Honnan fúj a szél?

A szélenergia lehetőségei Magyarországon

2014-02-25 12:38:29 | Módosítva: 2014-03-11 10:11:33

A szélenergia hasznosítása folyamatosan növekszik hazánkban is, bár sokkal kisebb mértékben, mint egyes nyugati országokban. Az Országos Meteorológia Szolgálat érdekes tanulmányt készített arról, hogy mekkora lehetőség van nálunk ebben az energiaforrásban, és az ország mely területein érdemes fokozottan foglalkozni a fejlesztéssel.

Magyarországon 2011 decemberében 172 db szélerőmű működött 329 MW beépített teljesítménnyel. Ezek közel 90%-a az ország északnyugati területén található, az Alföldre és környezetére csupán kevesebb mint 7 MW, azaz az összes teljesítmény kb. 2%-a esik. Az erőművek évi összes villamosenergia-termelése 600 GWh fölött volt. Az összes teljesítmény közel 29%-át 2010-ben telepítették.

Elméleti számítások szerint Magyarország teljes hasznosítható szélenergia-potenciálja 532 PJ/év (petajoule/év). Éghajlatunk nem a legszelesebb, de azt, hogy hazánkban is van kihasználható szélenergia, a szélmalmok száma és elterjedése egyértelműen jelzi.


Magyarországon a török hódoltság után jelentek meg nagyobb számban a szélmalmok, bár helyenként már a 15. században is előfordultak. Elterjedésük azonban csak a 17. században vált általánossá, a legtöbb szélmalmot viszont hazánkban 1866 és 1885 között építették. A 19. század végén, a 20. elején szélmalmaink több mint 95%-a az Alföldön helyezkedett el, ami önmagában is elegendő bizonyíték arra, hogy hazánknak ezen a táján is van elegendő hasznosítható szélenergia. A szélviszonyok leginkább a Dél-Alföldön feleltek meg a nem túl magasan elhelyezett, kb. 20 kW teljesítményű szélmalmok működési feltételeinek. Az egykori szélmalmok helyei pontosan kijelölik azokat a térségeket, ahol minden valószínűség szerint lehetséges gazdaságos szélenergia-kitermelés. Hazánk szélklímája persze az ország más részeit is alkalmassá teszi a szélenergia kihasználására.


Magyarországon az évi átlagos szélsebesség 10 m-en kb. 1,5-3,8 m/s közé esik. Ebben a magasságban az ország területének kb. 70%-án 3 m/s-nál nagyobb az évi átlagos szélsebesség. Az átlagos szélsebességek nagy térbeli különbségeket mutatnak: a legszelesebb régió Északnyugat-Magyarország, a legkevésbé szeles pedig az ország északkeleti része.

Mivel Magyarországon a szélerőművek indító sebessége 3-4 m/s, így az ennél nagyobb szélsebességek statisztikája nagy jelentőséggel bír. A 3 m/s-nál nagyobb óránkénti szélsebességek valószínűségének napi menetében nincs nagy különbség, a maximum például mindenhol 13-14 óra körül fordul elő. A nap folyamán 17-18 óráig óránként növekvő villamos áram-termeléssel lehet számolni mindenhol.

A potenciális szélteljesítmény napszakonkénti változása viszont villamos áram termelése esetén a rendszerirányításnak igen nagy gondot okoz: a kieső elektromosságot más forrásból kell pótolni. A téli, kora tavaszi és őszi hónapokban (az év nagyobbik felében) számítani kell a szélenergia napon belüli markáns változásaira: délelőtti és délutáni minimumaira, nappali és éjszakai maximumaira.


