Erkély napelem: mi ez? Működik-e? Használható-e hazánkban?

Az erkély napelem nagy-szerű találmány, bár kis helyen is elfér: bármely, átlagos méretű európai balkonra kitehetők a fotovoltaikus panelek, hogy utána máris termelje az áramot. Igaz, bőven nem annyit, mint akár egy házi naperőmű, de nem is ez a céljuk.

Az erkély napelem körül mégis elég sok huzavona alakult ki, mert szemmel láthatóan a döntéshozók nem igazán vannak (voltak) képben a technológiával.

Ha megoldást keresel arra, hogyan csökkenthetnéd az ökológiai lábnyomodat a villanyszámláddal együtt, akkor egy erkély napelem megfelelő beruházás lehet. De mi is ez pontosan, hogyan működik, és alkalmazhatod-e őket Magyarországon?

Ebben a cikkben választ adunk ezekre a kérdésekre, sőt még abban is segítünk, hogyan számolhatod ki a napelemek megtérülését!

Mi az az erkély napelem?

Az erkély napelem egy kisméretű, mobilis napelem, amelyet kifejezetten a kis helyekre terveztek. Az erkély napelemek ráadásul kialakításának köszönhetően szabadon, puszta kézzel könnyedén be lehet állítani a kívánt pozícióba, a működéséhez pedig sem nagy nyílt térre, sem méretes tetőre nincs szükség.

Igaz, teljesítményben messze elmarad a nagy fotovoltaikus rendszerektől – de ezért cserébe sokkal kisebb és könnyebb, mint a tetőre vagy talajszint feletti állványzatra szerelhető napelemek.

Néhány erkély napelem plug-and-play rendszerű, ami annyit jelent, hogy akár közvetlenül csatlakoztatható egy konnektorhoz vagy hordozható áramfejlesztőhöz, vagyis extra szaktudás és szakember közreműködése nélkül, egy laikus számára is könnyen beüzemelhető: a telepítés tényleg annyi, hogy a kívánt pozícióba állítjuk a hordozható napelem paneleket, bedugjuk a generátorba és onnan a napelem már teszi is a dolgát: áramot termel.

Az erkély napelemek legfőbb előnye a mobilitás

Az erkély napelemek, ahogy említettük, a mozgathatóságért cserébe kisebb teljesítménnyel bírnak – ám a mobilitás mellett más előnyt is nyújtanak. Például ahol más rendszer telepítésére nem mutatkozik lehetőség, ott akár már a néhány kilowatt óra áram megtakarítása is sokat számíthat.

Az erkély napelemek könnyen telepíthetők, azaz a telepítésükhöz és beüzemelésükhöz nem szükséges lyukakat fúrni, nehéz tartókat rögzíteni, sem elektromos szakembert fogadni. A telepítés során csak ki kell választani egy elég napos helyet a teraszon, és bedugni a fotovoltaikus panelek csatlakozóit.

A mobilitásuk azonban nem csak ezen a téren használható ki maximálisan, természetesen nem csak erkélyre tehető, hanem ideális társ lehet akár egy egész napos túra vagy családi kempingezés során is.

Miben különbözik a tetőre szerelt napelemektől az erkély napelem?

Nézzük meg most részletekbe menően, hogy mit is jelent számszerűsítve a különbség az erkély napelem és a tetőre szerelhető napelem között.

Méret- és súlykülönbség a kétféle napelem típus között

Az erkély napelemek panelenként általában 100 és 400 watt közötti teljesítménnyel rendelkeznek, és súlyban általában véve kevesebb, mint 10 kg-ot nyomnak, míg a tetőre szerelhető változatok akár a 25 kg-ot is elérhetik egy-egy panel esetében, és teljesítményük lényegesen nagyobb, a kis erkélyre szerelhető paneleknél.

