A napenergia a világ egyik leggyorsabban fejlődő energiaforrása. A napelemparkok kapacitása évről évre rekordokat dönt, miközben egyre több ország tekint rájuk a fenntartható energiatermelés egyik kulcselemeként. Van azonban egy kevésbé ismert összefüggés, amelyre egyre több kutatás hívja fel a figyelmet: a világ legnagyobb napelemparkjai gyakran éppen a legsúlyosabb vízhiánnyal küzdő térségekben épülnek.
A világ legvízhiányosabb térségei, ahol mégis hatalmas napelemparkok működnek
A napenergia szempontjából a legkedvezőbb területek sokszor egybeesnek a világ legszárazabb régióival.
Atacama-sivatag (Chile)
A Föld egyik legszárazabb területe, ahol egyes meteorológiai állomásokon évekig nem mérnek csapadékot. A kivételes napsugárzás miatt azonban jelentős napelemes kapacitás épült ki a térségben.
Arab-félsziget (Szaúd-Arábia, Egyesült Arab Emírségek)
A világ legvízstresszesebb térségei közé tartozik, mégis itt található többek között a Mohammed bin Rashid Al Maktoum Solar Park, a világ egyik legnagyobb naperőműve.
Rádzsasztán (India)
India egyik legszárazabb régiója, ahol a 2245 MW kapacitású Bhadla Solar Park működik. A porfelhalmozódás itt is az egyik legnagyobb üzemeltetési kihívás.
Cholisztán-sivatag (Pakisztán)
A pakisztáni Punjab tartomány erős vízstressz alatt áll, mégis itt működik a Quaid-e-Azam Solar Park.
Szahara térsége (Marokkó és Egyiptom)
A MENA-régió (Közel-Kelet és Észak-Afrika) a világ egyik legvízhiányosabb térsége, miközben jelentős napelemes beruházások zajlanak Marokkóban és Egyiptomban.
Miért éppen a sivatagokban épülnek a világ legnagyobb napelemparkjai?
Első pillantásra a válasz egyszerű: mert ott van a legtöbb napsütés.
A dubaji Mohammed Bin Rashid Al Maktoum napelempark 2013-as megnyitása óta az Öböl-menti Együttműködési Tanács (GCC) országai egyre nagyobb összegeket fektetnek a napenergiába. Az Egyesült Arab Emírségek mellett Szaúd-Arábia, Katar, Omán, Kuvait és Bahrein is jelentős napelempark-fejlesztéseket indított az elmúlt években.
Nem véletlenül.
Az Arab-sivatag évente körülbelül 3400 napsütéses órát kap, ami több mint kétszerese Németország átlagának (1600 óra), és jóval meghaladja a napenergiában kiemelkedő Spanyolország körülbelül 2900 órás értékét is. A hatalmas, ritkán lakott területek és a rendkívül magas besugárzás miatt ezek a régiók a világ legalkalmasabb helyszínei közé tartoznak a nagy teljesítményű napelemparkok számára.
Csakhogy itt jelenik meg a napenergia egyik legnagyobb paradoxona.
Ahol a legtöbb a napsütés, ott gyakran a legkevesebb a víz
A napenergia működéséhez nem elég a napsütés. A sivatagi környezet számos olyan kihívást jelent, amelyeket a tervezés során figyelembe kell venni.
A magas hőmérséklet, a homokviharok és a folyamatos porlerakódás jelentősen befolyásolják a napelemek teljesítményét. A panelek felületén lerakódó porréteg csökkenti a bejutó napsugárzás mennyiségét, ezáltal mérsékli az energiatermelést.
A probléma különösen a sivatagokban jelentős, ahol néhány nap vagy hét alatt olyan mértékű szennyeződés halmozódhat fel a paneleken, amely már mérhető veszteséget okoz.
A napelemparkok láthatatlan vízigénye
A legtöbb ember a napelemeket szinte vízmentes technológiának tekinti. A valóság azonban ennél összetettebb.
