Munkácsy Béla

Új tendenciák Európa szélenergia szektorában

2002 elso féléve a megújuló energiahordozók szerepének további erosödését hozta Európában. Különösen jelentos a szélenergia térhódítása, de egyes térségekben már látható, hogy szukülnek a technológia alkalmazásának feltételei.

In the first part of 2002 the position of renewable energy systems got stronger in Europe. The spreading of wind energy sector was especially fast, but it is a fact, that in some region the possibilities of applying this technology is growing narrow.

Napjainkban éljük a szélenergia-ipar forradalmának idoszakát. A technológia minden várakozást felülmúló térhódítása az egész világban érzékelheto. A megvalósított szélenergia beruházások jelen szintje messze felülmúlja a szakmai szervezetek mégoly optimista rövid távú elorejelzéseit is: az Európai Szélenergia Szövetség (EWEA) 1998-as elorejelzése 8000 MW-ra becsülte az egész kontinens 2000. évi szélturbina-kapacitását, ezzel szemben ezt 2001-ben egyedül Németország túlszárnyalta. Ugyancsak a technológia igen gyors fejlodését mutatja, hogy a kilencvenes évek elején a legnagyobb berendezés 0,5 MW, az évtized közepén már 1,65 MW teljesítményu volt, 2000-ben pedig már munkába állt az elso 3 MW-os gép, de fejlesztés alatt és nemsokára megjelenés elott áll az 5 MW-os változat is.

A szélenergia hasznosításának térbeli rendje

A szélgenerátorok telepítése elsosorban a természeti adottságok függvényében valósulhat meg. Ebben a vonatkozásban alapvetoen két tényezot kell figyelembe venni a szél intenzitását (szélsebesség) és megbízhatóságát (vagyis milyen gyakran lehet számolni olyan szélsebességgel, amely alkalmas a gép elindításához, illetve gazdaságos üzemeltetéséhez). Mindezen okok miatt a szélenergia-felhasználás hagyományosan Európa tengerparti sávjában koncentrálódik.

Napjainkban a berendezések idojárással szembeni ellenállósága, illetve a gépek hatékonyságának növekedése olyan mértéku, hogy lehetové vált a nyitás olyan földrajzi területek felé, amelyek a korábbi évtizedekben kiestek a területhasználattal foglalkozó szakemberek látókörébol. Ilyenek a selfek illetve a szárazföld belseje, melyekrol késobb bovebben is esik majd szó.

A napjainkban a szélenergia háza táján lejátszódó események tükrében azonban egyre nyilvánvalóbb a természetföldrajzi tényezok mellett a politikai akarat szerepe is. Ezt természetesen több tényezo befolyásolja.

a) Fontos, hogy a fosszilis energiahordozók gazdaságosan kitermelheto készletei milyen mennyiségben és minoségben állnak rendelkezésre. Ezzel hozható kapcsolatba ennek a szektornak a politikai ereje, amely többek között a megújulók alkalmazásával szembeni lobbizás során válik fontossá. Nagy-Britannia esete szolgál e tekintetben példaként, amely igen jelentos koolaj és földgáz vagyon birtokosa, és bár Európa legnagyobb szélenergia potenciáljával rendelkezik, mégis elhanyagolható szélturbináinak kapacitása.

b) Ugyancsak fontos szempont az energiaszektor szerkezete, vagyis például az, hogy az adott országban mekkora az atomenergetika súlya, mennyire diverz a villamosenergia-szektor forrásoldala.

c) Mindezek mellett a demokratikus hagyományokat ápoló országokban fontos szempont a társadalom környezeti tudatossága is, hiszen a lakosság és a társadalmi szervezetek véleménye szerencsére egyre fontosabb döntésformáló tényezo.

Mindezek együtt alakítják a politikai döntéseket, amelyek leginkább jogi és gazdasági szabályozás képében öltenek testet. Mivel nincsen a világon olyan ország, ahol megvalósulna a „szennyezo fizet” hangzatos alapelv, így a fosszilis energia ára mindenhol nagyon alacsony, ezért a megújuló energiahordozók egyelore támogatásra szorulnak. Ennek mikéntje mindenhol más és más, de az elmúlt években alapvetoen 3 stratégia bontakozott ki, melyek közül egyelore a Németország (és Spanyolország) által alkalmazott ártámogatásos módszer tunik a leginkább célravezetonek.

