|
A szélenergia hasznosítása
Ilona 2006.02.16. 14:47
 A megújuló energiaforrásokról már sok cikk jelent meg, melyek különböző aspektusokból tárgyalták az egyes energiafajtákat. A nap energiájának hasznosítására rengeteg lehetőség adódik, de ejthetünk néhány szót akár a biomassza hasznosításának a lehetőségeiről, vagy a földhő kiaknázhatóságáról. Azonban igen kevés szó esik a szél energiájának lakott környezetben való hasznosításáról, pedig ennek az állandóan megújuló energiafajtának az alkalmazása komoly múlttal rendelkezik hazánkban is.(2005-11-12)
A szélenergiát különböző típusú gépek képesek hasznosítani. Ezeket a berendezéseket különböző szempontok alapján lehet csoportosítani, mint például méret, felhasználási terület, megtermelt energia fajtája.
Az egyszerűség kedvéért ezeket most hasznosítási lehetőség alapján három fő kategóriába sorolom:
1. Szélkerekek
2. Kis teljesítményű, vagy mikro-szélturbinák
3. Nagy teljesítményű szélerőművek
A családi házas kertvárosi övezetek, tanyás területek esetében elsősorban természetesen csak a szélkerekek, illetve a kis teljesítményű szélgépek jöhetnek számításba alkalmazás szempontjából, így ezekre térnék ki bővebben. A szélerőművek Európa-szerte egyre nagyobb szerepet kapnak a villamos energia rendszerben. Németországban például a legdinamikusabban fejlődő iparágak közé sorolják manapság a szélipart. Várhatóan hazánkban is látványos lesz e fehér, kecses gépek működésbe állítása, ezért néhány bekezdést e technológiának szentelek cikkem végén.
Szélkerekek:
Ezek a viszonylag hagyományosnak mondható egyszerű berendezések mechanikus energiát állítanak elő, melyet elsősorban víz szivattyúzására használnak. A szélkerekek különböző fémekből készülnek, amelyek rendkívül ellenállóak a különféle időjárási viszonyoknak. A rotor lapát jellemző anyaga alumínium, míg a tartószerkezet általában acél. Magasságuk 5-15 méter között lehet, míg a lapátok száma 18-30 között változhat a mérettől és így a teljesítménytől függően. (1. kép) A szélirányba való fordulásról a szélkerék tengelyére erősített függőleges vezérsík gondoskodik. Hazánkban ezek a szélgépek a legelterjedtebbek, főleg az alföldi térségeken.
Kis teljesítményű, vagy mikro-szélturbinák:
A kis szélturbinák elektromos áramot állítanak elő. Méretükre jellemző az 5-30 m közötti toronymagasság. A rotor lapátok hossza általában 0.5-3 méter között változik. Teljesítményük néhány Wattól néhány 10 kW-ig terjedhet, mely teljesítmény elegendő energiát szolgáltat egyszerűbb berendezések üzemeltetésétől kisebb gazdaságok ellátásáig. A turbinák lapátjai kezdetben fából, illetve fémből készültek, ma már üvegszálból, kevlárból, karbonszálas anyagból készítik a kedvezőbb tulajdonságaik miatt.
A kis teljesítményű szélgépek esetében a rotor lapátok elhelyezése lehetséges a függőleges, valamint a vízszintes tengely mentén is. (2. kép)
A gépek általában úgy vannak megtervezve, hogy 2-3 m/s szélsebességnél kapcsoljanak be. A maximális teljesítményt - gyártmánytól függően - 12-20 m/s-nál adják le, biztonsági okokból pedig 25 m/s-nál automatikusan kifordulnak szélirányból és leállnak. A gyártók jellemző műszaki paraméterként megjelölik az ún. "túlélési" szélsebességet is, amelyet a berendezés sérülés nélkül elvisel, ez általában 60 m/s.
A turbina által megtermelt elektromos áramot egy inverter (átlalakító) segítségével a tulajdonos közvetlenül felhasználhatja.
Adódik viszont a kérdés: mi van abban az esetben, ha a turbina több elektromos áramot termel, mint amire az adott pillanatban szükség van, illetve ha nem fúj a szél?
