Szélenergia projektek az önkormányzatok részére Dipl.-Ing. Markus Bauer által benyújtott cikk, IHK Zetis GmbH, Németország, 2011 június Önkormányzatok területeket hoznak létre a szélenergia számára és használati kereteket alakitanak ki hozzá. A regionális intézményekkel a szélenergia használatára vonatkozóan jelentős regionális tervezési követelményeket, rendezési és fejlesztési terveket dolgoznak ki, Az önkormányzatoknak lehetőségük van, az engedélyezésre vonatkozóan és a regionális tervezés valamint a vonatkozó szabályok tekintetében, meghatározott szervezet irányító szélenergia projektek létrehozására. Felajánlhatják saját területeiket is regionális tervezésre. A Szövetségi Immisszió Felügyeleti Szerződés és a kapcsolódó rendeletek szabályozzák a megfelelő távolságokat a szélturbinák és az épületek között, amelyek aztán ellenőrzésre kerülnek a vonatkozó engedélyezési eljárásokban. Az immissziós ellenőrzési eljárások biztosítják a zaj az árnyékolás elleni védelmet és jogi biztositékot adnak valamennyi érintett fél számára. Resztriktiv magasság korlátozások csökkenthetik a teljesítményt és negatívan befolyásolhatják a hatékonyságot. A szélturbina magas területen való épitése keretében minden egyes hozzáadott méter kb egy százalékkal növeli a jövedelmet, miután minél magasabbra megyünk a szél annál erősebben és egyenletesebben fúj. Földrajzi viszonyok határozzák meg a minőségi helyszínt. Az a tény, hogy a szélenergiát lehet-e egy helyszínen gazdaságosan üzemeltetni, lényegében attól függ, hogy milyenek a tér kialakitásának a jellemzői. A mai modern létesítmények és a 100 méter feletti széltornyok lehetővé teszik a szélenergia felhasználását olyan helyeken is, amelyeket még 15 éve nem lehetett volna kihasználni. A Német Meteorológiai Szolgálat széltérképeket hoz létre, melyek, információval tájékoztatnak, hogy milyen erős szél fúj a egyes térségekben. A pontos számítások kedvéért a tervezés során konkrét megfontolásokra van szükség. A szélenergia-termelés terén az előrejelzések ma már nagyon megbízhatóak. A 24-1
órás előrejelzések ma már 10 százalék pontosságúak. A szél kihasználásnak lehetőségei Forrás: A szélsebesség globális elosztása (NASA) A nap 4,5 milliárd éve süt a földön. Ez minden másodpercben 47 milliárd kilowattóra (kwh) hőt és fényt ad ki. Aföld hőmérsékletének és páratartalmának különbsége, valamint a föld forgása következtében körülbelül 2,5%, avagy másodpercenként 1,2 milliárd kwh alakul át szélenergiává. Ha 6 MW per km² alapterület sűrűségen szélturbinát telepítenénk, akkor világméretekben egy évben mintegy 20.000 TWh szélenergia teljesitmény lenne műszakilag elérhető. Ez a szám megfelel a globális villamos energia iránti kereslet kétszeresének. A NASA globális szélsebesség világtérképén jól látható, hogy jó szélviszonyok uralkodnak világviszonylatban szinte valamennyi part menti régióban, valamint a hegyekben is. A legjobb szélviszonyok Európában a nyugati és északi partok mentén és az Atlantióceán és az Északi-tenger partján alakultak ki. Az Egyesült Királyság rendelkezik a jó földrajzi elhelyezkedése miatt a legnagyobb szélenergia potenciállal Európában. Franciaország a nagy területe és hosszú partjai miatt a második helyen áll Európában. A francia part mediterrán része - a hegyvonulatok okán - (Alpok, Pireneusok és a Massif Central) különösen szeles. Ott a levegő tömegmozgása és koncentrációja is gyorsabb. Ez a mozgás nagy szélsebességeket eredményez. Egy szélpark projekt tervezése 1. Elhelyezési tanulmány Először is, egy alkalmas helyet kell találni, mely az alábbi feltételeknek felel meg: Környék: Be kell tartani a minimális távolságot a szélturbinák és a házak, utak, természetvédelmi területek, folyók, erdők, stb. között. Ezek a távolságok függenek a szél turbina magasságától. Ezek a távolságok különbözőek lehetnek a szövetségi 2
államokban. A fentiek mellett maximális értékek szerepelnek az árnyékolásra és zajszennyezésre is. A katonai bázisok, repülőterek, radar állomások és műemlékek jelenlétét is figyelembe kell venni. Elérhetőség: Közút kialakitása szükséges - teherautók, daruk, berendezések és járművek - közlekedésére a helyszínen. Hálózati csatlakozás: A szélturbinák az energiát folyamatosan az energia hálózatba termelik. Egy regionális vagy országos energia értékesítési hálózati vonalnak (.20 vagy 110 kv) közel kell lennie a szélerőműhöz. Ezek esetében a beviteli teljesitményt meg kell vizsgálni. Az alap felállitásának lehetőségei: Földtani felmérés is szükséges a szélturbina biztonságos elhelyezése érdekében, valamint szükséges az alap méretezésének ismerete. A beállitott teljesítmény első becslése: Becslés készül a hálózat, valamint a felületi hozzáférésről, mely meghatározza a teljes teljesitmény kiépitését. 