Apró különbség, mégis nagy lehet a veszteség - Az ígéretnél kisebb számokat produkálnak a napelemek

A németországi székhelyű kutatóintézet munkatársai 2012 óta több mint 70 000 fotovoltaikus (PV) modult teszteltek és végeztek el rajtuk laboratóriumi teljesítménymérést. A kiterjedt adatkészletből az intézet kutatói most 1034, monokristályos szilícium napelemeken szabványos laboratóriumi körülmények között végzett mérést elemeztek a teljesítmény-megfelelőség átfogó felülvizsgálata érdekében.

A vizsgálat eredménye szerint körülbelül 2017-től

egyre nagyobb negatív eltérés volt tapasztalható a napelemgyártók által megadott teljesítményadatok és a kutatóintézet mérési eredményei között.

A PV-modulok teljesítménymérésének elemzése szerint 2012 és 2016 között az eltérések átlaga a szokásosnak mondható 1% alatti értéket mutatta. Sőt, ebben az időszakban gyakran mértek pozitív eltéréseket is, így valójában a laboratóriumi mérések 2016-ig összességében átlagosan nagyobb teljesítményt mutattak ki a gyártók által ígért értékeknél. 2016-ban például átlagosan 0,6% volt a különbség a gyártó által megadott teljesítmény és az intézet laboratóriumában mért teljesítmény között az utóbbi javára.

Azóta azonban negatív tendencia alakult ki, különösen a 2020-2023-as időszakban. Ennek eredményeképpen a mért csúcsteljesítmények átlagosan 1,3%-os elmaradást mutattak a névleges maximális teljesítményhez képest a mélypontot jelölő 2023-as évben.

A túlnyomórészt nagy projektekhez használt, a világ legmeghatározóbb gyártóinak napelemein végzett tanulmányéhoz képest szélesebb mintán végzett (2024-es adatokat még nem tartalmazó) kutatás ennél is jelentősebb, -2,2%-os eltérést talált a nominális teljesítményadatokhoz viszonyítva.

Ehhez képest a friss, 2024-es teljesítménymegfelelőségi adatok minimális fordulatot mutatnak,

de ezek alapján is átlagosan 1,2%-os negatív eltérés van a gyártói értékek és a laboratóriumi mérések között.

Az enyhe javulás a kutatók szerint akár arra is utalhat, hogy a gyártó vállalatok problémaként ismerhették fel a valós csúcsteljesítményt meghaladó értékek megadásának gyakorlatát.

Bár az eredmények szerint 2024-ben 1,2%-os alulteljesítés nem tűnik jelentősnek,

de nagy léptékben már érdemi negatív eltérést jelenthet a telepített kapacitás teljesítőképessége, ezáltal pedig a napenergia-termelés tekintetében.

Ezek alapján például a Németországban 2024-ben telepített, a gyártói adatok szerint 16,2 gigawatt (GW) új naperőmű-kapacitás közel 195 megawattal (MW) kisebb valós maximális teljesítménnyel rendelkezhet, ami megfelel az ország egyik legnagyobb napelemparkja névleges teljesítményének.

Magyarországon tavaly 1,5 GW beépített teljesítőképességgel létesültek új napelemes rendszerek, legalábbis a gyártók által megadott névleges teljesítményadatok szerint. Amennyiben azonban a kutatás eredményéül kapott 1,2%-os negatív eltéréssel számolunk, akkor az újonnan telepített kapacitás valós maximális teljesítőképessége 18 MW-tal kisebb lehet ennél.

Egy ekkora teljesítményű nagy napelempark éves termelése több mint 10 ezer átlagos háztartás éves villamosenergia-felhasználásának felel meg.

Megjegyzendő azonban, hogy bár a nagy, ipari méretű napelemparkok és a legkisebb lakossági rendszerek is hasonló modulokból állnak, a háztartási méretű rendszereket régebbi fejlesztésű és kisebb teljesítőképességű napelemek alkotják, mint a nagy naperőműveket.

A Fraunhofer ISE elemzésbe csak az adott év top 10 modulgyártójának új termékei kerültek be, így összesen 15 gyártó napelemei szerepelnek benne, és az adatokat az értékeléshez megfelelő további kritériumok szerint is szűrték.

A gyártók által megadott névleges értékek a napelemek által szabványos laboratóriumi körülmények között elérhető csúcsteljesítményére vonatkoznak (Watt peak - Wp), amelynél valós körülmények között a modulok többnyire jóval kisebb teljesítményen termelnek. A napelemek valós teljesítményét számos tényező befolyásolja, mindenekelőtt az, hogy mennyi napsütés éri a paneleket, illetve hogy milyen a tájolásuk és dőlésszögük, de a hőmérséklet és az évek múlásával jelentkező természetes teljesítménycsökkenés is.

2024-ben a magyarországi fotovoltaikus erőművek kihasználtsága éves átlagban 17,6% volt, vagyis valós termelésük az év egészében a nominális csúcsteljesítményüknek átlagosan ekkora részét tette ki.

A tanulmányt publikáló kutatók szerint az eredmények azt is egyértelművé teszik, hogy egy megbízható, folyamatos és független infrastruktúra álljon rendelkezésre a napelemek minőségellenőrzéséhez, különösen akkor, amikor a német és európai napelempiacok importfüggőségének aránya meghaladja a 90%-ot.

A címlapkép illusztráció. Címlapkép forrása: Getty Images