A fosszilis energiahordozók korszakának végét éljük. Az energiatakarékos megoldások fejlődése mellett is egyre növekvő energiaéhségünket nem csillapíthatjuk már túl sokáig halott őslények maradványaival. Egyrészt mert csak korlátozott mennyiségben állnak rendelkezésre. A megújuló energiaforrások, mint például a víz, a szél, vagy a Nap ereje azonban csak a Földdel együtt szűnnek majd évmilliárdok múlva, de akkor meg már senkinek sem lesz majd szüksége energiára az Univerzumnak ennek a szegletében. Másrészt pedig azért, mert ha nem fogjuk vissza a többek között a szén, az olaj, illetve a földgáz elégetésével keletkező széndioxid kibocsátását, azzal meglehet, olyan katasztrófát idézünk elő, melynek következményeként már a közeljövőben sem lesznek túl sokan az Univerzumnak ebben a szegletében olyanok, akiknek energiára lenne szükségük.
A napelemek története sokkal régebben kezdődött annál, mint gondolnánk. Edmond Becquerel francia fizikus már 1839-ben felfedezte a fotovoltaikus hatást, vagyis azt, hogy a fény energiáját elektromos energiává lehet alakítani. Becquerel eredményeinek nyomán haladva, egy másik francia tudós, Augustin Mouchot matematikus az 1860-as években jegyeztette be az első napenergiával hajtott motorok szabadalmait. A viktoriánus korban azonban a szén, a XX. században pedig az olaj lett a legfontosabb energiahordozó, a megújuló energiaforrások hosszú időre háttérbe szorultak. Bár az 1970-es évek olajválságai már az alternatívák keresésére ösztönözték az emberiséget, csak közelmúltban indult be igazán a fejlesztés.
Bár a megújuló energiaforrásokkal még mindig nem tudjuk száz százalékban kiváltani a fosszilis energiahordozókat, odáig azért már eljutottunk, hogy jelentősen spórolhatunk a szénen, az olajon, illetve a gázon. Nem csak az emberiség, hanem egyetlen ember is. Nem véletlenül látni az elmúlt években egyre több napelemet családi házakon, és kisvállalkozások épületein is. A megújuló energiaforrások közül a napenergia a legbiztonságosabb, és rendszerei gyakorlatilag bárhol kiépíthetők.
Egy átlagos, négyfős család nagyjából 4500 kWh (kilowattóra) körüli energiamennyiséget fogyaszt el évente. Ennek a mennyisége sok tényezőtől függ, például, hogy a családtagok mennyit vannak otthon, mennyit mosnak, mekkora a hűtőszekrényük, mennyire használnak nyáron klímát, elektromossággal fűtenek-e, villanybojlerrel melegítik-e a vizet, illetve hogy mennyire energiatakarékosak a háztartási gépeik.
A házi napelemes rendszerek teljesítménye ugyancsak sok összetevőtől függ. Számít mekkora, mennyire korszerű a rendszer, függ a napelemek tájolásától, dőlésszögétől, ahogy persze attól is, mennyire napsütéses területen áll az ingatlan, amelyiknek a rendszer az energiát termeli. Magyarországon, évente, átlagosan 2200 körül van a napsütéses órák száma évente. Ezzel számolva, egy 1kW-os (kilowattos), vagyis típustól függően 3 – 4 panelből álló napelemrendszer évente, nagyjából 1200 kWh óra energiát termel. Egy gyors számolással mindebből kiderül, hogy 3 – 4 napelempanel a tetőn, nagy átlagban a villanyszámla nagyjából negyedét lehet megspórolni. A naposabb területeken ennél jóval többet, a kevésbé napsütötte helyeken valamivel kevesebbet.
Bár az emberek hosszú évezredeken át a nappal keltek és feküdtek, a modern korban alaposan átalakult a napirendünk. Ez azt is jelenti, hogy a legtöbben esténként használjuk a legtöbb energiát, vagyis az után, hogy a nap lement, így a napelemek már nem termelnek energiát. Természetesen létezik erre megoldás.
A házi napelemrendszereknek két típusa van
Vannak szigetszerűen működő, illetve a hálózattal párhuzamosan működő rendszerek. Előbbiek, ahogyan azt a név is sugallja, teljesen függetlenek. A napközben megtermelt energia egy akkumulátort tölt fel, ami aztán ellátja az elektromos eszközöket árammal. A második típus az elektromos hálózatra csatlakozik. A napelemmel, napközben megtermelt energiát feltölti a hálózatra, esténként pedig a megszokott módon, a hálózatról fogyaszt. Ehhez tartozik egy kétirányú villanyóra, ami méri egyrészt a fogyasztott, másrészt, a visszatöltött energia mennyiségét. A tulajdonos a különbözet után fizeti a számlát, vagy ha többet termel annál, amit elfogyaszt, az áramszolgáltató fizet neki.
Egy napelemrendszer kiépítésének van költsége, vagyis van egy megtérülési idő is, aminek a letelte után már forintosítható nyereséget termel. Szintén rengeteg tényezőtől függ, hogy milyen hosszú ez az idő, de számolhatunk nagyjából tíz évvel.
A napelemekkel kapcsolatban azonban nem csak a pénzügyi, de fenntarthatósági megtérülés is fontos tényező. Magyarországon évről-évre újabb rekordokat dönt az energiafelhasználás, miközben az elfogyasztott áram legjelentősebb hányadát fosszilis energiahordozók elégetésével termeljük mi is, és azok az országok is, ahonnan áramot importálunk. A Paksi Atomerőmű a hazai fogyasztás nagyjából harmadát termeli meg, a megújuló energia pedig a fogyasztásnak csak mintegy hét százalékát adja. Ráadásul ennek a hét százaléknak is több mint a fele biomassza, vagy biogáz elégetésével keletkezik, vagyis környezetbarátnak egyáltalán nem mondható. Így aztán ha valahol, akkor Magyarországon tényleg számít minden károsanyag-kibocsájtás nélkül megtermelt kilowattóra.
