosenergia-értékesítés csökkenésének.
A hálózatüzemeltetőknek technikai problémájuk is van. A napenergia termelése élesen megváltozhat az időjárás változásaival, különösen azokon a helyeken, ahol magas a tetők alkalmazása. Ausztráliában a déli napenergia teljesítménye olyan alacsonyra szoríthatja a hálózat iránti igényt, hogy nehezebbé válik a rendszer stabilitásához szükséges hagyományos erőművek működtetése.
Hitel: The Financial Times
A tetőtéri rendszerek a helyi elosztóhálózatokból származó többletenergiát a nagyfeszültségű távvezetékekbe is továbbíthatják, növelve a feszültséget és korlátozva a háztartások villamosenergia-exportálását. A több millió kis rendszer teljesítményének előrejelzése a hálózatüzemeltetők fő feladatává vált.
Pierluigi Mancarella, a Melbourne-i Egyetem villamosenergia-rendszerekkel foglalkozó professzora elmondta, hogy a kockázat akkor válik nyilvánvalóvá, amikor a felhők olyan területekre költöznek, ahol a tetőn erős napenergiát használnak. „Ha hatalmas felhőképződménye van, akkor a tetőtéri fotovillamos termelés annyira visszaeshet, hogy úgy tűnik, gyakorlatilag egy atomerőművet veszített el.”
A közszolgáltatók akkumulátorokkal, új tarifamodellekkel és jobb előrejelző eszközökkel reagálnak. A UK Power Networks a közelmúltban végzett el egy 389 000 GBP (523 992 USD) értékű tanulmányt a gépi tanulási modellekről, hogy megbecsülje, mekkora napenergia-kapacitás kapcsolódik hálózatához. Az Amperon napelem-előrejelző cég óránként átképzi modelljeit, hogy figyelembe vegye a változó körülményeket.
Nem valószínű, hogy lelassul a váltás. A napenergia a vállalkozások és a háztartások szokásos módja az energiaköltségek csökkentésének, ugyanakkor a hagyományos villamosenergia-hálózatot is bonyolultabb rendszerré alakítja – olyanná, amelyiknek mindkét irányban áramló áramot kezelnie kell.