Különbség a telepítés és a vezetékelés között

Az erkély napelemek telepítése és vezetékelése jóval egyszerűbb a tetőre szerelhető változatokhoz képest. Itt nem kell bonyolult vezetékeléssel bajlódni, elég csak kitenni az állványt, és mivel kültérről beszélünk, keresni egy vízálló konnektort a csatlakoztatáshoz.

A tetőre szerelhető illetőleg a nagy, kerti napelemeknek azonban egy szerelt állványzathoz kell csatlakozniuk, valamint szükséges elektromosan is bekötni az inverterhez és a mérőhöz, továbbá az invertert be is kell kötni a ház elektromos rendszerébe, ami előfordulhat, hogy emiatt akár Amper-bővítésre szorulhat.

Aligha mellékesen pont ezen okokra hivatkozva kezdődött hazánkban a huzavona a kormányzat és a lakosság között (ideértve minden vállalkozást, amelyik érdekelt a napelemek telepítésében vagy azok árusításában), de erről kicsit később.

Költség és amortizáció: ez se két fillér

Az erkély napelemek nagyságrendileg sokkal kisebb befektetést jelentenek (mérettől, panelszámtól és gyártótól függően százezer forint körül alakul a teljes költsége a több millióhoz képest) és rövidebb megtérülési idővel rendelkeznek a tetőre szerelhető napelemekhez képest.

Áruk általában panelenként 50 és 100 ezer forint között mozog, vagyis lényegesen megfizethetőbbek, mint a tetőre szerelhető változatok. A pontos költség- és megtérülés számítást lásd lentebb.

Hogyan működik az erkély napelem?

Az erkély napelem hasonlóan működik, mint a tetőre szerelhető napelem: fotovoltaikus cellákból álló paneleket kell a Nap felé fordítani, hogy felfogják a napfényt, és egyenáramú (DC) elektromossággá alakítsák azt át.

Ezt az egyenáramot utána vagy egy hordozható áramfejlesztőben tárolják, vagy egy mikroinverter segítségével váltják át váltóárammá (AC). Az AC elektromosságot aztán közvetlenül felhasználhatjuk készülékeink (pl. a hűtő-fűtő klíma) működtetéséhez, vagy akár vissza is táplálhatjuk a hálózatba – már ha az állam éppen megengedi a visszatáplálást, ugyebár.

Hordozható akkumulátoros generátor

A hordozható generátor az egyik kulcs ahhoz, hogy legálisan használhassuk még olyan országokban is az erkély napelemet, ahol egyébként a kormányzat utálja, ha a lakosság ilyen téren is önállósodni kezd.

A hordozható generátorokat elsősorban nem napelemes töltésre tervezték, hanem arra, hogy különböző forrásokból, például autó akkumulátorokból származó elektromosságot tároljon el és adjon le, amikor arra szükség van.

Alapvetően egy nagy akkumulátorról beszélünk, több kimenettel és csatlakozóval, amely alkalmas arra, hogy elektromos eszközöket működtessen, töltsön, vagy tartalékáramot biztosítson áramszünetek és vészhelyzetek esetén.

A hordozható generátor főbb jellemzői

A generátor kapacitása általában 300 és 2000 wattóra között változik, míg a kimenete 100 és 1800 watt között mozog. Ez nagyjából arra elegendő, hogy a tárolt elektromossággal laptopokat, TV-ket, hűtőszekrényeket vagy akár mikrohullámú sütőt is nagy biztonsággal üzemeltethessen.

Persze ez teljesen a generátor kapacitásától és töltöttségétől függ, meg az üzemeltetett eszköz vagy eszközök maximális fogyasztásától.

A hordozható generátorok újabb generációinak már elég egyszerű a vezérlése, mert többnyire rendelkeznek egy olyan fő kijelzővel, amelyről könnyedén leolvasható az akkumulátor töltöttségi szintje, a bemeneti és kimeneti teljesítménye, valamint a fennmaradó üzemidő is.

