SZÉLERŐMŰ ÉPÜLT KULCSON

2001 tavaszán felépült Magyarország első áramszolgáltatói hálózatba integrált szélerőműve Budapesttől 59 km-re délre, a Duna partján fekvő Kulcs községben.

A beruházást a Gazdasági Minisztérium és a Környezetvédelmi Minisztérium támogatása segítette elő. A megvalósításhoz jelentős hitellel járult hozzá az akkori Dél-dunántúli Áramszolgáltató Rt. (Ma: E.ON Dél – dunántúli Áramhálózati Zrt.).

A Kulcson felépült 600 kW névleges elektromos teljesítményű szélerőművet az EMSZET Első Magyar Szélerőmű Kft valósította meg. A beruházás sikeréhez az E.ON Hungária Zrt. tulajdonosi szerepvállalással járult hozzá. A projektvezető Dr. Korényi Zoltán volt.

A megtermelt villamos energiát a közcélú, középfeszültségű (22 kV-os) áramszolgáltatói hálózat veszi át. Az előkészítő tudományos munkát – a helyszínanalízist és a szélből kinyerhető energiaszámítást a Szent István Egyetemen működő Magyar Szélenergia Tudományos Egyesület végezte. Elektromos energia termelésére alkalmas szélkereket már korábban üzembe helyeztek a Bakonyi Erőműnél, azonban a Kulcsi Szélerőmű volt az első szélerőmű, amely közvetlenül a közcélú áramszolgáltatói hálózatba termel áramot.

A beruházás megvalósításában részt vevőkről készült tablókép:

ÁLLAMI SZEREPVÁLLALÁS

A Kulcsi Szélerőmű 2001 évben történt megvalósítását a Gazdasági Minisztérium és a Környezetvédelmi minisztérium pénzügyi támogatása segítette elő.

Gazdasági Minisztérium: „A megújuló energiaforrásból nyert villamos áram átvételi árának növelésével elérhető lenne a beruházási kedv felkeltése. Az első 600 kW teljesítményű szélerőmű a kulcsi helyszínen becslések szerint 750 lakás ellátásához szükséges villamos áram előállítására alkalmas. Az első szélerőmű megvalósulásával az EU tapasztalatok szerint a beruházási kedv ugrásszerűen növekedni fog. A további telepítéseknél a nemzeti ipar egyre nagyobb beszállítói szerephez jut.”

Az EMSZET Első Magyar Szélerőmű Kft. a Gazdasági Minisztériumtól pályázati úton 32,5 MFt vissza nem térítendő támogatáshoz jutott.

Környezetvédelmi Minisztérium: „Szélerőművel a legvonzóbb környezetbarát energianyerési forma valósulhat meg. Minden más erőművel szemben a legkisebb környezeti hatása van. A körültekintő, EU-ban kiforrott szempontok szerinti telepítés miatt a környezetre gyakorolt hatása gyakorlatilag nulla.”

A Kulcsi Szélerőmű beruházást a Környezetvédelmi Minisztérium 65 MFt támogatásban részesíti, melynek fele vissza nem térítendő támogatás volt.
Oktatási Minisztérium: „A környezetvédelmi oktatás kiugróan nagy hatású objektuma, mely kapcsán a környezetvédelem számos szempontja nagy hatásfokkal oktatható és tudatosítható. A megújuló energiaforrások társadalmi befogadásának fellendítésében is kiemelkedő szerepe van. Gyors eredmény érhető el a társadalom széles körének az EU környezetvédelmi szemlélethez való közelítésben.”

A KULCSRA TELEPÍTETT TECHNOLÓGIA

A német ENERCON GmbH által gyártott Kulcsi Szélerőmű kúpos acéltornya 63 m magas. Rotorja három tollú, átmérője 44 m. A kontinentális szélviszonyokra tervezett, nyomatékváltó nélküli közvetlen hajtású 200 pólusú generátorral szerelt szélerőmű a zaj és kopás tekintetében megelőzi a versenytársakat.

