Szélenergia

A nyugati sajtóban egyre többször és egyre erőteljesebben zajlik a vita a szélerőművek hasznosságáról. Mindkét tábornak – az ellenzőknek és a szélerőműpártiaknak is – vannak megfontolandó érveik. 

 

 

A szélenergia megújuló energia fajta, amelynek termelése környezetvédelmi és költségelőnyei miatt rohamos ütemben nő a világban, főleg Európában.

A szélerőművek nem terhelik üvegházhatású gázokkal a légkört, és a szél ingyen fúj. További jó hír, hogy ha forognak, akkor sem hangosak.

Fúj a szél, a lapát forog, alul meg kijön az áram – valahogy így képzeli el az egyszerű ember. De ez nem így van. Ugyanis ahhoz, hogy azonos feszültségű áram jusson el a fogyasztókhoz, tehát ne ingadozzon, ne a széljáráshoz igazodjon, szükség van egy gázturbinára, amely ugye szén-di­oxidot ereget magából. A szélerőművek áramtermelésének a legnagyobb gondja az, hogy miként tároljuk az energiát, amire még ma sincs megfelelő és megfizethető megoldás.

 

 

 Hol érdemes létesíteni?

A szél teljes mozgási energiáját 100TW teljesítményűre becsülik. Azonban ennek csak bizonyos hányadát lehet hasznosítani.

A gazdasági megfontolások azt mutatják, hogy a szelet elsősorban azokon a vidékeken érdemes kiaknázni, ahol a szélsebesség évi átlaga meghaladja a 4-5 m/s értéket. Ez többnyire csak tengerparti helyeken van így, a szárazföld belseje felé haladva a belső súrlódás erősen csökkenti a szél sebességét. Így Magyarország viszonylag szélcsendes zugnak számít, még ha ezt egy-egy tomboló helyi vihar cáfolja is.

Budapesten az átlagos szélsebesség 1.8 m/s és még Mosonmagyaróváron, hazánk legszelesebb csücskén sem haladja meg az 5 m/s értéket. Nyíregyházán van 4-5 m/s, sőt ennél nagyobb szélsebesség is, de nem tart annyi ideig, hogy ezt tartósan ki lehessen használni. Ráadásul a szél energiasűrűsége aránylag kicsi, 40-60 W/m2.

A jó szélviszonyok miatt a hazai szélkerekek 80%-át a Kisalföldön telepítették, ahol több szélpark is van egymás mellett. Ma Magyarországon közel 330 megawattnyi beépített szélkapacitás működik.

 

 

Milyen a felépítésük? 

A szélgépek messziről nézve lomha, lassan forgó óriásoknak tűnnek, de ez csak a látszat. Mivel a lapátok 40-50 méter hosszúságúak, a látszólag lassú forgás is 300-400 km/h-ás kerületi sebességet jelent a lapátok csúcsán! Ha lapátról valami leszakad (télen pl. a ráfagyott jég) a nagy sebesség miatt az komoly távolságra is elrepülhet, valamire rázuhanva kárt okozhat. Ne feledjük, a mai több megawatt teljesítményű szélgépek lapátjainak tömege egyenként 5000 kg-nál kezdődik!

Mivel a szélgépek 100-150 méterrel magasodnak a környék fölé, tulajdonképpen villámhárítóként funkcionálnak.

/Természetesen a szélgépek el vannak látva villámhárítókkal, amelyek általában elegendő védelmet biztosítanak./

A levegőt több száz km/h-al hasító lapátok nagytestű madárnak, vagy egyéb szél által sodort szilárd testnek ütközve szerencsétlen esetben megsérülhetnek, meggyengülhetnek. Később, a lapátokat jobban igénybe vevő viharos szelek azt adott esetben akár el (le) is törhetik.

 

 

A Kormány 277/2016. (IX. 15.) Korm. rendelete a szélerőművekre vonatkozó szabályok módosításáról:

Az országos településrendezési és építési követelményekről szóló 253/1997. (XII. 20.) Korm. rendelet (a továbbiakban: OTÉK) 10. §-a a következő (4) bekezdéssel egészül ki:

 
„(4) Beépítésre szánt területen és beépítésre szánt terület határától számított 12 000 méteren belül – a  háztartási
méretű kiserőműnek számító szélerőmű kivételével – szélerőmű, szélerőmű park nem helyezhető el.”

Vagyis a települések 12 kilométeres körzetében tilos az új szélerőművek telepítése.

Alább megtekinthető az a térkép melyen pirossal jelölt a tiltott és fehérrel az engedélyezett terület Magyarországon.

 

 

A lapát nélküli szélturbinák forradalmasíthatják a szélenergia hasznosítását.



A spanyol Vortex Bladeless startup cég turbinája úgy néz ki, mint egy darab spárga, ami a földből nőtt ki, mely gyakorlatilag egy oszlop, amit a légmozgás által keltett örvények mozgatnak oda-vissza a szerkezet körül, és így hozza létre az elektromos áramot.

Egy szerkezetet jellemzően csak akkor lehet optimalizálni, hogy rezegjen egy bizonyos frekvencián, ha adott egy szélsebesség. A Vortex mérnökei azonban azt mondják, hogy mágneseket használnak, és azok segítségével állítják be a turbinát menet közben, hogy a maximumot hozzák ki a pillanatnyi szélsebességből.

Amikor a szerkezet elkezd rezegni, a szerkezet alapjában egy váltakozó áramú generátor ezt a mechanikai mozgást alakítja át elektromos árammá.

 

 

A Vortex szakemberei azt állítják, hogy ezzel a fajta turbinával körülbelül 40 százalékkal kevesebbe kerül az áram előállítása, mint a hagyományos szélgenerátorok esetében. Ennek a költség csökkenésnek a nagy része a karbantartásból származik, mivel a Vortex turbinában nincsenek mozgó alkatrészek vagy hajtóművek, ezért tovább tartanak és nem igényelnek rendszeres kenést.

 



Az egyszerűbb kivitel egyben azt is jelenti, hogy a gyártási költségei mintegy felét teszi ki a hagyományos szélturbinák előállításának, melyeknél a hatalmas lapátok a legdrágábbak.

A Vortex lapát nélküli kialakítása körülbelül 30 százalékkal kevesebb elektromos áramot termel, mint egy hagyományos szélturbina, ugyanakkor sokkal több "csendes" Vortex modellt lehet ugyanakkora területen telepíteni.

A Vortex turbina egyben megoldja azt a komoly problémát, hogy a nagy forgó lapátok gyakran okozzák a repülő madarak sérülését vagy pusztulását.

A Vortex mérnökei egy 12,5 méter magas "Mini" modell létrehozásán dolgoznak.