Mivel valóban már a bőrünkön érezzük a klímaváltozás hatásait, a megújuló energiákkal nem lehet eleget foglalkozni, nálam a biomassza után most a szélenergia következik.
Mi is az a szél? A szél a levegőnek az a mozgó állapota, amikor a magas nyomású helyekről az alacsonyabb nyomásúak felé tart. Vagyis, például amikor egy adott helyen a levegő felmelegszik és felszáll, a helyére a nehezebb hideg levegő lép.
A szélenergiát szélerőművek, (avagy szélturbinák) segítségével alakítják elektromos árammá. Magyarországon 171 szélturbina üzemel, melyből a legtöbb a Kisalföldön található. Az elhelyezkedés nem véletlen, ez az ország legszelesebb vidéke, ráadásul nem sok olyan természetes (pl. hegy) és mesterséges (pl. magas épület) van a közelben, ami akadályozhatja a szelet, vagy megváltoztathatja annak mozgását. Mivel Magyarországon kevés azon napok száma, mikor egyáltalán nem fúj a szél, ugyanakkor a szélerősség változó, a turbinák pedig csak meghatározott szélsebesség felett indulnak el, nem tekinthetők folyamatos üzeműnek.
Miből áll egy szélturbina és mennyi áramot termel?
A turbinák működéséhez egyenletesen áramló levegő az ideális. A szelesebb helyeken, például a tengerpartokon, alacsonyabbak a szélturbinák, hiszen megfelelően erős a szél a turbinák működéséhez már a talajhoz közelebb is. (És a terepviszonyok sem zavarják a levegő mozgását.) A nálunk használt szélturbinákat átlagosan 100 méter magasra tervezik. Egy szélturbina egy toronyból, avagy fémcsőből áll, ezen belül vezetik le elektromos kábelen a megtermelt áramot. A következő fontos egység a cső végén lévő gondola, ami kívülről kalapácsfejre hasonlít, ez tartja a hatalmas lapátokat, de ebben találhatók az áram előállításához szükséges berendezések is. Ezek egyike a hajtómű, ami átalakítja a percenként kb. 13-at forgó lapátok sebességét nagyjából 2000-es fordulatra. A hajtóművet a tengelykapcsoló köti össze a generátorral, ami villamos energiává alakítja a forgó mozgást. És ugyancsak a gondolában található a transzformátor is, ami ezt a villamos energiát nagyobb feszültségszintre, 35 ezer voltra transzformálja fel.
A gondola egyébként a fém cső, avagy a torony végén körbe tud fordulni, tehát a turbina vezérlése a teljes gondolát a lapátokkal együtt mindig olyan irányba fordítja, hogy a szél a legideálisabb szögben érje a lapátokat. A lapátokról is érdemes szót ejteni, lentről ugyanis nehezen kivehető, hogy milyen hatalmasak. Érzékeltetésképp: Egy tíz emeletes ház magassága körülbelül 33 méter, egy lapát pedig 45 méter hosszú. Ezzel az adattal már tisztában voltam, mikor kidugtam a fejem fent a tetőablakon, mégis sokkoló volt közelről szembesülni a lapátok látványával ( a lenti videó szerintem ezt jól visszaadja.)
Kevesebb szó esik a turbinának a nem látható, azaz a föld alatti részéről, pedig egy ilyen magas súlypontú és hatalmas igénybevételnek kitett szerkezet alá nagyon stabil alapok kellenek. Éppen ezért minden turbina alatt egy hatalmas betonkockát találunk. A szerkezet tervezésénél a „kelj fel Jancsi” effektushoz hasonlóan járnak el. A felszín alatt található betontömb tömege jóval meghaladja a turbina teljes súlyát, így hiába lögdösi a szél a tetején a turbinát az mindig „talpon marad”.
Fenntartási költségek
A megújuló energiaforrások ugyan ingyen és végtelenül rendelkezésre állnak, az árammá alakításukhoz szükséges berendezésekhez kapcsolódnak költségek. Ahogy talán már az eddigiekből is sejthető, a szélturbinák telepítése nem olcsó mulatság, de a beruházás megtérülése után a szélturbinában megtermelt villamos energia ára már csak a fenntartásukhoz/üzemeltetésükhöz szükséges erőforrásoktól függ.
Mi lesz a megtermelt árammal?
Magyarországon a szélturbinák többségének a teljesíténye 2 MW. Ez azt jelenti, hogy 9-10m/s-os szélerősségnél (ez nagyjából 35 km/h-t jelent) éri el a turbina ezt a maximális teljesítményét, ami a 2 MW áram termelését jelenti óránként. Ahogyan a videóban is szemléltetjük, ez körülbelül annyit tesz, hogy rá lehetne kötni 2000 darab 1 kilowattos mikrohullámú sütőt. De ezt csak elméletben, a gyakorlatban persze nem így hasznosul az energia. A szélerőmű-parkokban álló turbinák által termelt villamos energiát kábelen juttatják el valamelyik közelben lévő országos villamos alállomásba, ahol a megtermelt energiát az országos hálózatra táplálják.
A szélenergia a megújulók között
Ha a megújuló energiaforrásokat vesszük, akkor a szélenergiát leginkább a napenergiával szokták összevetni. A nap- és a szél energiát hasznosító erőművek villamos energia termelése az időjárástól függ. Pont úgy termelnek, ahogy a nap süt, vagy ahogy a szél fúj. A termelésük így folyamatosan változó és nehezen prognosztizálható. A hálózatra termelt energia az időjárási körülményeknek megfelelően érkezik a hálózatba, ez pedig nagyobb szabályozási feladatot jelent a rendszernek. Ami viszont a szél mellett szól, az az, hogy akkor is fújhat, amikor a nap már nem süt, azaz a szélturbinák éjjel is termelik az áramot.
Természetvédelmi vonatozások
A szélenergia parkok rendszeresen kerülnek a természetvédők célkeresztjébe, a turbinákhoz ugyanis több olyan teória is kapcsolódik, amelyek szerint ezek károkat okoznak az ökoszisztémában. Azzal nem lehet vitatkozni, ha mesterséges létesítményt hozunk létre (autóutat vagy épp vasútvonalat is) az hatással van az állatok életterére, ám mivel a szélerőművek már eleve művelésbe vont területeken – többnyire szántóföldeken – kerülnek kialakításra, ráadásul helyet főként függőlegesen foglalnak, az ökoszisztémára nézve a kevésbe drasztikus beavatkozások közé tartoznak.
Gyakrabban kerül elő az is, hogy a madarak vonulási útvonalába telepített erőművek megtizedelik a környékükön honos madárpopulációkat. A szélturbinákat csak természetvédelmi területektől távolabb lehet telepíteni és a jelentős madárvonulási irányokat is figyelembe veszik az engedélyeztetés során. A madarak hasonlóan, mint minden élőlény egy idő után ugyanúgy alkalmazkodnak a parkok jelenlétéhez, mint ahogy a földön élő állatok az autóutakhoz, vasútvonalakhoz.
Akit a téma bővebben is érdekel, annak ajánlom a videót:
Gyetván Csaba blogja 