A szélenergia az emberiség egyik legősibb, ráadásul megújuló energiaforrása: egykoron nélkülözhetetlen volt, de - a gépek korának bekövetkeztével - használata háttérbe szorult. Pedig valaha vitorlások bonyolították a föld hajóforgalmának túlnyomó részét, s mechanikai munkavégzésre (őrlés, vízszivattyúzás) sem akadt frappánsabb módszer a szélkerekeknél. Az Ausztriából hazatérő magyar turisták régóta tapasztalják, hogy az országhatárt átlépve eltűnnek a Bécsi-medence képét erőteljesen meghatározó (sokak szerint elcsúfító) szélkerekek. Nos, ha minden jól megy, hamarosan nálunk is hozzátartoznak a táj képéhez, s nem csupán az Ausztriával határos régiókban.
Szélből áram
A szél azért keletkezik, mert Napunk korántsem egyenletesen melegíti fel a földfelszínt, továbbá más és más a tengerek és a szárazföld, valamint az egyes éghajlati övezetek besugárzási mérlege. A szélként mutatkozó légáramlást sok minden befolyásolja, mindenekelőtt a domborzat - szélgenerátorok, illetve -erőművek telepítésénél ezt figyelembe kell venni. S persze az is igaz, hogy a talaj közelében még az amúgy erős szél némileg mérséklődik a talajjal való súrlódás s a természetes és mesterséges tereptárgyak fékező hatása miatt. Kevesen tudják, de a Földet érő napsugárzásnak legalább 1, maximum 3 százaléka fordítódik a légkör átmozgatására - de ez is 50-100-szor nagyobb, mint amennyit a növények s más fotoszintetizáló szervezetek megkötnek. Az is igaz, hogy a szélenergia jó részét a nagy magasságokban tomboló szelek, a felső troposzféra és a sztratoszféra rendkívül heves és gazdasági szempontból kevésbé kihasznált (viszont még manapság is lelkesen kutatott) áramlásai adják.
A szél sajátosságaiból következnek felhasználásának jelenlegi korlátai, melyek áthágásához jó ötletekre van szükség. Először is, a szél hol fúj, hol meg nem, s az intenzitás változását legfeljebb rövid/középtávon tudjuk igazán megjósolni, akkor is csak hozzávetőlegesen. Emiatt a szélkerekek (rotorok) által működtetett turbinák változó árammennyiséget képesek produkálni, azaz egyenetlen s időben is nehezen tervezhető módon táplálnak áramot a rendszerbe - márpedig az áramhálózatba csupán az aktuális fogyasztandó mennyiséget lehet betáplálni. Néha még abból is probléma adódhat, ha éppen éjjel támad fel a szél: ekkor az amúgy lecsökkent áramfogyasztás mellett kell nagyobb mennyiségű, szél termelte áramot juttatni a rendszerbe. Ez az adott körülmények között csak úgy működik, ha csökkentjük az áramtermelésben még részt vevő más erőművek, mondjuk a paksi atomreaktor teljesítményét. Ilyenkor fajlagosan olcsóbb áramot váltanak ki drágábbal, mivel a gáz-, a szén- és az atomerőművek által termelt áram költsége - a környezeti externáliákat nem számítva - ma még alacsonyabb, mint ha széllel termelnénk. Mindez paradoxonnak tűnik, hiszen a szélenergia ingyen van. Csakhogy a szélenergia-átalakító berendezések hatékonysága még mindig nem túl "penge", ehhez képest egy szélfarm bekerülési költsége igen magas a várható haszonhoz képest - különösen, ha az ingadozásokat kiegyenlítő berendezéseket, víztárolót, szivattyút, pluszgenerátorokat is építeni kell. Mindezen csupán az segíthet, ha javul a szélenergiát konvertáló berendezések hatékonysága (amire a technológia kétségtelen evolúcióját figyelve, van esély) - illetve, cinikusan fogalmazva, idővel amúgy is relatíve olcsóbbá válhat a szélhasznosítás, amint a versenytársak számára egyre drágábbá válnak a meg nem újuló források. Az Európai Unió, a nagy szélenergia-társaságok s a magyar szakemberek, így például a Magyar Szélenergia Tudományos Egyesület (MSZTE) vezetői is egyöntetűen úgy kalkulálnak, hogy 2014-re a szélerőművi energia önköltsége azonos lehet az átlagos termelői árral, és ebbe beleszámoltuk az olcsó paksi áramot is.