Az itt alkalmazott technológia a konkurens generátorokat csendesebb, nagyobb széltartományban is működőképes rendszerrel előzi meg. A villamos energiatermelés 2,5 m/s szélsebességnél indul és biztonsági okokból 25 m/s-nál áll le. A rotor és a generátor maximális fordulatszáma percenként 37 fordulat.

A gépházat egy 63 m magas kúpos acélszerkezetű toronyra szerelték, a gépház a szélirány változásának megfelelően egy fogaskoszorún automatikusan az optimális állásba fordul. A termelt villamos energia a föld alatt vezetett kábelen keresztül jut a középfeszültségű hálózatába.

A szélerőmű nem pörög, hanem forog. A madarakra gyakorlatilag semmilyen hatással nincs, sőt a ragadozó madarak előszeretettel használják megfigyelőhelyül. Az esetleges hanghatások tekintetében messze megfelel mind az európai, mind a hazai előírásoknak. A szélerőmű beruházás az Európai Uniós elvárásoknak is megfelelő levegő tisztaságvédelmi tevőleges demonstráció, amelynek a társadalmi tudatformáló és környezetvédelmi szerepe is rendkívül hasznos.

A szélerőmű nem csak környezetbarát technológia, de elősegíti a kisrégiók autonomitását, energia szempontú függőségmentességét.

HOGYAN LESZ A SZÉLBŐL ÁRAM

Az érkező szél megforgatja a 44 m átmérőjű, háromszárnyú lapátkereket, mely közvetlen kapcsolatban van azzal a 600 kW-os sokpólusú gyűrűs szinkrongenerátorral, amely váltakozó áramot állít elő. A 65 m magasan lévő gépházban előállított kis frekvenciájú váltóáram egyenirányítón keresztül kábeleken kerül a szélerőmű tornyának aljában lévő inverterszekrénybe.

A szélerőmű gépházából érkező egyenáramból ez az inverter állít elő olyan váltóáramot, amelyet a mindig aktuális hálózati minta alapján az áramszolgáltató középfeszültségű hálózata megkíván. A hálózati frekvenciának megfelelő áramot a szélerőmű mellett elhelyezett trafóház transzformálja 22 kV-os feszültségre. Az így előállított villamos energia földkábeleken keresztül kerül a középfeszültségű áramhálózatába. A Kulcsi Szélerőmű nem képes működésre, ha a középfeszültségű hálózatban áramkimaradás van, ha nincs középfeszültségű hálózat, akkor a szélerőmű nem kap információt arról, hogy milyen minőségű villamos energiát állítson elő, ezért leáll.

A kulcsi szélerőmű nem a lakossági hálózatba, hanem a középfeszültségű távvezeték rendszerbe termel.

A KULCSI SZÉLERŐMŰ ADATAI

Névleges teljesítmény: 600 kW
Rotorátmérő: 44 m
Tengelymagasság: 65 m
A lapátkerék: 3 ágú
Lapátok anyaga: Epoxigyanta, Beépített villámhárítóval
A forgás iránya: órajárás irányával megegyező
A fordulatszám: szabályozható, percenként: 18-34 fordulat
Lapátszög állítás: Minden lapát külön, lapátszög állító motorral szerelt
Főcsapágy: Kétsoros, kúpgörgős csapágy
Generátor: Szinkron generátor, közvetlen hajtású gyűrűs generátor
Feszültség: 440 V
Hálózati betáplálás: 22 kV-os transzformátoron keresztül
Fékrendszer: 3 lapátszögállást vezérlő motor, rotor vészfék, rotor retesz
Szélirány követés: Aktív, motoros szélirány követés
Bekapcsolási szélsebesség: 2,5 m/s  (9 km/h)
Névleges teljesítmény: 12 m/s  (43,2 km/h)
Biztonsági leállás: 25 m/s  (90 km/h)
Tartótorony: kúpos acélszerkezet
Toronymagasság: 63 m
Torony súlya: 68 t

SZÉLERŐMŰ TECHNOLÓGIÁK

A hagyományos (dán típusú) szélerőművekben 4-6 pólusú generátor van, amelyek nyomatékváltóval, gyors és lassútengellyel szerelt berendezések.

