Napelemes rendszerek teljes életciklus elemzése

Abstract

Dolgozatomban áttekintem az életciklus elemzés alapelveit és módszereit, a legfontosabb fogalmakat, irányelveket és környezeti károsodási kategóriákat, majd bemutatok néhány, napelemes rendszereken végzett esettanulmányt. Kutatásom részét képezte önálló számítások elvégzése is, melyeket az Ecoinvent adatbázison alapuló GaBi 4 életciklus elemzı szoftver segítségével készítettem el. A teljes életciklus elemzés (LCA) egy környezeti teljesítmény értékelı módszer, melynek célja egy termék vagy szolgáltatás környezeti hatásainak pontos meghatározása annak létrejöttétıl az életciklusa végéig. Az LCA objektív és dokumentált, lehetıvé teszi különbözı termékek relatív összehasonlítását, tudatformáló hatású, és a környezetkímélı termékfejlesztés alapját képezi. Az Ecoinvent adatbázis kemikáliák, építıanyagok, mezıgazdasági anyagok, valamint az energiaellátás és hulladékkezelés adatait tartalmazza, melyek forrása elsısorban a svájci és német ipar. Az Ecoinvent Európában a legrészletesebbnek és legpontosabbnak tekintett adatbázis. A GaBi 4 teljes életciklus elemzı szoftver segítségével megbecsülhetıek egy termék vagy szolgáltatás teljes élete során felmerülı költségek, anyag és energia áramok, emberi egészségre és a környezetre gyakorolt káros hatások. A program egyszerőbbé teszi a folyamatok optimalizálását, a termékmenedzsmentet és az eredmények grafikus megjelenítését. Napjainkban a napelemek gyártása és alkalmazása rohamosan növekszik. A napelemes rendszerek a fényenergiát közvetlenül villamos energiává alakítják át, így lehetıvé teszik a megújuló napenergia hasznosítását. A napelemek mőködésük során gyakorlatilag nem terhelik a környezetet szennyezıanyag áramokkal, így alkalmazásuk mindenképpen környezetbarát megoldásnak tőnhet. Ahhoz azonban, hogy helyesen ítéljük meg hasznosságukat, figyelembe kell vennünk az elıállításukhoz szükséges alapanyagokat és energiamennyiséget, az energia megtérülési idejüket és az elhasználódásuk után keletkezett hulladék kezelésének problémáját is. Dolgozatomban arra törekszem, hogy szakirodalmi adatok, valamint egy önállóan felállított, egyszerő modell alapján kiemeljem azokat a tényezıket, melyek jelentıs hatást gyakorolnak egy napelem környezeti mérlegére és energia megtérülési idejére. Legfontosabb eredményem, hogy a budapesti napsugárzási viszonyok mellett a vizsgált napelemes rendszer környezeti hatás ill. energia megtérülési idejére 3-3,5 év adódott.