Szélenergia

Szélfarm Neuenkirchenben (Németország).

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

2006-ban a szélerőt felhasználó generátorok 74 223 megawatt energiát termeltek világszerte, mely még mindig kevesebb, mint a világ áramfelhasználásának 1%-a. A szélerőművek azonban a Harvard Egyetem kutatóinak számítása szerint 1,3 millió terawattóra áramot is tudnának termelni, ami bőségesen elláthatná a világ lakosságát, mivel a világ áramfogyasztása 2006-ban csak 15666 terawattóra volt: a megadott potenciál mindössze 1,2 százaléka.

A szélenergia kitermelésének modern formája a szélturbina lapátjainak forgási energiáját alakítja át elektromos árammá. Ennél sokkal öregebb technológia a szélmalom, amelyben a szélenergia csak mechanikus szerkezetet működtetett és fizikai munkát végzett, mint a gabonaőrlés, vagy a vízpumpálás.

A szélturbinákat ma már ipari méretekben, nagy csoportokban is felhasználják szélfarmjaikon a nagy áramtermelők, de nem ritkák a kis egyedi turbinákat működtető telepek sem, amelyeknek különösen olyan környezetben veszik nagy hasznát, amelyek távol vannak a nagyfeszültségű elektromos hálózattól, ezért költséges lenne a felhasználás helyéig kiépíteni a vezetékeket.

Gazdaságosság

Az utóbbi években jelentősen csökkent a szélenergia előállításának ára, de még nem olcsóbb, mint a más módokon előállított áram ára (25 Ft/kWh, az átlag 14.16 Ft/kWh-val szemben). 2005-ben a szélenergia előállítása egyötödébe került az 1990-es évek vége költségeinek, és ez a trend a gazdaságos nagy turbinák tömegtermelésével várhatóan folytatódik. A szélenergia termelése gyorsan nő, 2012-ig becslések szerint az előző szint két és félszeresét érheti el.

A szél energiája

A Nap Földet elérő energiájának 1-3%-a alakul szélenergiává. Ez 50-100-szor nagyobb mennyiség, mint amennyit a Föld teljes növényvilága konvertál a fotoszintézisen keresztül. E szélenergia jórésze nagy magasságokban található, ahol a szél folyamatos sebessége meghaladhatja a 160 kilométer per órát. A súrlódáson keresztül a szélenergia szétoszlik a Föld atmoszférájában és felszínén.

A szél abból keletkezik, hogy a Földet forgása következtében egyenetlenül éri a Nap hője. A pólusok kevesebb energiát kapnak, mint az egyenlítői régiók, a szárazföld gyorsabban melegszik fel és hűl le, mint a tengerek. A hőmérsékleti különbségek a földfelszíntől a sztratoszféráig terjedő rétegekben globális légáramlási rendszert tartanak mozgásban.

A szelek mozgását egy sor egyéb tényező is komplikálja, mint az évszakok vagy a nappal és éjszaka váltakozása, a Coriolis-erő, a föld és a víz fényvisszaverő képességének, a nedvességtartalomnak és a szélsúrlódásnak az egyenetlenségei.

Európa és Magyarország

A víz felett gyakran erősen és folyamatosan fúj a szél, mivel nem ütközik akadályokba. A Koppenhága közelében lévő szélfarmnak ezek a nagy, lassan mozgó turbinái az enyhe, de állandó szelekből merítenek erőt.

Szélerőmű 2007. április 8-án készült a fotó Csehországban. A horizont felett jól látható a barna színű, sűrűsödő légszennyeződés, ami máshol keletkezik

Szélfarm (Muppandal, Tamilnadu, India)

Európa beépített szélenergia teljesítményét 2008-ban Németország vezette: 23 903 megawatt volt az elméleti maximum teljesítmény (ha minden szélerőmű működne teljes kapacitáson jele MWp vagy kWp) , Dániában 21,3%-át, az EU-27 átlagában pedig az összes áramfelhasználás 3,8 százalékát a szél fedezte. Európában a második Spanyolország 16 740 megawatt beépítített teljesítménnyel. A kontinensen mindenki más jelentősen le van maradva ezen a téren a két listavezető mögött. Olaszország 3736 MW; Franciaország 3404 MW; Nagy-Britannia 3241 MW; Dánia 3180 MW; Portugália 2862 MW; Svédország 1021 MW; Ausztria 995 MW .

Általában elmondható, hogy a volt keleti blokk tagjai ezen a téren jelentős elmaradásban vannak, de dinamikus növekedés várható. Szlovéniában a 2008-as év végéig egyáltalán nem tartanak számon országos hálózatra termelő szélerőművet. Romániában 10 megawatt, Szlovákiában 3 MW, Svájcban 12 MW, Horvátországban 18 MW, Litvániában pedig 55,5 megawatt, Magyarországon 127 megawatt kapacitást tartottak számon. A régió országai közül azonban Lengyelország 472 MW, Törökország 422 MW, Bulgária 158 MW, Csehország 150 MW beépített teljesítményével mind megelőzi Magyarországot.

Európa legtöbb országában és az Európai Unióban a megújuló energiafajták, köztük főképp a szélenergia hasznosítását kiemelt feladatnak tekintik.

Magyarországon a következő másfél évre a nagy áramszolgáltató vállalatok 1687 megawatt új kapacitás létesítését szeretnék, a legtöbbet az ÉDÁSZ, a folyamatot azonban szabályozási viták nehezítik. Általában az ország adottságait nem tekintik nagyon jónak ehhez az iparághoz, mivel az átlagos szélsebességek viszonylag alacsonyak.

Az országban szélerőmű működik például Kulcson, Újrónafőn, Vépen és Szápáron.