A lapátkerék percenkénti 20 fordulatú forgómozgását bonyolult fogaskerekes nyomatékváltóval gyorsítják fel 1000 fordulatra, amellyel a 4-6 pólusú generátort hajtják meg. Ehhez nyomatékváltóra (kuplungra), hűtésre és kenésre van szükség.

Az újabb típusú szélerőművekben nyomatékváltó nélküli közvetlen hajtású 200 pólusú generátort használnak a villamos energia előállítására.

A lapátkerék és a generátor forgási sebessége megegyezik. Nincs szükség nyomatékváltóra, hűtésre és kenésre. Ezzel a zaj és kopás tekintetében, valamint a karbantartási igény a szempontjából megelőzik a versenytársaikat.

SZÉLENERGIA HASZNOSÍTÁS JELENTŐSÉGE (2001 évben)

A szélenergia hasznosítás nem pusztán egy a lehetséges energiatermelési módok közül, – aminek szerepe az energiatermelési potenciáljával és a beruházás megtérülési idejében mérhető – sokkal több annál.

A szélerőmű olyan eszköz, amely túl a környezetbarát energiatermelési voltán, jelenlétével komolyan hozzájárulhat a megújuló energiaforrások hasznosításának társadalmi tudatosításához és befogadásához.

A szélenergia nem hoz létre semmiféle veszélyes hulladékot. A lakosság egyetlen tagja sem sérül a szélenergia létesítményektől és nulla kockázata van a szélturbinák okozta nagy katasztrófa baleseteknek. A bizonyítékok túlnyomó többsége, amelyek hiteles hírmagyarázók széles köréből származnak, azt mutatják, hogy a szélenergia jelentősen felülmúlja költségeit. Olyan esetekben, ahol kvantitatív összehasonlítások tehetők, az előnyök jellemzően legalább egy nagyságrenddel túlhaladják a költségeket. A környezetvédelmi szempontok túlnyomó többsége a szélenergia mellett szól. A szélenergiának számos környezeti előnye van. A tiszta, megújuló és fenntartható áramtermelés egy új eszköze.

Ha a szélenergiából megtermelt villamos energia részarányát növelni akarjuk, akkor első sorban a számunkra nagyobb potenciál kihasználását jelentő megoldásokat kell tömegesen elterjeszteni, olyan környezetben, ahol a piacgazdasági és szabályozási feltételek alapvetően, tradicionálisan nem kedveznek a megújuló energia hasznosítások elterjedésének, hangsúlyossá válnak más megközelítések is. A kulcsi demonstratív jellegű beruházás példájával lehet népszerűsíteni és bátorítani a beruházókat a megújuló energia előállítási módszerek felhasználására.

A szélerőműveket gyorsan üzembe lehet helyezni. Például egy 600 kW kapacitású szélerőmű a szerződés aláírásától számított egy éven belül működőképes lehet.
Ahhoz, hogy gazdaságilag megfelelő szabályozás alakuljon ki rendszerszemléleti változásnak kell lezajlania a villamos energia átvételi árrendszerének tekintetében. Másrészt a megújuló energiaforrás hasznosítások alkalmazásának kezeléséhez, műszaki, jogi, társadalmi befogadáshoz és megfelelő társadalmi támogatottsághoz a jelenleginél sokkal világosabbá kell tenni magát a megvalósítási folyamatot és azzal kapcsolatos társadalmi döntések következményeit.
Az Európai Unióban a rohamos növekvő szélenergia teljesítmények ellenére is komoly erőfeszítéseket tesznek a tagállamok mind a népszerűsítésre mind a finanszírozás könnyítésére.