Alapvetően e problémára két széles körben elterjedt megoldás van:
1. A "felesleges" többlet energiát akkumulátorokban tárolják. Ez a megoldás abban az esetben rentábilis, ha a ház messze esik az elektromos hálózattól - például tanyás területek -, ugyanis annak kiépítése igen költséges. Itt meg kell jegyezni, hogy az akkumulátorok használata nem környezetbarát megoldás, de távol az elektromos hálózattól ez a lehetőség marad számunkra.
2. A megtermelt és fel nem használt elektromos energiát a villamos hálózatba visszatáplálják. Ebben az esetben külön megállapodást kell kötni az áramszolgáltató vállalattal a megtermelt áram átvételéről, a hálózatra való csatlakozás műszaki feltételeiről, valamint a szolgáltató által fizetendő átvételi árról.
2001. évben az Országgyűlés elfogadta a villamos energiáról szóló 2001.évi CX. törvényt, amely kötelezi az áramszolgáltatókat a megújuló energiaforrásokból megtermelt elektromos áram átvételére, megvásárlására, ráadásul támogatott áron. A törvény 2003. január 1-vel lépett hatályba. A jogi szabályozásnak azonban van egy szépséghibája, mégpedig az, hogy az áramszolgáltatóra csak a 100 kW-ot meghaladó átadási teljesítmény esetén vonatkozik az átvételi kötelezettség. Ez hátrányosan érinti és a széles körű elterjedésében gátolja a családi házakra, tanyákra méretezett elektromos áramot termelő berendezéseket, úgymint a kis teljesítményű szélturbinákat valamint kogenerációs erőműveket (elektromos áramot és hőt állít elő egyszerre földgázból vagy biogázból) illetve napelemeket.
Bíztató viszont az a tény, hogy ennek ellenére vannak hazai példák jól működő szerződésekre tulajdonosok és áramszolgáltatók között, melyek nem a törvényi szabályozás hatására jöttek létre.
Szélerőművek:
Ezeket a hatalmas gépeket elsősorban vidéki, mezőgazdasági területekre telepítik, bár az utóbbi időben már városi körülmények között is láthatóak.
A szélerőművek névleges teljesítménye 100 kW - 3 MW között változhat. Méreteiket tekintve is jelentősek, hiszen magasságuk meghaladja a 40 - 120m-t, a rotor átmérője pedig 30-60m-t is elérheti. (3.kép) A legújabb fejlesztések nyomán Németországban mutatták be azt a szélturbinát, amelynek a maximális teljesítménye meghaladja az 5 MW-ot, a magassága pedig eléri a 130 métert.
Németországban, Dániában bevett szokás, hogy a földdel rendelkező farmerek önkéntes alapon szövetkezetekbe tömörülve saját földjeiken valósítanak meg szélerőműves beruházásokat, a turbina által megtermelt áramot pedig közvetlenül értékesítik az áramszolgáltatónak.
A szél energiáját sikeresen aknázzák ki főleg Ausztria keleti felében. A hegyeshalmi határátkelőhöz közel (Zurndorf térsége) már láthatók azok a szélturbinák, amelyek az utóbbi néhány év fejlesztései nyomán kerültek a helyükre. Nyugati szomszédunknál a szél segítségével előállított elektromos energia 2002. őszén meghaladta a 100 megawatt teljesítményt.
Magyarországon 3 helyszínen összesen 4db ilyen gép található. Az első berendezést a Várpalota - Inotai Hőerőmű területén állították fel. Kulcs községben található az első kereskedelmi céllal létrehozott szélerőmű, valamint 2002. végén Mosonszolnok határában állítottak fel 2 turbinát.
Az osztrák példa jól mutatja, hogy kontinentális viszonyok mellett is van lehetőség a szél energiájának hasznosítására, így várható hogy a közeljövőben Magyarországon is nagyobb számban jelennek meg ezek a környezetbarát energiatermelő megoldások.
www.energiaklub.hu
Folytatás: Öko-Házak Magazin 2003/1. szám
Kőrös Gábor Energia Klub programvezető
|
AJÁNLOM AZ OLDALT