A szélerőművek gazdaságos üzemeltetéséhez a nagy tér- és időbeli felbontású szélelőrejelzések mellett az erőmű helyének körültekintő megválasztása is szükséges. Utóbbi a valamely időszakra vonatkozó átlagos szélsebességet vagy átlagos fajlagos szélteljesítményt ábrázoló széltérképek segítségével valósítható meg. A relatív szélteljesítmény követi a szélsebesség évi járását: márciusi maximum, novemberi másodmaximum, szeptemberi minimum és egy nyári harmadlagos maximum figyelhető meg. A kilencvenes évektől módosulások következtek be ehhez képest: a szélsőértékek eltolódtak, sőt, a nyári öntözések szempontjából fontos harmadlagos maximum megszűnik. Ennek oka minden bizonnyal az áramlási mezőben az éghajlat módosulásával beállt változás.

Ugyanakkor a meteorológiai állomások adatait elemezve azt találták, hogy az északi féltekén átlagosan 10%-kal fújnak gyengébben a szelek, mint harminc évvel ezelőtt. A kutatók megállapították: a kiterjedtebb növénytakaró mintegy 60%-ban lassítja a szélsebességet. Ugyanakkor a meteorológia állomások a felszíni szelet tíz méteres magasságban mérik, a turbinák lapátjai viszont 50-100 méteres magasságban forognak, de az ilyen magasság légmozgásairól világszerte kevés a mérési adat.

Helyzet a világban és lehetőségek nálunk

A szélerőmű a megújuló forrásokat kiaknázó technológiákon belül a leggyorsabban növekvő ágazat. A telepített globális kapacitások 2011 júniusában meghaladták a 200 GW-os szintet, ami a teljes villamosenergia-termelés közel 2,5%-át lenne képes előállítani.

A vezető ipari országokban 2013-ra újabb 200 GW körüli növekményre számítanak, és a tendencia a kormányok támogatási politikája miatt egyelőre növekvő (nem is beszélve a 2011 márciusában bekövetkezett japán atomkatasztrófa jövőben várható hatásairól). A szélerőművi energiatermelés bővülésének dinamikáját illusztrálja a 2007-re és 2011-re vonatkozó adatsorok összehasonlítása az 1. táblázatban.

Dánia kiemelkedő szerepet játszik a fejlesztésekben és a felhasználásban is (21% részarány), de például Navarrra spanyol tartományban az energiaigények 70%-át szélerőművekkel termelik, közel 1 GW telepített kapacitással (2011-es adat). A névleges összkapacitás tekintetében 2011-ben évben Kína átvette a vezetést az USA, Németország és Spanyolország előtt.

A szélenergia-potenciál szempontjából hazánk nem számít kedvező területnek, a szárazföld felett ugyanis a légáramlatok erősen lefékeződnek, nem is beszélve a Kárpát-medencét övező hegyláncok árnyékoló hatásáról. A pontos felméréshez magas mérőtornyok sűrű hálózatának több éves adatai lennének szükségesek, ami gyakorlatilag nem valósítható meg. Ennek hiányában a legjobb becsléseket az időjárás regionális előrejelzésére is használt modellek szolgáltatják.

A nemzetközi tapasztalatok szerint gazdaságos szélenergia hasznosítás legalább 7 m/s körüli átlagértékekkel rendelkező területeken valósítható meg, nálunk az ilyen régiók részaránya elhanyagolható. A jelenleg működő turbinák döntő többsége az „északnyugati szélcsatorna” környékére települt.



Az évi átlagos szélsebesség Magyarországon 10 m magasságban


A 10 m-en mért, 5 m/s-nál nagyobb szélsebességek térbeli elosztása

További érdekes cikkeinkről se maradsz le, ha követed az Ezermester Facebook oldalát, vagy előfizetsz a nyomtatott lapra, ahol folyamatosan újdonságokkal jelentkezünk!

Címkék: szélenergia, energia

Szólj hozzá a cikkhez!

Be kell jelentkezned, hogy hozzászólhass a cikkekhez!
Ezermester, Facebook, vagy Google fiókkal is bejelentkezhetsz.


Biobrikett

A téli szezon mindig aktuális problémája, hogyan tudjuk csökkenteni fűtésszámlánkat úgy, hogy ne kelljen fagyoskodnunk még a legnagyobb hidegben sem. A táv- és gázfűtés díjai évről évre emelkednek,...