Egyre többen döbbenek rá, hogy a fenntartható fejlődés nemcsak klímaváltozásról, energia kérdésről vagy környezetszennyezésről szól, hanem ennél sokkal szélesebb spektrumú megközelítést igényel.
Az energia maga az éltető erő. A földi ökoszisztémánk nem létezne energia nélkül. Mi emberek is rendkívül változatos formában alkalmazzuk és különféle célokra használjuk fel.
A XXI században az emberiségnek nagy feladata lesz, hogy a kimerüléshez közel álló fosszilis tüzelőanyagokat új, megújuló energiaforrásokra cserélje és a környezeti szennyezést lényegesen csökkentse. A jövőnk és a fenntartható fejlődésünk érdekében szükséges minél hamarabb az eddigi energia-felhasználási és energiaforrás szerkezeten változtatni, és ezért a megújuló energiaforrások minél szélesebb körű elterjesztését megvalósítani.
A megoldás egyik iránya a környeztet nem szennyező, ráadásul mindig meglévő, megújuló energiák egyre nagyobb mértékű kihasználása. Sürgetik a megoldásokat az egyre dráguló energia árak, a CO2 kibocsátás csökkentése.
A megújuló energia források és az energiahatékonyság jelentik a jövő energetikai rendszerének alapját.
Mi a megújuló energia?
Megújuló energiaforrásoknak nevezzük azokat az energiaforrásokat, amelyek folyamatosan újratermelődnek, éppen ezért készleteik kimeríthetetlenek. Ilyenek: a nap-, a szél-, a víz-, a geotermikus energia és a biomassza. Megújuló energiák közül az egyik leginkább fejlődő és versenyképes energia forrás a szél és napenergia amelynek hasznosítása közben a forrás nem csökken, hanem újratermelődik és ingyen áll rendelkezésünkre. A megújuló energiaforrásokba történő befektetés megtérül az energiaköltségek jelentős csökkenésével.
Miért érdemes alkalmazni a szél energiáját?
A szélenergia bárhol elérhető, korlátlanul megújuló, tiszta energiaforrás, amelyet biztonságosan és hatékonyan lehet hasznosítani akár mechanikai munkára (szélerőgépek), akár villamosenergia-termelésre (szélgenerátor, szélerőmű). A szélenergia-hasznosító berendezések gyors innovációnak köszönhetően modern technológiával készülnek, amelyek károsanyag-kibocsátás nélkül, fenntartható energiatermelést képesek biztosítani hálózattól távoli területeken is. Előnyös tulajdonságai révén vált a világon a leggyorsabban fejlődő energiatermelési módozatává. Erre a megújuló energiaforrásra alapozva az unokáik számára is reményteljesebb, jobb jövő épülhet.
Az általános vélekedéssel ellentétben, hazánkban is van hasznosítható szélenergia kincs, hiszen a szél nálunk is fúj. A szél energiatartalma a szélsebesség köbével arányos, ugyanakkor a magassággal a szél sebessége logaritmikusan növekszik. Alapvetően a hasznosítás célja határozza meg, hogy milyen típusú és milyen magasan elhelyezett szélenergia-hasznosító berendezés lesz a legmegfelelőbb igényeink kielégítéséhez. A talaj közeli szélviszonyokat alacsony indítási sebességű szélerőgépek és kisebb szélgenerátorok már hatékonyan tudják hasznosítani, azonban az ipari méretű, villamosenergia-hálózatra termelő szélerőművek gazdaságos üzemeléséhez 75-100 m magasságban fújó szelek biztosítanak elegendő energiát.
Gyakran vetődik fel a kérdés: megfelelő-e a helyszín a szélerőgép telepítésére?
A 19.sz. végén, a 20. sz. elején az ország szélmalmainak több mint 95 %-a az Alföldön helyezkedett el, ami önmagában is elegendő bizonyíték arra, hogy hazánknak ezen a táján is van elegendő hasznosítható szélenergia.
1. ábra Szélmalmok elhelyezkedései Magyarországon
(Dr. Tar Károly, – Csiha András, Magyar Tudományos Akadémia DAB Megújuló Energetikai Munkabizottság )
A térkép egyértelműen mutatja azt is, hogy a szélmalmok többsége a Dél-Alföldön található, ami arra utal, hogy a szélviszonyok leginkább itt feleltek meg a nem túl magasan elhelyezett, kb. 20 kW teljesítményű szélmalmok működési feltételeinek. Az egykori szélmalmok helyei tehát a vizsgálatok szerint pontosan kijelölik azokat a térségeket, ahol minden valószínűség szerint gazdaságos szélenergia kitermelés lehetséges.