2. Micrositing A "Micrositing" kifejezés utal a széljárás megbecsülésére és a szélturbinák és a helyszinen lévő feltételek egységesitésére. Becslés és szélviszonyok: A széljárás pontos becslése különösen fontos. Az energiahozam a szél sebességének köbével növekszik. A szélsebesség 3%-os csökkenése redukálja a teljesitményt mintegy 10%-kal. A pontos becsléséhez a szél adottságok pontos vizsgálata szükséges, azaz pontos szél adatok kellenek hosszú és meghatározott időtartamon keresztül. A helyszin topográfiája, a terep és a talaj egyenetlensége, valamint a meglévő és várható akadályok (épületek, fák, stb.) is nagyban befolyásolják a széljárást. Ezeket is gondosan meg kell határozni. 3
3. Tervezés Lehetséges szélturbinák összehasonlítása: A gazdasági feltételek és a rendelkezésre álló a gyártók révén kiszámitható, hogy melyik rendszer lenne a legalkalmasabbnak a projekthez. A telepített kapacitás és energia kitermelés kiszámitása: A telepített kapacitás (szélturbinák mérete és száma), a területtől, a hálózathoz való hozzáféréstől és a finanszírozás lehetőségeitől függ. A szélerőmű energia-termelése ezután a helyi szélviszonyok alapján kerül kiszámitásra.. Összköltség értékelés: A szélerőműpark tőke-és működési költségei ezek után kiszámithatóak. Finanszírozás lehetőségek: A projektfinanszírozást tisztázni kell: saját tőke, kölcsönök, üzemeltető társaság létrehozása, stb. A szélturbinák kiválasztása: A szélturbinák kiválasztását az energia termelés és a telepitett szélturbinák teljes költsége alapján lehet meghatározni. A szélerőműpark tervezése és elrendezése: Ez alatt a helyszin optimális elrendezését értjük, azaz az utakat, kábeleket, daru elhelyezését és transzfer-állomás létrehozását. Nem csupán a terep, hanem a szélturbinák egymásra tett hatásait is számitásba kell venni. (Ez az úgynevezett "Szélpark hatás"). Ez a feladat megoldható a szélerőműpark számítógépes program tervezésének segítségével. 4. Megvalósítás A szélenergia projekt végrehajtása Németországban körülbelül 12-18 hónapot vesz igénybe. Ez magában foglalja a projektfejlesztést (minimum 12 hónap), a közlekedést és az építést. Engedélyek: A szélenergia-projekthez számos engedélyt kell alkalmazni és a különböző törvényeknek kell megfelelni. Felelős ebben a szövetségi kormány (pl. építési szabályzat, utcai jog, a légi közlekedési törvény), a tartományi székhely (pl. 4
építési előírások, magasság korlátozások és távolságok ellenőrzése), vagy a helyi hatóság (pl. építési engedély). Szerződések: Különféle finanszírozás, szállítási és beszerzési megállapodásokat kell aláírnia a projekt különböző résztvevőinek. Amint a projekt ezen a téren eldőlt, a közlekedési és az építési fázist meg lehet kezdeni. Közlekedés: Egy szélturbina eljuttatása a gyártól a végső helyszinre néhány logisztikai problémához vezethet. A méreteket és a súlyt sem könnyű kezelni: Minden útat, kanyart, hidat meg kell vizsgálni közlekedés szempontjából, mielőtt a szélturbina útra kellne. Épités: Az alábbi egységek szükségesek ehhez: szállitás, alapkialakitás, torony, gondola, rotor és hálózati csatlakozás felállitása. 5. Működés Működés: A szélerőműpark megépítését követően a széltornyot akkor veszik működésbe, ha a termelt villamos áram a nyilvános hálózatba már betáplálásra került. Források: http://www.energielandschaft.de/energie/windkraft/technologie-allgemein/ http://www.erneuerbare-energien.de Homepage Gute Nachbarn Erős közösségek megújuló energiával Szélenergia Szövetségi Egyesület Federal e.v.: http://www.wind-energie.de/ http://de.wikipedia.org/wiki/windpark Markus Bauer a tér és környezetvédelmi tervezés terén végezte tanulmányait és az IHK Zetis GmbH cégnél dolgozik az energia hatékonyság terén különféle a megújuló energiával kapcsolatos projekteken A klimaváltozás, az energiahatékonyság és az innováció terén a Szövetésgi Kormány és a DIHK terén az érdeklődő vállalatok számára a 5
Kapcsolat: IHK Zetis GmbH Europaallee 10 67657 Kaiserslautern Germany Tel: +49(0)631-303 1236 Email bauer@zetis.de Ez a szakmai anyag az Interreg IV. C program Megújuló Energia Transzfer Rendszer Renewable Energies Transfer System (RETS) projekt keretében került bemutatásra, melynek a finanszirozását az Európai Regionális Fejlesztési Alap látta el. A projekt 2010. januártól 2012. decemberéig tartott. Ha további információra lenne szüksége az alábbi honlapon ezek elérhetőek: http://www.retscommunity.eu/ 6