A sivatagi környezetben működő napelemparkok jelentős része rendszeres tisztítást igényel. Bár számos vállalat dolgozik vízmentes vagy robotizált tisztítási technológiák fejlesztésén, ezek jelenleg még nem tudtak teljes mértékben elterjedni ipari méretekben. Emiatt a legtöbb nagy napelempark ma is vizet használ a panelek felületének tisztítására.
Az Arab-félszigeten ez különösen érdekes helyzetet eredményez.
A tisztításhoz felhasznált víz jelentős része ugyanis sótalanított tengervízből származik. A sótalanítás rendkívül energiaigényes folyamat, amely jelentős költséggel és szén-dioxid-kibocsátással jár.
Vagyis a napenergia és a víz kapcsolata sokkal szorosabb, mint azt elsőre gondolnánk.
A vízlábnyom nem csak a tisztításról szól
A víz szerepe nem ér véget a panelek mosásánál.
A napenergia-rendszerek vízlábnyoma magában foglalja:
- a napelemek gyártását,
- az akkumulátorok előállítását,
- a lítium, kobalt, gallium és más nyersanyagok kitermelését,
- valamint az energiaellátáshoz kapcsolódó számos ipari folyamatot.
Ezért a modern energetikai beruházások esetében ma már nem elegendő kizárólag a szén-dioxid-kibocsátást vizsgálni. Egyre fontosabb szemponttá válik a teljes vízlábnyom elemzése is.
Mit tanulhatunk ebből mi, napelem-tulajdonosok?
Bár Magyarország szerencsére nem az Arab-sivataghoz hasonló környezetben helyezkedik el, egy dolog nálunk is ugyanúgy igaz:
A napelemek hatásfoka nagymértékben függ a felület tisztaságától.
A por, a pollen, a mezőgazdasági eredetű szennyeződések, az ipari por vagy akár az eső által odamosott lerakódások idővel jelentősen csökkenthetik a termelést. Saját méréseink során is rendszeresen tapasztaljuk, hogy a szakszerű tisztítás után a rendszerek teljesítménye mérhetően javul.
A kérdés tehát nem az, hogy szükség van-e tisztításra, hanem az, hogyan lehet azt a lehető leghatékonyabban és a lehető legkisebb vízfelhasználással elvégezni.
Összegzés
A világ legnagyobb napelemparkjai gyakran olyan területeken működnek, ahol a víz az egyik legértékesebb természeti erőforrás. Az Atacama-sivatagtól az Arab-félszigetig ugyanaz a kihívás jelenik meg: a magas napsütéses óraszám kiváló energiatermelési lehetőséget biztosít, ugyanakkor a por és a szennyeződések miatt rendszeres tisztításra van szükség.
A jövő fenntartható energiatermelésének egyik kulcskérdése ezért nem csupán az lesz, hogy hol építünk új napelemparkokat, hanem az is, hogy hogyan kezeljük a víz és az energia kapcsolatát.
Mert a napenergia jövőjét nemcsak a Nap, hanem a víz is alakítja.
Érdekesség: Az Arab-sivatag évente körülbelül 3400 napsütéses órát kap. Ez több mint kétszerese Németország értékének, mégis az egyik legnagyobb kihívást nem a napsütés hiánya, hanem a víz hiánya jelenti a napelemparkok üzemeltetői számára.
A tiszta napelem nem költség – hanem megtérülő befektetés.
A világ legnagyobb napelemparkjai is folyamatosan küzdenek a por és a szennyeződések okozta teljesítménycsökkenéssel. A rendszeres, szakszerű tisztítás nemcsak a termelést növelheti, hanem hozzájárulhat a napelemes rendszer hosszabb élettartamához is.
Forrás: https://www.bourseandbazaar.org/articles/2023/12/17/solar-powers-water-problem-in-the-gulf
