Folyékony levegőből lehelik vissza az áramot a rendszerbe

Mintha a szélrotorok világában is a merész olimpiai jelszót utánoznák: gyorsabban, magasabbra, erősebben! Most épül például Németországban egy gigász, amelynek csak a tornya 135 méter magas (a teljes magassága eléri a 200métert), a lapátátmérője pedig 127 méter (egy tízemeletes panelház körülbelül 30-35 méter magas). Különféle technikai trükkökkel, például újfajta generátorhűtéssel az eredetileg 6 megawatt teljesítményt 7,5 MW-ra tornásszák föl. Jelentős érték ez, ha figyelembe vesszük, hogy a Németországban húszezret meghaladó számú szélrotorok átlagos teljesítménye 2MW. Kell is az igyekezet, hiszen a németeknek a húszas évekre pótolniuk kell a törvény szerint sorra leálló atomerőműveket, és ebben a folyamatban kiemelt szerep jut a megújuló forrásoknak, köztük is főleg a szélnek. A németek alig öt év alatt, 2007-től napjainkig közel 9000 megawatt teljesítményű szélerőművet építettek.

Csakhogy nem egyszerű a szélenergia megbízható és gazdaságos kihasználása. Több okból sem. Az egyik az anyagfelhasználás, mert irdatlan mennyiségű anyagot kell beépíteni egyetlen szélrotorba (az említett óriásba például 180 tonna acélt és 1500 köbméter betont). Ennél komolyabb probléma, hogy a szélenergia új eljárásokat igényel a nagy, összekapcsolt villamosenergia-hálózatok irányításában. A villamos rendszerek korszerűsítése igen drága mulatság, számítások szerint a német hálózatirányítás modernizálása minimum 32 milliárd euróba kerülne.

Szorosan összefügg az előzővel az energia tárolásának kérdése, ami a villamos energia esetében egyáltalán nem egyszerű probléma. Éppen a szél „szeszélyes” rendelkezésre állása miatt tárolni kell az energiát, ha felesleget termelnek a szélrotorok, másfelől viszont többletigény keletkezésekor ezt a „bespájzolt” energiát, lehetőleg igen rövid idő alatt, vissza kell nyerni. A legkézenfekvőbb megoldást a szivattyús-víztározós erőművek jelentik, amelyek viszonylag nagy mennyiségű energia tárolására képesek, a válaszidejük rövid és 80 százalék körül jár a hatásfokuk. Ám jelentős hátrányaik is vannak: meglehetősen drága a létesítésük, jelentős területet igényelnek, és az is szempont, hogy egyes országokban a zöldek ellenállásába ütköznek.

Kézenfekvő tehát, hogy világszerte nagy erőkkel kutatnak alternatív megoldások után.

Régről ismert lehetőség az akkumulátoros tárolás. Az amerikai Nyugat-Virginiában például a 32 MW-os helyi szélerőmű energiáját lítiumakkukban tárolják. Ezeknek nagy előnye, hogy viszonylag kicsi a kiterjedésük, hajókonténer méretű tartályokba helyezhetőek el, és igen jó a hatásfokuk. Hátrányuk viszont, hogy a világpiacon egyre nagyobb az ilyen akkukban felhasznált ritka fémek iránt a kereslet, másrészt a bekerülési és üzemelési költségük legalább tízszerese a szivattyús tárolókénak.

Egy másik lehetőség lenne, hogy a felesleges energiával levegőt sűrítenek és tárolnak, például elhagyott bányában, és amikor szükséges, a levegőt felszínre hozzák és hagyják kitágulni, hogy hajtsa a turbinákat. Eltekintve attól, hogy ehhez szükség van ilyen üregekre, ami nem mindenütt áll rendelkezésre, a módszer hátránya, hogy elég rossz a hatásfoka – alig adja vissza az elnyelt energia 50 százalékát.

Újabban még bizarrabb módszerrel is kísérleteznek: a légkörből kivont levegőt a tárolásra szánt energiával lehűtik mínusz 196 Celsius-fokra, és folyékony halmazállapotban tárolják. Ennek a módszernek nagy előnye, hogy igen kicsi a helyigénye: 700 liternyi gázból így mindössze egy liter folyékony levegőt kell tárolni. Amikor energiaigény lép föl, a folyékony levegőt kissé felmelegítik, széttágul gázzá és hajtja a turbinákat. Egy kísérleti üzemet működtető angol vállalat, a Highview szerint egyetlen 50 literes tankban annyi energia tárolható, ami elegendő 15 ezer háztartás ellátásra egy óra hosszat. A költségeket egyelőre csak közelítőleg tudják megbecsülni, de állítólag sokkal kevesebb, mint a szivattyús tárolóké, ráadásul a folyékony levegős rendszer minden komponense kereskedelmi forgalomban kapható. Hanem azért itt is jelentkezik hátrány: a hatásfok, amely egyelőre alig haladja meg a 12 százalékot, bár a cég bizakodó kutatói szerint mindenféle technikai trükkökkel akár 50 százalék is elérhető. Ha sikerül.

Top cikkek
Érdemes elolvasni
Vélemény
NOL Piactér

Tisztelt Olvasó!

A nol.hu a továbbiakban archívumként működik, a tartalma nem frissül, és az egyes írások nem kommentelhetőek.

Mediaworks Hungary Zrt.