A kérdés, hogy „napelem vagy tűzifa” elsőre nem tűnik értelmesnek, mivel a napelemmel villamos energiát termelünk, a tűzifát pedig értelemszerűen eltüzeljük és hőenergiát nyerünk belőle. Az összehasonlítás azért indokolt mégis, mert rávilágít arra, hogy az egyes energiahordozókat milyen hatékonysággal állítja elő a természet vagy az ipari berendezéssel az ember.
A földön használatos energiafajták közül a geotermikus energiát kivéve minden a napból ered. A közvetlen napsugárzáson kívül a szél- és vízienergia is a napsugárzás közvetett hatása által keletkezik, de az úgynevezett biomassza energiája is a napból ered. A növények a fotoszintézis által növekednek, azaz a napsugárzásból nyert energiát tárolják el a testükben. A kérdés az, hogy milyen hatékonysággal történik ez energetikai szempontból, azaz például a fa elégetése során mekkora energiát tudunk kinyerni. Ez az energiamennyiség az, amit a fotoszintézis hatása által a napenergiából a fa eltárol.
Magyarországon a KSH 2020. évi adatai szerint mintegy 2 millió ha volt az erdőállomány, ami 13 millió m3 úgynevezett folyónövedéket termelt, azaz 13 millió m3 volt a famennyiség éves termelése. Ez azt jelenti, hogy 6,5 m3/ha termeléssel kell számolnunk évente egy erdő esetén. A magyar fafajták fűtőértéke 14,2 MJ/kg-tól 16,9 MJ/kg-ig terjed. Ha 15 MJ/kg-ot veszünk közelítő középértéknek, és a légszáraz akác 800 kg/m3 fajlagos tömegét vesszük, akkor egy hektár erdő termelése fűtőértékeben az alábbi lesz:
6,5 m3/ha x 800 kg/m3 x 15 MJ/kg = 78 000 MJ/ha
Ezek szerint egy hektár erdő évente tűzifaként 78 000 MJ energiát tud termelni.
Mekkora energiát termelhetünk egy hektáron, ha ott napelemes rendszert telepítünk ? Ehhez vegyünk egy közelmúltbeli tényleges példát: 2023-ban Mezőcsáton adták át az ország egyik legnagyobb naperőmű parkját. Ez 250 MW névleges teljesítményű és 440 ha területen évi 372 000 MWh villamos energiát tud termelni. Ezek szerint hektáronként 845 MWh villamos energia termelhető évente napelemmel.
1 MWh = 3600 MJ, azaz egy hektárra telepített napelemes erőmű éves energia termelése:
845 MWh x 3600 MJ/MWh = 3 042 000 MJ
A két „energia termelés” összehasonlítása :
fatermelés / napelemes rendszer = 78 000 MJ / 3 042 000 MJ = 0,026
A fenti összehasonlítás szerint tehát a fatermelés során kinyerhető hőenergia 2,6 %-a annak, amit ugyanakkora területen napelemes erőművel termelhetünk villamos energiából. Ez azt jelenti, hogy a fatüzelés két nagyságrenddel kisebb hatékonyságú, mint a napelemes rendszer.
Mi következik ebből ? Egyáltalán nem az, hogy az erdők helyett „ültessünk” napelemet, hanem fordítva: az erdőt nem szabad energetikai célra elpocsékolni, az legyen az ipari fafelhasználás mellett a biodiverzitás, az erdei élet, a szén-dioxid megkötés és főleg az oxigén termelés biztosítója.
A fenti összehasonlítás során a fa elégetése során kinyerhető hőenergiát hasonlítottuk össze a napelem által termel villamos energiával. Amennyiben hőenergiára van szükségünk, akkor nem vétettük nagy hibát, hiszen a villamos energia kis veszteséggel alakítható hővé, azaz akár egy-az-egyben összehasonlíthatjuk. Ha villamos energiára van szükségünk, akkor a fatüzelés 2,6 %-os fenti aránya még jobban romlik, mert azt a villamos energiát előállító hőerőmű hatásfoka még tovább rontja, azaz a fenti megállapításokat még jobban erősíti: energiát napelemmel termeljünk, ne erdő kivágásával !