Szélenergetika a világon

A szélturbinák sorozatgyártása 1979-ben, Dániában kezdődött. Az első gyárak, a Kuriant,a Vestas, a Nordtank és a Bonus megalapozták a modern szélenergia-ipart. Ezek a korai turbinák sokkal kisebb teljesítményűek voltak (20-30 kW), mint a mostaniak.

Manapság már több országban gyártanak szélturbinákat, és több ezer turbina üzemel világszerte. Jelenleg az összteljesítményük 93,8 GW, 2007-ben 19,7 GW-tal növekedett a teljes kapacitás (2008. február). 2006-ban a teljes teljesítmény kb. 65%-át Európában állították elő.

2000 és 2006 között megnégyszereződött az így termelt villamosenergia mennyisége. A szélerőművek 81%-a az Amerikai Egyesült Államokban és Európában van, de az új telepítések megoszlása az első öt ország között 2004-ben 71%, 2006-ban 62% volt.

2007-ben a legnagyobb szélenergia-kapacitással Németország, Spanyolország, az Amerikai Egyesült Államok, India és Dánia rendelkezett (lásd a táblázatot). A legtöbb új szélerőművet az USA (5216 MW), Spanyolország (3515 MW) és Kína (3313 MW) helyezte üzembe 2007-ben.

A Nemzetközi Szélenergia Egyesület (World Wind Energy Association) szerint 2010-re 170 GW-ra fog emelkedni a szélenergia kitermelés.

Dánia energiaszükséglete közel egyötödét szélerőművekkel fedezi, ami a legmagasabb arány világszerte. Élen jár a szélturbinák gyártásban és használatban egyaránt, és arra törekednek, hogy ezt az arányt 50%-ra növeljék.

Az utóbbi években az Amerikai Egyesült Államok táplálta be rendszerébe a legtöbb szélenergiát, kapacitásuk 45%-kal, 16,8 GW-ra nőtt (2007). Texas állam Kaliforniát megelőzve, a legnagyobb termelővé lépett elő. 2007-ben 2 GW-tal akarták emelni jelenlegi kb. 4,5 GW-os teljesítményüket.

Iowa és Minnesota 2007 végére 1 GW-os termelést várt. Az USA szélenergia termelése 2006 február és 2007 február között 31,8%-kal növekedett. A szélerőművekben előállított 1 MW villamos energia, 250 átlagos amerikai háztartás ellátásához elegendő. Az Amerikai Szélenergia Egyesület (American Wind Energy Association) szerint 2008-ban az USA teljes energiaszükségletének 1%-át (kb. 4,5 millió háztartás) szélenergiából fedezi, ami 1999-ben még alig 0,1% volt. Az Amerikai Energia Hivatal (U.S. Department of Energy) tanulmánya szerint három állam, vagy a tengerre telepített (offshore) szélfarmok elegendő szélenergiát termelhetnének az egész ország számára.

India negyedik a legnagyobb szélenergia-kapacitással rendelkező országok között 6270 MW-os termelésével, 2006-ban. A világ össz energiatermelésének 3%-át India állítja elő. 2006 novemberében Delhiben tartották a Nemzetközi Szélenergia Konferenciát (The World Wind Energy Conference), ami új lökést adott az indiai szélenergia-ipar fejlődésének. A Muppandal melletti szélfarm egy nagyon szegény falut lát el energiával. Az indiai Suzlon Energy a világ legnagyobb szélturbina gyártója.

Teljes szélenergia kapacitás (MW, évvégi adat)
Rang	Nemzet	2005	2006	Utolsó
1	Németország	18 415	20 622	21 283
2	Spanyolország	10 028	11 615	12 801
3	Egyesült Államok	9 149	11 603	12 634
4	India	4 430	6 270	7 113
5	Dánia	3 136	3 140
6	Kína	1 260	2 604	2 956
7	Olaszország	1 718	2 123
8	Egyesült Királyság	1 332	1 963	2 186
9	Portugália	1 022	1 716	1 874
10	Franciaország	757	1 567
11	Hollandia	1 219	1 560
12	Kanada	683	1 459	1 588
13	Japán	1 061	1 394
14	Ausztria	819	965
15	Ausztrália	708	817
16	Görögország	573	746	753
17	Írország	496	745
18	Svédország	510	572
19	Norvégia	267	314
20	Brazília	29	237
21	Egyiptom	145	230	580
22	Belgium	167	193
23	Tajvan	104	188
24	Dél-Korea	98	173
25	Új-Zéland	169	171
26	Lengyelország	83	153	216
27	Marokkó	64	124
28	Mexikó	3	88
29	Finnország	82	86
30	Ukrajna	77	86
31	Costa Rica	71	74
32	Magyarország	18	61
33	Litvánia	6	55
34	Törökország	20	51
35	Csehország	28	50
36	Irán	23	48
	Európa többi része	129	163
	Amerika többi része	109	109
	Ázsia többi része	38	38
	Afrika és a Közel-Kelet többi része	31	31
	Óceánia többi része	12	12
	A Föld összes termelése	59 091 MW	74 223 MW

30 m Darrieus szélerőmű a Magdalen-szigeteken

H-Darrieus-turbina

Windstar 530G

Külső hivatkozások

• szelenergia.lap.hu
• Magyar Szélenergia Tudományos Egyesület (MSZTE)
• Megújuló Energia Ipari Társaság (MEIT)
• Német Szélenergia Szövetség, németül és angolul
• Zöldtech – megújuló energia magazin
• Szélerőmű, Törökszentmiklós
• Szélerőmű, Mezőtúr
• Szélerőmű, Vép
• Megújuló energia: szélenergia
• A szélenergia - muszakiak.hu - a műszaki portál