Szélerőművek előnyökkel és hátrányokkal

A szélenergia hasznosítására valamilyen mértékben minden ország képes, azonban a földrajzi adottságok mellett a zajszintet, a tájképet és a településektől való távolságot is figyelembe kell venni a telepítéskor. Magyarországon egyébként a napenergia-potenciál a kedvezőbb. Hazánk medencejellege miatt sok helyen nincs állandó szélirány.

WHITEWATER, CALIFORNIA - FEBRUARY 22: Wind turbines stand idle at a wind farm, a key power source for the Coachella Valley, on February 22, 2023 near Whitewater, California. Wind turbines in California provide enough energy to power more than 2 million homes while the International Energy Agency (IEA) predicts renewable energy will account for 35 percent of worldwide power generation in 2025. Mario Tama/Getty Images/AFP (Photo by MARIO TAMA / GETTY IMAGES NORTH AMERICA / Getty Images via AFP) Fotó: MARIO TAMA / GETTY IMAGES NORTH AMERICA / Getty Images via AFP

– Ha a szélerőművek alkalmazhatóságát vizsgáljuk, különbséget kell tenni szárazföldi (onshore) és tengeri (offshore) erőművek között. Az offshore szélturbinákat a tengerek partközelében telepítik, ezek legnagyobb arányban Európában az Északi-tengeren találhatóak az Egyesült Királyság, Franciaország és Dánia által bezárt háromszögben – mondta el lapunk megkeresésére Zay Balázs, a Klímakutató Intézet szenior kutatója. Kifejtette, a tengeri turbinák telepítése sokkal zordabb körülmények között zajlik, viszont a tervezése sokkal egyszerűbb, hiszen a ciklonok által keltett parti szelek és a nyitottság elegendőek a megfelelő energiatermeléshez, emellett az alacsony talpi mélység a gazdaságos megvalósíthatóságot biztosítja. 

Ezek között mind a jelenlegi, mind a kivitelezés alatt álló legnagyobb offshore farmok az Egyesült Királysághoz köthetőek, ahol már most is csaknem 27 gigawattnyi szélenergia-potenciál áll rendelkezésre. 

Az onshore szárazföldi erőművek tervezése és telepítésének szabályozása sokkal összetettebb feladat. Egyrészt szükséges hozzá a nyitottság mellett egy állandó szélirány, másfelől számolni kell a lakott területektől való távolsággal, a természetvédelmi területek védelmével, tájképi megfontolásokkal is. Németországban nemegyszer keltett nagy visszhangot, amikor egy-egy turbina megépítése miatt nagyobb erdőterületet irtottak ki.

Csak a természeti tényezőket figyelembe véve az Egyesült Királyság és Írország, valamint Dánia rendelkezik a legnagyobb potenciállal, de elvben minden észak-európai ország jelentős mértékben alapozhat a szélerőművekre.

– A földrajzi tényezők mellett a hatékonyság sem elhanyagolható – mutatott rá Zay Balázs. A turbina veszteségei miatt van egy minimális indítási szélsebesség: általában amíg a szél nem éri el a három méter per szekundum (10,8 kilométer per óra) sebességet, addig a lapátok nem forognak, viszont a gépészet áramellátását addig is biztosítani kell. Azaz alacsony széljárásnál a szélerőmű fogyasztóként viselkedik.

– Efölött már megéri elindítani a rotorokat – ismertette a kutató –, de a gazdaságos működtetéshez az előbbi minimális sebesség duplája szükséges. Hozzávetőleg tíz méter per szekundum (36 kilométer per óra) sebességnél éri el az eszköz a tervezési szélsebességet, efölött a teljesítményt a lapátszög állításával szabályozottan állandó értéken tartják. Van egy maximális szélsebesség is, ami felett a szélturbinát leállítják, hogy elkerüljék a meghibásodást.

– Erre pedig szükség is van, mert a klímaváltozással gyakoribbá válnak a szélviharok – hívta fel a figyelmet a kutató. Hozzátette, még a legkevésbé pesszimista forgatókönyvek is 10-17 százalékkal több szélvihart valószínűsítenek, amikor a széllökések erőssége meghaladja a 15-30 méter per szekundumot.

Az itthon is széles körben alkalmazott ipari szélturbina oszlopmagassága nagyjából nyolcvan méter, ennek a zajszintje fél kilométer alatt csökken 45 dB alá, és egészen hétszáz méter szükséges ahhoz, hogy emberi füllel alig hallható legyen. Már ez a tényező is jelentősen behatárolja a telepítésre alkalmas potenciális területeket. Emellett a megtérülés határát jelentő hat méter per szekundum szélerősség száz méter magasságban a Kisalföld és a Balaton-felvidék egyes területeire jellemző, utóbbi viszont természeti és tájképvédelmi szempontból is megőrzendő. Erre megoldást jelenthet a nagyobb magasságú szélerőművek alkalmazása, hiszen a szél sebessége a magassággal arányosan növekszik, így 150-200 méteren az ország jelentős része megfelelő lehet a szélturbinák számára, viszont a magassággal a zajártalom és a tájrombolás is nagyobb. Egy másik szempont, amire Magyarország esetén ki kell térni, az a medence jelleg, ami miatt sok helyen nincs állandó szélirány, ami szintén rontja ezen beruházások megtérülését. Idehaza inkább a napenergia hasznosítható. A hazai szélerőművek kapacitáskihasználtsága nagyjából 23 százalék, míg Németországban a húsz százalékot sem éri el.

Borítókép: A szárazföldi szélerőművek gazdaságos működéséhez legalább húsz kilométeres óránkénti sebességű széljárás szükséges (Fotó: Getty Images)