Németország a világ legnagyobb szélenergia-kapacitásának birtokosa

Németország 2001-ben ismét rekord mennyiségu (2079 darab) és összteljesítményu (2659MW) szélturbinával lepte meg a világot. Ez több, mint a világ többi országa által összesen megvalósított 2001-es szélenergia beruházás. Hogy milyen hatalmas potenciálról van szó akképpen is érzékeltetni lehet, hogy Németország egyetlen év alatt nagyobb szélenergia-kapacitást hozott létre, mint Dánia, a szélenergia alkalmazásának úttöroje, a technológia megjelenésétol napjainkig! Összességében 2001. decemberre a németek teljes beépített szélenergia-teljesítménye elérte a 8750 MW-ot, amely már meghaladja hazánk teljes villamosenergia-termelo kapacitását. Németországban azonban ezzel az energiahordozóval – átlagos szélviszonyok mellett – az ottani igényeknek csak 3,5%-át képesek kielégíteni. Látni kell azonban, hogy már két olyan tartománya is van, ahol a villamosenergia-termelésbol 20%-nál nagyobb a szélenergia részesedése: Schleswig-Holstein (28%) és Mecklenburg-Elo-Pomeránia (21%). Sajátossága a szektornak a természeti körülményektol való eros függés. Ennek következtében a 2001. szokatlanul szélcsendes évben 20%-kal kevesebb lett a szélenergia szektor által megtermelt villamos áram mennyisége, mint az elorejelzésekben szerepelt.

A telepítés a tervek szerint 2002-ben is meghaladja a 2000 MW-ot, ami részben annak köszönheto, hogy megjelent a „Megújuló energiahordozókról szóló törvény”, amely gazdaságossá teszi a belso, kevésbé szeles területek felé való terjeszkedést. Ugyancsak a gazdaságosságot segíti a szélturbinák legújabb generációja, amely sokkal hatékonyabban használja fel a rendelkezésre álló szelet, kisebb (2,5–3 m/s) szélsebességnél is elindul, így lehetoség nyílt a belso területek betelepítésére is. Nagy ütemben folyik a keleti tartományok fejlesztése. Miközben az ország ezen része a területnek 30%-át teszi ki, az ide összpontosuló telepítések 1999-ben elérték a 43, 2001-ben a 37%-ot. Szász-Anhalt tartomány 1999-ben 200, tavaly 50%-kal, Brandenburg 1999-ben több mint 100%-kal, tavaly 50%-kal növelte kapacitását. Néhány hónapig ugyancsak Brandenburg tartomány dicsekedhetett azzal, hogy ott Cottbustól nem messze (a Drezdát Berlinnel összeköto autópálya mellett, a két nagyváros között gyakorlatilag félúton), üzemelt Európa legnagyobb teljesítményu szélfarmja, amelynek összteljesítménye 62,7 MW. Alig több mint tíz évvel ezelott ez a terület még a legfontosabb kelet-német barnaszén-bányavidékek egyike volt, mára depressziós térséggé vált, így a helykiválasztásnál nem csupán a környezetvédelem, de a munkahelyteremtés, és a régió energiaszektorának erosítése, a barnaszén helyettesítése is cél volt. Ma a legnagyobb európai szélfarm az ország nyugati részében, Észak-Rajna-Vesztfáliában található, ugyancsak az autópálya mellett (Dortmund és Kassel között). Az itt felállított berendezések együttes teljesítménye 105 MW.

Németország más tekintetben is vezeto szerepet játszik a szélenergetikában. Itteni cég (a Nordex Planungs- und Vertriebsgesellschaft) állította elo és helyezte üzembe a világ eddig legnagyobb sorozatban gyártott, 2,5 MW-os turbináit. Ugyancsak a német Enercon folytat elorehaladott kísérleteket ennél is nagyobb berendezésekkel, így ezek eredményeképpen ebben az évben 4,5 MW-os turbinájuk prototípusát fogják felállítani Magdeburg közelében.

Az EU perifériáján – Spanyolország nagyléptéku szélero programja

A Pireneusi-félsziget nagyobbik országa nem rendelkezik komoly koolaj és földgáz készletekkel, szénkészletének nagy arányú felhasználása pedig egyre inkább környezetvédelmi akadályokba ütközik. Spanyolország energetikai szektora számára ezért nem idegen a megújuló eroforrások alkalmazása. Eddig a vízenergia felhasználása volt jelentékeny, mintegy 25%-kal részesedett a villamosenergia-termelésbol, az utóbbi néhány esztendo azonban a szélenergia térhódítását hozta. Ennek ékes bizonyítéka, hogy a beépített turbinateljesítményt illetoen Spanyolország 2000-ben átvette Dániától az európai ranglista második helyét.