Emellett a többségüket már egy vezérlőpanellel is ellátták, amivel könnyen szabályozható a kimenetek be- vagy kikapcsolása és a beállítások is módosíthatók.

Miért kell mikroinverter az erkély napelemhez?

A fotovoltaikus panelek, ahogy említettük, egyenáramot termelnek. Mivel ez a legtöbb eszköz számára közvetlenül felhasználhatatlan, és a közműhálózat se szereti, át kell alakítsuk váltóárammá – ezt a feladatot végzi el az inverter.

Általában a napelemek hátoldalára van csatlakoztatva, és egy vagy két panel kimenetét tudja kezelni, illetve optimalizálni minden napelem kimenetét egyénileg, csökkentve az árnyékolás, a por vagy az inkompatibilitás okozta veszteségeket. Emellett képes figyelni és jelentést készíteni minden panel aktuális teljesítményéről, valamint észlelni és elszigetelni az esetleges hibákat vagy meghibásodásokat.

Hol használják az erkély napelemet?

A világ különböző részein, különösen olyan városi területeken, ahol a tetőterület igen limitált, vagy már „zöld” tetővé lett alakítva, esetlegesen nem áll rendelkezésre, már széles körben alkalmazzák az erkély napelemeket. Mivel folyamatosan Németország a „bezzegország” idehaza, nézzük meg, náluk mi a helyzet.

Németország az egyik vezető ország a napenergia hasznosítás területén, több mint 50 gigawatt telepített kapacitással. Az ország az elsők között engedélyezte az erkély (vagy balkon) napelemek használatát (németül Balkonkraftwerke).

Az erkély napelemek náluk kormányzati támogatást élveznek, ezáltal a szolgáltató €0.08/kWh összegű átvételi díjat fizet a hálózatra visszatáplált elektromosság után. Az erkély napelemek ennek köszönhetően széles körben elérhetőek és ugyanakkor megfizethetőek is, az árak €300 és €1000 között mozognak napelem panelenként.

A német előírások csak korlátoznak, nem tiltanak

A német előírások szerint legfeljebb 600 Watt névleges teljesítményű erkély napelemet lehet használni, viszont a lakosság egy része sikeresen lobbizott azért, hogy a határértéket 800 Wattra emeljék. A 600-800 Wattos teljesítménytartomány azért kritikus, mivel az alapvetően az Európai Bizottság által meghatározott szabályozáshoz igazodik.

Ez a rendelet csak a 0,8 Kilowatt (800 Watt) feletti rendszereket minősíti „jelentősnek”, vagyis az erkélyes napelemek nem minősülnek jelentősnek. Bár ez a meghatározás jogszerű, valahol azt is jelenti, hogy egyetlen kis termelőegység háztartáshoz csatlakoztatása tulajdonképpen jelentéktelen hatással jár.

Ebben az esetben a rendszer nem képes annyi villamos energiát termelni, amennyit egy átlagos háztartás egy adott időpontban elfogyaszt. Ennek oka, hogy a 600 wattos névleges teljesítmény csak optimális laboratóriumi körülmények között érhető el, ami egy erkélyen soha nem valósítható meg.

Ennek megfelelően tehát a felvett teljesítmény minden pillanatban jelentősen alacsonyabb. Amennyiben pedig valamilyen okból áramkimaradás következik be, az inverterek azonnal lekapcsolják az áramellátást, hogy elkerüljék az esetleges túlfeszültségeket.

2024 januárjával nő az engedélyezett teljesítményhatár – Németországban

A német törvényhozás nemrégiben lépett fel az erkély napelem rendszerekre vonatkozó korlátozások enyhítése érdekében, ami várhatóan növelni fogja a balkon napelemek népszerűségét. A 2024. január 1-jén hatályba lépő új szabályozás szerint az erkélyen elhelyezhető napelemes rendszerek energiatermelési kapacitása 600 wattról legfeljebb 800 wattra emelkedik, ami így még több választási lehetőséget kínál a tiszta energiát kereső magánszemélyek számára.