A hazai szélmérések eredményei szerint viszont Magyarországon a kis teljesítményű szélerőgépek működési magasságában (10-30m) van kinyerhető szélenergia kincs.
Az energiatermelésre hasznosítható leggyakoribb szélsebesség a 2-6 m/sec tartományba esik. Az AER típusú szélerőgépek már 1,8- 1,9 m/sec szélsebességnél indulnak. A szélerőgépek kiválasztásánál igen fontos szempont a helyszín ismerete és a magasabb tereptárgyak figyelembe vétele. Ajánlatos minden esetben szakember bevonásával elvégezni a helyi szélmérést (10 m magasságban). Az AER típusú szélerőgépek az egyik leggazdaságosabban önállóan működőek, alacsony szerviz igényűek, amelyek versenyképesek más energiaforrásokkal. A szélgenerátor működéséhez szükséges szélsebesség kizárólag méréssel állapítható meg. Ezért elsősorban oda telepítsünk szélgenerátor, ahol a mért adatok alapján jellemzően ideálisak a szélenergia- értékek. A különböző szélgenerátorok e esetében pontosan meghatározhatjuk a megfelelő oszlopszerkezet magasságát és annak beállítását.
Előnyei:
- Környezetkímélő, nem szennyezi Földünket, levegőnket, és folyamatosan megújul.
- Nem függünk a villamos energia árától sem, hiszen saját magunk termeljük meg az ingyen rendelkezésükre álló energiát szükségleteinknek megfelelően.
- Az általa működtetett berendezések automatikusan, hosszú időn keresztül biztonságosan üzemelnek.
- Saját energiatermelő rendszer létrehozása pedig egyszerre segíti elő az energiatudatos gondolkodást és befolyásolja fogyasztói szokásainkat.
A szélenergia felhasználási területei háztartási méretben:
- Mechanikai munkavégzés szélerőgépekkel:
o Vízszivattyúzás – csepegtető öntözéshez, itatáshoz
o Vízmozgatás – tavak, holtágak levegőztetéséhez
- Villamosenergia-termelés:
o Villamoshálózattól távoli területen, szigetüzemben 1.5 – 12 kW teljesítményű szélgenerátorok akkumulátort töltve, önállóan vagy hibrid rendszerben képesek fedezni energiaigényünket. A helyben termelt energia lehetőségét teremti meg fenntartható módon.
o Ipari méretű szélerőművek világszerte tipikusan 200 kW – 3 MW névleges teljesítményűek, amelyek közvetlenül termelik a villamos energiát a hálózatra. A gyakran szélparkokban elhelyezett szélerőművek 2006-ban Európa villamos-energia felhasználásának 3.3%-át voltak képesek fedezni.
2. ábra Csepegtető öntözés kiskertekhez
Hazánkban és napjainkban is több ezer elektromos hálózattal nem rendelkező tanya, hétvégi ház, vadászház, erdészház, hobbitelek, horgászlak, zöldségeskert, állattartó telep, halastó stb. található, ahol nem megoldott az áram – víz ellátása.
Mi a megoldás, milyen szélgenerátort válasszunk?
A háztartási méretű villamos energiatermelő rendszer (50kVA-ig) alkalmazásával megteremthetjük saját szigetüzemű vagy hálózatra termelő áramellátásunkat, vagy mechanikus úton a víztermelő szélerőgépekkel vízháztartásunkat oldhatjuk meg. Így elérhetjük a szén-dioxid kibocsátás csökkentését, a vidéki régiók gazdasági fejlődését, és a helyben megtermelt energiát helyben használhatjuk fel.
A szélerőgépeket alkalmazni lehet az ország bármelyik területén, felhasználható önálló energia forrásként (szigetüzemben) és tartalék üzemmódban. Fő áramforrásként a hálózat hiányában, vagy ahol drága a hálózat kiépítése ott célszerű az áramellátást szélerőgéppel megoldani. Alkalmasak olyan telephelyek környezetkímélő energiaellátására, amelyek a villamos hálózattól nagy távolságra helyezkednek el, vagy alkalmazhatunk rásegítéses módszert.
Felhasználhatjuk tanyákon, hétvégi házakban, farmokon, gazdálkodó egységeknél. Az Önkormányzatok csökkenthetik áramszámlájukat egy-egy létesítmény (pl. óvoda, idősek napközi otthona, térvilágítás, stb) rásegítésként is, ( pl. hőszivattyú villamos energia ellátás pótlására). Egyszóval mindenhol, ahol amúgy is villamos energiát használnánk.