Tíz évvel ezelott az ország teljes szélero kapacitása mindössze 5 MW körüli volt. A gyors ütemu fejlodés ekkor indult be, ugyanis ettol kezdve gyakorlatilag évente duplázódott a teljesítmény, így napjainkban meghaladja a 2500 MW-ot. A technológia alkalmazásában egyik élen járó Navarra tartomány immár 22%-ban ezzel a módszerrel fedezi villamos áram szükségletét.

Az egyes tartományok a fejlesztést illetoen saját, önálló tervekkel rendelkeznek. A cél az adott térség gazdasági fellendítése a turbinagyártó üzemek, illetve szélfarmok, mint munkahelyteremto beruházások révén. A spanyol ipar már nem csak egyes komponenseket (generátorok, lapátok, tornyok, érzékelok) de komplett berendezéseket is eloállít, sot a világ második legnagyobb szélturbina gyártó cége, a Gamesa spanyol illetoségu.

A szélenergia alkalmazásához kapcsolódó szolgáltató szektor (üzembe helyezés, karbantartás, mérnöki tevékenység) ugyancsak munkalehetoséget nyújt. Ugyancsak fontos körülmény, hogy Spanyolországban a villamosenergia-fogyasztás növekedésének üteme eléri az évi 6%-ot, ami igen gyorsnak számít, ezért az energiaszektor erosödése, korszerusödése a többi gazdasági ág fejlodésének alapveto feltétele.

Érdekes, hogy a spanyol fejlesztomérnökök érdeklodése napjainkban a 2–2,5 MW körüli teljesítménnyel rendelkezo, nagyobb teljesítményu turbinák felé fordult. Mindez azért furcsa, mert ezek a nagyobb berendezések itt a helyi viszonylatban legjobb adottságokkal rendelkezo hegyvidéki régiókba kerülnek. Az ilyen több száz tonnás, 100 méteres oszlopmagasságú, 50–60 méter rotor-átméroju turbinák szállítása és felállítása viszont igen nehézkes és meglehetosen költséges feladat.

Dánia, a szélenergia alkalmazásának úttöroje

Dániában másfél éve áll a szélenergia-park növekedése. Míg 2000-ben 600 MW volt az éves növekedés, 2001-ben mindössze 10 MW. A megtorpanást az idézte elo, hogy új gazdasági szabályozás bevezetését készítették elo az országban, ezért a régi támogatások fokozatosan megszuntek, de az újak még nem jelentek meg. Idoközben a reformtörekvés is léket kapott, egy rövid ideig úgy tunt, hogy visszaáll a rend, de aztán jött egy kormányzati döntés, amely a megújuló energiahordozókkal kapcsolatos fejlesztések teljes háttérbe szorulását idézte elo.


Bár a szélturbinák összteljesítményének tekintetében Dánia az európai lista 3. helyére csúszott, több szempontból még mindig a világranglista vezeto helyén áll. Komoly az elonye az egy lakosra vetített szélenergia kapacitás területén, ebben a vonatkozásban ötszörösen múlja felül az utána következo Németország mutatóit. Ugyanilyen meggyozo a fölénye, ha egységnyi területre vetítve vizsgáljuk a szélenergia kapacitást, ilyen összehasonlításban háromszor akkora teljesítményt mutat fel, mint a sorban utána következo Németország. Dánia abban a tekintetben is vezeto szerepet tölt be, hogy ez az elso európai ország, ahol megkezdodött a régi, kis teljesítményu szélfarmok berendezéseinek lecserélése hatékonyabb, nagyobb teljesítményu gépekre.

A szélenergia jövoje Európában – a selfek szerepe a szélenergia hasznosításban

A modern szélenergia korszak kezdete, vagyis az olajválságot követo évek óta szinte minden érintett országban folyamatosan vizsgálják annak a lehetoségét, hogy a szélgenerátorokat ne csak a szárazföldön, hanem annak közelében, a kontinentális talapzat parthoz közeli zónájában, a tengerben is elhelyezhessék (offshore). A területhasznosítás ilyen módjával kapcsolatban a probléma abban áll, hogy – bár a szélerosség és ebbol fakadóan a berendezések hatékonysága a tengeren nagyobb – a robosztusabb kivitelu gépek ára és a villamoshálózathoz való csatlakozás költsége magasabb, mint szárazföldi testvéreik esetében. A feladat tehát az, hogy valamilyen módon – például a szélgenerátorok méretének további növelésével – kiegyenlítsék ezeket a tényezoket úgy, hogy a selfeken termelt villamos energia ára versenyképes maradjon.