Az új jogszabály célja a bürokratikus korlátozások csökkentése és a regisztrációs folyamat egyszerűsítése, lehetővé téve a rendszerek mielőbbi üzembe helyezését.

Konkrétan, az erkélyes napelemes rendszerek esetében már nem lesz szükség a helyi hálózatüzemeltetőknél történő regisztrációra; ehelyett a regisztráció a Szövetségi Hálózati Ügynökség piaci törzsadat-nyilvántartásán keresztül fog történni. Ez a változás lényegesen kényelmesebbé teszi majd a regisztrációs folyamatot.

Mekkora teljesítményt tud éves szinten termelni egy erkély napelem?

Az erkély napelem éves energia kimenete, vagyis termelése számos tényezőtől függ, mint például a panel mérete, hatékonysága és orientációja, a helyszín, a klíma és az időjárás, valamint a panel árnyékoltsága, porozottsága és karbantartási igénye. Mindemellett általános becslésként az alábbi képletet használhatjuk az erkély napelem panel éves kimenetének kiszámításához:

Éves kimenet (kWh) = Panel teljesítménye (W) x Napos órák (h) x Teljesítményarány (%)

• A panel teljesítménye a napelem panel névleges teljesítménye, általában wattban (W) kifejezve. Például egy 100 W-os napelem panel névleg 100 W-os teljesítménnyel rendelkezik, azaz ez az elméleti maximuma a termelésnek.
• A napos órák az elegendő napsütést biztosító órák száma, amely alatt a napelem panel a csúcsnapsugárzást kapja, általában órában (h) van kifejezve. Például Budapesten, az éves átlagot nézve, a napos órák száma naponta átlag 4,5 h.
• A teljesítményarány a panel teljesítményének az a százaléka, amely valójában elektromossággá alakul át, általában százalékban (%) kifejezve. Például egy tipikus teljesítményarány az erkély napelem panel esetében 75%.

Ezen a képlettel becslést készíthetünk egy 100 W-os erkély napelem panel éves kimenetére Budapesten, Magyarországon, az alábbiak szerint:

Éves kimenet (kWh) = 100 W x 4,5 h x 0,75 = 337,5 kWh

Ez azt jelenti, hogy egy 100 W-os erkély napelem évente körülbelül 337,5 kWh elektromosságot termel. Ez egyenértékű egy 40 W-os izzó árammal való ellátásával körülbelül 234 napig, vagy egy laptop üzemeltetésével körülbelül 78 napig, vagy egy hűtő működtetésével körülbelül 15 napig.

Nem rossz, igaz?

Természetesen ez csak egy becslés, de a fenti képlettel a saját otthonod esetében is megsaccolhatod, mennyi áramot termelne egy ilyen rendszer neked.

Mennyibe kerül, mennyi idő alatt térül meg egy erkély napelem?

Az erkély napelempanel ára a panel méretétől, minőségétől, márkájától, valamint azoktól az eszközöktől és szolgáltatásoktól függ, amelyekkel együtt érkezik. Annyi tényezőtől függ, hogy igazából csak széles értékhatárokkal tudunk számolni.

Iránymutatóként azt mondhatjuk, hogy a cikk írásának idején egy erkély napelemért, beleértve a talapzatát, a mikroinvertert és a kábeleket is, általában 100 ezer és 450 ezer forint közötti összeget kell fizetni.

Az erkély napelem megtérülési ideje az az idő, amíg az elektromos áram számlájában jelentkező megtakarítás kiegyenlíti a rendszer beszerzési költségeit. A megtérülési idő szintén több tényezőtől függ:

• a napelem rendszer költségétől,
• a rendszer tényleges kimenetétől,
• az elektromosság aktuális árától és
• azoktól az ösztönzőktől vagy támogatásoktól, amelyek elérhetők a felhasználás területén.

