Az óriásokon túl

A szakértők előrejelzése szerint 2020ig évente 40 000–60 000 ezer új szélturbinát állítanak majd üzembe. De vajon a jövő szélmalmai úgy fognak kinézni, mint az eddigiek? Nem szükségszerűen. Sárkányokat, lebegő táblákat és hatalmas karokkal rendelkező repülő szigeteket kell elképzelnünk.

A British Wind Power cég által kifejlesztett Aerogenerator X úgy néz ki, mint egy kétfejű vízi szörny, amelynek két V-alakú hosszú nyaka messze a víz felszíne fölé emelkedik. Tetején a turbinákat működtető légcsavarok találhatók, a szerkezetet pedig messze a tengeren úszó platformokra építették rá. Egy ilyen óriás 274 méter hosszú az egyik végétől a másikig, mely nagyjából három futballpálya hosszával azonos.

Az olyan cégek, mint a BP, a Caterpillar, a Rolls-Royce és az EON által támogatott Aerogenerator X egyike annak a számos projektnek, amely építeni akar a méretek, a méretgazdaságosság és az alacsony súlyból fakadó előnyökre. Ezen projektek közül több még a korai fejlesztési stádiumban van, és nem is kerülnek a piacra a következő években.

A norvég Sway szerezte a legtöbb tapasztalatot az északi-tengeri olajipar révén. A cég olyan szélerőműveket épít úszó tornyokon, amelyeket nehezékkel töltenek fel és rugalmasan rögzítenek a tengerfenékhez. Az előny ez esetben abból fakad, hogy messze kint a tengeren, a sokkal mélyebb vízben is fel lehet építeni, szemben az oszlopokkal, amelyeket a tengeri talapzatba fúrnak.

A Sway szélturbinái a becslések szerint 20–30 százalékkal több áramot termelnek a helyszínen, 50 kilométerre a norvég partoktól, ahol a szél sokkal erősebben és folyamatosabban fúj, mint partközelben. A prototípusokat mostanában tesztelik. Az igazi kérdés az, ezek a technikák kellően stabilak, megbízhatóak-e, képesek-e 10–20 MW-os turbinák működtetésére.

A még távolabbi jövő projektjei a légi szélerőművi projektek, mint pl. a Dutch Power Plane terve. Ez az erőmű nem más, mint egy ember nélküli vitorlázórepülő, amit kábel köt a földi erőműhöz. Az energia úgy keletkezik, hogy a repülő felfelé szállva kihúzza a kábelt. Amikor lesüllyed, a kábel feltekeredik, és új ciklus kezdődik.

A Holland Királyi Meteorológiai Intézet szélstatisztikái szerint 60 százalékos kapacitáskihasználásra lehet számítani, szemben a hagyományos turbinák 30 százalékos kihasználtságával, mivel nagyobb magasságokban folyamatosan fúj az erőteljesebb szél. A gyártási költségek is töredékét teszik ki a hagyományos erőművekének.

„Az acélt, a rezet és az üvegszálat a matematikával, a szoftverrel és az elektronikával helyettesítjük, és megnyitjuk az utat az új energiaforrások előtt” – jegyzi meg Richard Ruiterkamp, a Power Plane projektért felelős Ampyx Power cég vezérigazgatója. 2014-re kell elkészülnie a kereskedelembe bevezethető megoldásnak. Az első szakaszban azokat a felhasználókat célozzák meg, akik nem kapcsolódnak az áramhálózathoz és akik dízel generátorokat használnak. Csak sokkal később, a nagyobb, 1 MW-os rendszer kifejlesztése kelti majd fel az erőművi cégek érdeklődését. „Mindenféle zöld energia rejtélyének nyitja a szénhez képest olcsóbb energia termelése, és ez az, amit el szeretnénk érni” – mondja Ruiterkamp.

Az olyan látnok, mint Francis Charles Moon, az Egyesült Államokbeli Cornell Egyetem professzora egy lépéssel tovább ment az olyan hibrid technológiával, amelynél lebegő panelek generálnak szélalapú energiát éjjel vagy borús időben, és az áramtermelést a napelemek veszik át, ha a nap süt. A projektet Vibro-Wind-nek” hívják és Moon szerint az három-öt éven belül vezethető majd be a piacra. Az ötlet a nagyvárosok házai és irodaépületei között fújó szél erejének hasznosítására épül.

A szélerőművek új típusai közül sok mintha egy sci-fi regény lapjairól lépett volna ki. Ennek az az oka Feargal Brennan, az angliai Cranfield Egyetem partmenti technológiákra szakosodott professzora szerint, hogy a meglévő technológiát nem lehet megnövelt formában a nyílt tengeren valóban nagy méretben megvalósítani. A Cranfield Egyetemen végezték el az Aerogenerator X-szel kapcsolatos munkák többségét.

A dán BTM Consult elismeri, hogyha a mai technológiával az ellenséges tengeri környezetben építenek ki új kapacitásokat, akkor kétszer akkorák lesznek a költségek, mint a szárazföldön. Az olyan cégek, mint a Siemens és a GE befektetéseket eszközöltek a kevesebb mozgó résszel rendelkező, függőleges tengelyű szélturbinákba, hogy alacsonyan tartsák a költségeket. Más gyártók úgy próbálják optimalizálni a technológiát, hogy azt egyedileg igazítják a turbinalapát szögéhez, változó fogaskerék-megoldásokat vagy lézeres szélmérést végeznek a turbina előtt – mondja Staffan Engström, a szélturbinákat fejlesztő Ägir Konsult vezetője.

A MW-okért folyó versengés teljes gőzzel folyik. A spanyol Gamesa cég és 11 szélerőművi és technológiai vállalat projektje, az Azimut. A céljuk az, hogy 2020-ra egy 15 MW-os turbinát építsenek, amely kétszer akkora teljesítményű lesz, mint a mostani legnagyobb turbina, az Enercon E-126. Az első szakaszban, 2013-ig e vállalatok csoportja 25 millió eurót ruház be a technológia kifejlesztésére.

Az Európai Unió projektje, az UpWind 20 MW-os, 200 méteres forgó átmérőjű, és a repülőszárnyakhoz hasonlóan két részre oszló lapáttal rendelkező turbinák kifejlesztését célozza meg. „Valószínűleg tíz éven belül működni fognak a 20 MW-os turbinák” – mondja Jo Beursken, a Holland Energia Kutatóközpontból.

Ezek a turbinák sokkal nagyobbak lesznek, mint a piacvezető Vestas következő kolosszusa, a V164-es, amelynek 187 méter magas tornyán egy 164 méter átmérőjű forgó lapát van. Összehasonlításul: az amerikai Szabadság szobor 94 méteres, a londoni pénzügyi negyed „The Gherkin” nevű felhőkarcolója pedig 180 méter magas.

A Virbo-Wind azt a szelet használja ki, amely a nagyvárosok épületei között fúj éjszaka és borús időkben. Napközben a naptelepek veszik át az áramtermelés feladatát.