A kontinentális talapzaton épített szélfarmok elonye, hogy a gépek kevesebb problémát okoznak, hiszen a lakott településektol távol üzemelnek, nem vesznek el értékes földterületeket, így a technológia elterjedése szerte a világon várható. A kutatások szerint a távlatok más szempontból is bíztatóak. A légáramlások tenger feletti turbulenciája kisebb, mint a szárazföld fölött (hiszen akadály nélkül áramolhat), emiatt a selfeken üzembe helyezett turbinák élettartama hosszabb – a partokon telepített gépeké 20, a selfen muködoké 25 év, ami egy nagyjavítással akár meg is duplázható.

Egy 1995-ben publikált tanulmányban német kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy egyedül az EU tengeri szélenergia-kapacitása akkora, hogy fedezni képes az egész kontinens teljes energiaigényét. A vizsgálatok során csak azokat a tengerrészeket vették figyelembe, ahol a víz mélysége nem haladja meg a 40 m-t, és a partoktól való távolság 30 km-nél kisebb. A kalkuláció során egy km2 területre mindössze 6 MW beépített teljesítménnyel számoltak.

A gyakorlatban a legnagyobb lépéseket eddig Dánia tette meg. Nagyívu offshore programja egy 40 MW-os rendszer létrehozása után most ugyan léket kapott, de a fejlesztés nem áll meg, hiszen ilyen rendszerek kiépítésén fáradozik szinte minden tengerparti ország. A sok közül Németország kívánkozik az elso helyére, itt készültek a legkomolyabb tervek. Elsoként a Lübecki-öbölben építenek egy 100 MW teljesítményu, 64 egységbol álló szélfarmot, de ugyancsak egy német konzorcium tervei között szerepel a világ legnagyobb tengeri szélfarmjának kialakítása Helgoland szigetének térségében. A teljes kiépítettségében 1200 MW-os rendszer elso fázisában 100 darab 4–5 MW-os részegységbol épül majd fel. Svédországban is beindult az elso tengeri szélfarm projekt, melynek keretében 7 darab 1,5 MW-os turbinát állítottak üzembe az ország DK-i részén.

A szélenergia-potenciál és a már beépített szélturbina-kapacitás adatsorának (2. ábra) tanulmányozása során egyértelmuvé válik, hogy az országokat 3 nagy csoportra lehet osztani. Az elso csoportba azok tartoznak, amelyek már eddig is viszonylag jól kihasználták a szélenergiában rejlo lehetoségeket (Hollandia, Németország, Dánia). Nyilván ezek a telepítéseket illetoen nehezebb helyzetben vannak, hiszen az erre legalkalmasabb területek már foglaltak. A második országcsoport tagjai (Spanyolo., Görögo., Luxemburg stb.) vagy már eddig is komolyan beruháztak a technológia elterjesztésébe (Luxemburg, Spanyolo.), de az adottságokhoz képest még rendelkeznek tartalékokkal, vagy az elso lépéseket megtették ugyan (Olaszo., Ausztria), de készleteik nem túlzottan jelentosek. Ezek a jövoben az elso csoporthoz képest némileg több szélenergia-projektet fognak megvalósítani. Az országok harmadik csoportja (Nagy-Britannia, Írország, Norvégia stb.) nagy szélenergia-készletekkel rendelkezik, de még csak kóstolgatja a szélturbinákban rejlo lehetoségeket. Az elkövetkezo 20 esztendoben a fejlesztések súlypontja várhatóan ezekbe az országokba tolódik át. Az átmenet fokozatosan történik majd, de elkerülhetetlensége nyilvánvaló, mert Európa lakóinak hosszú távú érdeke a környezet állapotának megóvása. Lassan barátkozzunk a gondolattal, hogy hazánk is elindul a megújuló energiahordozók (és a szélenergia) intenzívebb alkalmazásának rögös útján. A szakma feladata, hogy megtalálja azt az ösvényt, amely a legkevésbé rázós és ezért az elorejutásra a leggyorsabb lehetoséget kínálja.