Szintén megbillen
Amúgy a szélenergia-fejlesztésben nagy, látványos eredményekre nem lehet számítani, legalábbis így vélekedett nemrég Tóth László professzor, az MSZTE elnöke is egy az Élet és Tudománynak adott interjújában. Viszont a szél/áram konverziónak van már mértékegysége: a Betz-szám azt fejezi ki, hogy a szélgenerátor, illetve a szélerőmű (utóbbi 100 kW-nál nagyobb teljesítményű) a rotor lapátjai között átfújó szélnek hány százalékát képes árammá alakítani. Ennek elvi maximuma 0,59 - ahhoz képest, hogy tíz éve még 0,4 volt a legjobb gépek hatásfoka is, mára a széllapátok profilját, felületképzését tovább javítva, finomítva túllépték a 0,5-es határt, ehhez a nem kívánt örvénylést s a szárnyirányú áramlást kellett csökkenteni. A mostanság használatos, s már Magyarországon is sok helyen látható háromlapátos rotorok számos előnnyel rendelkeznek - például ezeknél a legkisebb a vibrálás, s ezért nagyobb magasságokban is használhatók -, márpedig ott erősebbek a szelek is. Jellemző, hogy már terveznek a Duna-Tisza közére egy olyan szélerőműparkot, úgynevezett szélfarmot, ahol az oszlopok nagysága 136 méter, mindegyikük 2 megawattos gépeket hordoz, s a lapátok csúcsa már 170 méteren van. Az efféle szélkerekeknél gondoskodni kell arról is, hogy rendre szélirányba forduljanak - ugyanakkor a követés ne folyamatosan, hanem gazdaságosan, csak a tartósabb változásokra reagálva történjen. A szélirány követése és a ráfordulás magában sem olcsó mulatság - éppen ezért a jelentősebb nyugati szélfarmokon mindez műholdas koordinációval valósul meg.
A szélenergia honi térhódítását - néhány egzotikus para mellett (például az infrahangoktól való félelem, illetve aggódás a madárvilágért) - sokáig gátolta a mainstream energetikai szakemberek által is kedvtelve hangoztatott vélekedés, hogy Magyarországon gyenge a szél és kevés a szeles időszak. Mindezt csak egy sikeres gyakorlati példával lehetett cáfolni - pontosan e célt szolgálta a Dunaújvárostól északra, Kulcs mellé telepített 600 kilowattos szélerőmű üzembe helyezése (ehhez az állam s a regionális energiacég is adott pénzt). Pontosan azért esett ide a választás, mivel Kulcs éppen hogy a Dunántúl s az ország kevésbé szeles régióihoz tartozik - ugyanakkor a szélerőművet egy löszdombra és a Duna közelébe helyezték el, az ezek által adott áramlási plusz ezért jelentősen besegít a rotor mozgásába. A tapasztalatok kedvezőek - úgy tűnik, a kulcsi erőmű simán produkálja a német erőművek teljesítményét. Azóta több ilyen erőmű is épült - van, amelyik ideális, széljárta pontokon (kettő közülük Mosonmagyaróvár mellett), mások relatíve kedvezőtlen helyszíneken. Egy meteorológiai méréseken alapuló, közepes magasságon (ez az OMSZ-nél 75 métert jelent) regisztrált szélsebességet rögzítő térképre pillantva látható, hogy a Dunántúl, annak is talán az északi része a legalkalmasabb szélerőművek építésére - de máshol is vannak lehetőségek (külön kiemelnénk az Északi-középhegység környékét), s néha a kevesebbet is megéri hasznosítani. Azt meg már maguk a szélenergiában utazó szakemberek teszik hozzá: jobb egyenletesen elosztani az ország területén a szélerőműveket, mint mondjuk mindet az ország északi-északnyugati részébe koncentrálni, hogy lépni se lehessen tőlük (és persze a látványt is szokni kell...). Nem utolsósorban tudomásul kell venni: vannak szélárnyékos helyek, máshol (mint a Mecsek vagy a Bakony csúcsain) hiába mérnek jelentős szélsebességeket, ha egyszer ezek természetvédelem alatt állnak. Amúgy a mostanáig kiadott erőműengedélyek jó része a Kisalföldre szól - összesen 330 megawatt összteljesítményre (2005-ben még úgy vélték, ennyit bír el a magyar villamosenergia-rendszer...). A szélenergiában (például a támogatott átvételi ár miatt) sokan üzletet látnak: több hazai vállalkozó szerzett kvótát, s az elkészült terveket, az engedélyt tovább is adta jó pénzért. A néhány hónapja meghirdetett, 410 megawattnyi megpályázható szélenergia-kvóta jó részét vélhetően jelentős nemzetközi cégek szerzik meg - kérdés, milyen hatással lesz ez a piaci versenyre, nem beszélve az erőművek leendő elhelyezkedésére. Most csupán a hazai villamosenergia-termelés 0,8 százalékát, azaz 175-180 megawatt teljesítményt tudnak felmutatni a működő szélerőművek - ennél jóval többre van szükség ahhoz, hogy hazánk 2020-ra, vállalásainak megfelelően, 13 százalékra növelhesse az alternatív energiahordozók részarányát.
(A témáról lásd néhány korábbi cikkünket, például: Légből kapott energia, Magyar Narancs, 2001. május 24., Szelet aratni, 2003. szeptember 25., Bolond szél fúj, 2006. április 13., A kezdetek nehézségei, 2008. július 31.)