3. ábra AER-G 1,6 kW-os szigetüzemű áramtermelő rendszer
A szélenergia hasznosító rendszer kialakítása „testre szabottan” történik a villamosenergia-termelés éves mennyiségi igénye és teljesítmény szükséglete, a helyszíni adottságok és az elvégzett szélmérések eredményei alapján, a tereptárgyak figyelembe vételével.
A szélerőgép rendszer kiválasztásánál nem a ház (épület) nagyságát kell figyelembe venni, hanem a valós energiaigényt kell pontosan felmérni. Fontos szempont a villamosenergia-igény felmérése napi, havi és éves átlag (kWh) alapján. Így az igényt mindig a megrendelő állítja össze. A szakember pedig erre tervezi meg a rendszer konfigurációt, figyelembe véve a helyi adottságokat is. Közös döntés után történhet meg a megfelelő rendszer konfiguráció kialakítása. A megbeszéléstől a kulcsrakész átadásig, szervizeléssel, és karbantartással.
A szélerőgépek automatikusan működnek, viharvédelemmel ellátottak, villamos energiavezérléssel felszerelve, túltöltés szabályozóval biztosítva. Az élettartama 15-20 év, mely idő alatt a karbantartás, és a jótállási időn belül a szervizelés is megoldott.
A szélenergia hasznosító berendezések teljesítménye az igényektől függően különböző nagyságú lehet, ennek megfelelően a létesítési költségek is különbözők.
Kisigényű: pl.: tanya, lakás célra használt épületek, ellátására alkalmas 1,5 kW teljesítményű.
Közepes igényű tanya, lakás, vagy üdülési telek, kisebb gazdaság ellátására 3-6 kW teljesítményű
Nagyobb teljesítmény– (6-20 kW) és energiaigény esetén lehetőség van több párhuzamosan kapcsolt, vagy blokkrendszerű szélgenerátor egy rendszerben való együttes alkalmazására is. Így a megtérülés még kedvezőbb.
A nagyobb teljesítmény és az éves szinten kiegyenlítettebb áramtermelés érdekében szélgenerátorunkat összekapcsolhatjuk napelemekkel (hibrid rendszer) Ezek szintén működhetnek sziget üzemmódban, vagy hálózatra termelő rendszerben.
4. ábra AER- 17G szigetüzemű hibrid rendszer parkoló részleges energia ellátására
Ott, ahol a villamos energia felhasználási igény nem esik egybe az előállítás ütemével, akkor a biztonságos energiatermelés hibrid rendszerű (szélerőgép+napelem) együttesen jól kiegészítik egymás. Együtt sokkal megbízhatóbb és gazdaságosabb rendszert alkotnak, mint önmagában. A hasznosítható szél- és napenergia nagyjából szezonálisan kiegészíti egymást. Nyáron kevés szél / sok, erőteljes napsütés, télen pedig sok, erős szél / kevés, gyenge napsütés. A hatékonyság ezeknél a rendszereknél jóval magasabb.
5. ábra Tanya villamosítása AER-17G típusú hibrid rendszerben
Sajnos Magyarországon nem terjedtek el sem a háztartási mérető villamos energiatermelő rendszerek,sem pedig a mechanikus úton a vízszivattyúzó szélerőgépek. A korlátok első sorban anyagi jellegűek: az emberek nem ismerik eléggé a megoldási lehetőséget, s nincsenek megfelelő pályázati kiírások, támogatási rendszerek sem. De sokszor hiányosak az információk a telepítés jogszabályi hátteréről, a szükséges engedélyezési eljárásokról. Erre pedig már a VET törvény lehetőséget biztosít minden felhasználó számára.
Győződjön meg Ön is a szélerőgépek hasznosságáról, szükségességéről, gazdasági hasznáról. Legyünk együtt partnerek!
„Ha azt kérdezik, hogy nem késtünk –e el, hogy visszafordítható-e még az a rombolás, amit az emberiség ejtett a természeten, a válaszom az, hogy nem késtünk el. Amíg él az akarat, addig sosincs késő. Ha pedig az emberek közösen akarnak valamit, akkor azt meg is teszik, ezáltal érvén el céljukat, bármi is legyen”. (Teller Ede)
Szabó Árpádné ügyvezető
www.nyirokowatt.hu