Már 30 éve működik a világ legidősebb naperőműve

A napelemek talajra történő telepítése talán már az 50-es években megkezdődött, az első megawattos kapacitású, kereskedelmi célú naperőmű megépítésére azonban 1982 decemberéig kellett várni. Az ARCO Solar, egy amerikai olajcég leányvállalata ekkor üzemelte be a kaliforniai Hesperia városának határában az 1 MW-os napelemparkját. A projekt végül veszteségesnek bizonyult, ezért az ARCO nyolc évvel később megvált a naperőműtől, amit az új tulajdonosok a 90-es évek elején lebontottak, az alkatrészeit pedig eladták. Hasonló sorsra jutott a vállalat 1984-ben átadott másik, 5,2 MW-os létesítménye is. Sacramento városának közművállalata szintén 1984-ben épített meg egy megawattos kapacitású naperőművet, ez már 27 éven át üzemelhetett, mielőtt 2011-ben nyugdíjazták.

A világ legrégebben épült, és a mai napig is működő napelemparkja ebben a mérettartományban minden valószínűség szerint a spanyolországi Toledo PV nevű projekt.

A fotovoltaikus energia megjelenése a spanyol villamosenergia-rendszerben 1984-ig nyúlik vissza. Abban az évben az Iberdrola telepítette az első, hálózatra kapcsolt fotovoltaikus erőművet San Agustín de Guadalixban. Ez a 100 kW teljesítményű rendszer volt az egyetlen a félszigeten közel 10 évig. 1993-ban négy, egyenként 2,7 kW teljesítményű rendszert kapcsoltak hálózatra, amelyeket az ATERSA telepített Pozuelo de Alarcón, Madrid egyik elővárosának házaira. Ezután egy sor olyan projekt következett, amelyek inkább demonstrációs szerepet töltöttek be: 42 kW egy menorcai iskolán, 13,5 kW a Madridi Műszaki Egyetem Napenergia Intézetén, és 53 kW a matarói könyvtár épületén.

Ezekhez a kisebb rendszerekhez képest hatalmas méretbeli ugrást jelentett az 1994. június 7-én hálózatra kapcsolt 1 MW-os toledói projekt, amely azóta is folyamatosan működik. Ez a 30 évnyi üzemidő bizonyítja, hogy a naperőművek hosszabb élettartamra számíthatnak, mint azt sokan gondolták volna.

A szolármatuzsálem Toledo városától nyugatra, egy vízerőmű mellett épült fel, és annak hálózati csatlakozásán keresztül kapcsolódik az országos hálózatra. A beruházás 10 millió ECU-ból valósult meg (1994-ben még nem létezett euró, ezért akkoriban ECU-t, azaz európai valutaegységet használtak az EU-s finanszírozású projektek esetében), ami ma körülbelül 20 millió eurónak felelhet meg, vagyis egy kW hozzávetőleg 20 ezer euróba kerülhetett. Ez több mint hússzorosa a mai áraknak, így megtérülésről természetesen nem lehetett beszélni, a projekt EU-s finanszírozás segítségével valósulhatott meg, és az volt a deklarált célja, hogy demonstrálja a technológia működőképességét, bevonja a nagy energiavállalatokat a fejlesztésekbe, és kitapossa az utat a fotovoltaika további fejlődése előtt.

Kép: Alonso Abella: Toledo PV plant 1 MWp—20 years of operation

Miután a tapasztalatszerzés is fontos tényező volt, többféle technológiával kísérleteztek egyszerre, ezért a naperőmű meglehetősen öszvér módon épült fel. Használtak fix és napkövető tartószerkezetet, tirisztoros és IGBT invertereket, de a napelemek is két különféle forrásból származtak, így beépítettek a BP által Spanyolországban gyártott nagy hatékonyságú Saturn paneleket, és a német Nukem GmbH által gyártott vékonyfilmes modulokat is.

A napelemek beszerzése időben elnyújtva történt, mivel ekkoriban még egyik cégnek sem volt akkora gyártókapacitása, hogy egy több száz kW-os megrendelést egyben le tudjon szállítani. A tervezés és kivitelezés 2 éves időszaka alatt annyit csökkent a panelek ára, hogy a beruházást végül az eredetileg tervezettnél 4%-kal kisebb keretből, 10,3 millió ECU helyett 9,9 millió ECU-ból sikerült megvalósítani.

Az erőmű költségstruktúrája. Forrás: a projekt azóta már megszűnt honlapja.

2015-ben készült egy tanulmány, amely az erőmű működésének első 20 éve során szerzett tapasztalatokat összegezte. Ebből kiderült, hogy a BP és a Nukem paneljei évente 0,2%-kal, illetve 1%-kal degradálódtak. Ezek nem rossz értékek ugyan, de bőven akadtak más jellegű problémák.

Az eredetileg felhasznált 7936 modulból 100 tönkrement, 108-at elloptak, 150 Nukem modult pedig delamináció (rétegleválás) miatt kellett cserélnie a gyártónak. Az inverterek javítása, a kiégett biztosítékok, a PV-modulok csatlakozódobozainak hibái és a hálózati hibák is sok munkát adtak a karbantartóknak. A három invertert 2010 és 2013 között lecserélték, a stringek egy részét újrakábelezték. Az erőmű összességében jóval több karbantartást igényelt, és a névleges teljesítményéhez képest alacsonyabb hozamot ért el, mint a mai modernebb létesítmények.

A gyermekbetegségeken persze nincs mit csodálkozni, hiszen a 90-es években még sem a gyártók, sem a tervezést és üzemeltetést végző szakemberek nem rendelkeztek a ma már evidensnek számító tudás és tapasztalat egy igen jelentős részével. Az egész projektnek az volt a célja, hogy az iparágat felvértezze a naperőművek hatékony és gazdaságos működtetéséhez szükséges know-how-val. Az évek során több mint 10 ezer látogató kereste fel a létesítményt – diákok, technikusok és szakemberek egyaránt. Ahogyan azt nap mint nap a saját szemünkkel láthatjuk, a Toledo PV és más úttörő projektek végül elérték a céljukat, és sikerült beindítaniuk a naperőművek robbanásszerű fejlődését, amelyek egyre olcsóbbak, egyre hatékonyabbak, egyre megbízhatóbbak és egyre „okosabbak” lettek az idők során.

Na és mi történt a Toledo PV-vel a 20. születésnapja óta? 2016-ban átesett egy alapos felújításon és lecserélték a régi napelemeit (melyek többsége egyébként még mindig működött), hogy helyreállítsák a korábbi teljesítményét. A mostanra már 31. évét taposó naperőmű így további évtizedeken keresztül táplálhat majd tiszta energiát a spanyol hálózatba. A nyugdíj még odébb van.

39 éve működik Európa legrégebbi napelemes rendszere

dr. Papp László (Sol Invictus)

Technológiai elemző, és a Villanyautosok.hu csapatának megújuló energiákkal, energiatárolással, illetve piaci trendekkel foglalkozó szakértője. Célja, hogy minél többek számára tegye egyértelművé, hogy a fenntartható jövő gazdaságilag is a legracionálisabb választás.