A szélenergia lehetőségei Magyarországon

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