Vegyük példaként, hogy vásárolunk egy 200 W-os erkély napelempanelt 175 ezer forintért, és az összes általa termelt elektromosságot felhasználjuk, sziget üzemben (azaz nem kötjük a hálózatra, hanem csak a generátort töltjük, az meg utána mondjuk egy laptopot).

Tegyük fel továbbá, hogy az áram átlagos ára 50 Ft/kWh, és nincsenek ösztönzők vagy támogatások, illetve a napelemet a korábbi példa szerint üzemeltetjük (azaz 2*337,5 kWh-t, azaz 675 kWh áramot termel évente).

Ezekkel a feltételekkel kiszámolhatjuk az erkély napelempanel megtérülési idejét a következő módon: Megtérülési idő (év) = Panel költsége (Ft) / (Panel kimenete (kWh) x Elektromosság ára (Ft/kWh))

Megtérülési idő (év) = 175 000 / (675 x 50) = 175 000/ 33 750 = 5,19 év

Ez azt jelenti, hogy körülbelül 5 évig és két hónapig tart, amíg egy 200 W-os erkély napelem megtérül, ha minden nap 4,5 óráig termel áramot 75%-os teljesítményaránnyal.

Az 5,19 évnyi üzemeléssel válik nullszaldóssá a rendszer és onnantól minden perc munkával már tiszta hasznot termel. Tegyük hozzá, hogy ez elfogadható megtérülési idő, figyelembe véve azt is, hogy az erkély napelemek átlagos élettartama körülbelül 10 és 20 év között van, legalábbis akkor, ha minőségi gyártótól vásárolunk – azaz a teljes működési idő felében-kétharmadában tisztán profitálhatunk egy ilyen rendszerrel.

Természetesen ez csak egy példa, és minden rendszernél egyedileg kell számolni.

Lehet-e Magyarországon is kapni és használni erkély napelemet?

Igen, lehetséges, sőt törvényes erkély napelemeket vásárolni Magyarországon, de valamit érdemes tudni, mielőtt megtennéd. Elvileg tiltott a használata, ha közvetlen kötnéd az áramhálózatra. Tehát megveheted, de nem használhatod odahaza közvetlen betáplálással.

Az erkély napelemet azonban az EU egységes piacán belül Magyarországon lakóhellyel rendelkező magánszemélyek is megvásárolhatják akár hazai, akár külföldi eladóktól, hiszen maga a termék nem engedélyköteles!

A vásárlók figyelmét azonban több helyen is felhívják arra, hogy a konnektoros napelem használatához kétirányú mérőóra felszerelésére lehet szükségük, és ehhez engedélyt kell kérniük szolgáltatójuktól.

Az engedélyeztetés azonban összetett, számos jogi és technikai bonyodalmat magában foglaló kérdés.

A II. kerület élen járhat a megújuló energiaforrások előmozdításában

Elsőként Budapest második kerülete döntött úgy, hogy igazságot szolgáltat az erkély napelemek telepítésére vonatkozó engedélyek ügyében. Őrsi Gergely, a kerület polgármestere nemrég közösségi oldalán jelentette be, hogy kezdeményezni fogja az erkély napelemek telepítését és üzemeltetését.

„Ennek szellemében döntöttünk mai testületi ülésünkön arról, egyeztetéseket és jogszabály-módosítást kezdeményezünk, hogy jobban elterjedhessenek a költséghatékony napelemes megoldások, mint például az erkély napelemek, és biztosított legyen az egyszerű, átlátható, a felhasználóknak megtakarítást eredményező szaldós elszámolási rendszer és szabályozási környezet”.

Hangsúlyozta továbbá a megújuló energiaforrások növekvő jelentőségét, és hogy minden lehetséges módon szorgalmazza azok használatát.

Dr. Rónay P. Tamás | Korábbi egyetemi oktató, szövegíró. Főként humán, illetve természettudományos cikkeket ír. Otthonosan mozog az okostechnológiák és megújuló erőforrások, zöld technológiák világában.