XVII. Főenergetikusi szeminárium Visegrádon

A szeminárium előadásaiból kettőt idézünk:

A szeminárium előadásaiból kettőt idézünk:

Dr.Steier József,  A szélerőművek lehetőségei Magyarországon 

Az előadó utalt rá, sok ellentétes információ kering a témakörről Magyarországon, ahol eddig  1-2 MW-os egységek létesültek. Ezekből 200 MW-nál nagyobb kapacitás állítható fel, a kiírások is erre szólnak. 

Hol áll a külföld és hol vagyunk mi?

Nemzetközi viszonylatban a szélparkok telepítése elterjedt megoldás, Németországban kiemelt prioritást élveznek, idehaza viszont a terület 65%-a tiltottnak számít (nemzeti parkok, stb.). Szivattyús tározókat nem létesítenek hazánkban a nagy társadalmi ellenállás miatt.

A helyi megoldások összekapcsolódásából szerveződő, un. lokális rendszerek ugyancsak elterjedtek külföldön, pl. Svédországban, de Magyarország csak a nagy rendszerekben gondolkodik. 

Az un. gyorsreagálású energiatárolók nálunk kutatási fázisban vannak.  

Eszerint, a magyar áttörést valószínűleg a szigetüzemű mikrorendszerek hozhatják. Előnyük:

– egyszerű telepítés,

– önellátó kiszabályozás,

-a tartósságuk eléri a 20 évet,

-áramtöbbletük helyben tárolható.

Levitációs szélkerék, az innovációs csoda

A megoldás lényege a mágneses csapágyazás, ennél újfajta, nagyerejű, nagy stabilitású, tartós-mágnesek biztosítják a „lebegést", levitációt.  Anyaguk ritka-földfém, néhány változatukról szól a táblázat:

Nagy permanens mágnesességű NdFeB ritkaföldfém-mágnesek:

Mr – mágneses mező erőssége         Hci – mágnesesség tartóssága

         BHmax – mágneses energia sűrűsége   Tc – Curie hőmérséklet

Az így kialakított levitációs szélkerék alap-adatai:

Névleges teljesítmény:  1.000 W

Max teljesítmény:  1.200 W

Induló szélsebesség:   2.0m/s

Gerjesztési szélsebesség (amelynél már elindul):   2.5m/s

Névleges szélsebesség:   12m/s

Max. szélsebesség:   50m/s

Névleges feszültség:   48V

Generátor típusa:   kefe nélküli NdFeB permanens-mágnes, 3-fázisú,

Kapcsolat típusa:  közvetlen meghajtás

Csapágyazás:  mágneses függesztés

Lapát anyaga:  FRP  (Fibre-Reinforced Plastic: ált. üvegszál-szénszál-aramid összetételű, erősített anyagkeverék)

Szélkerék átmérője:   1.8m

Szélkerék tömege:   32kg

Toronymagasság:   6m

Torony-cső átmérője:   75*4 mm

Az új szélkerék nagyfelhasználói közé sorolható Kína (G.E.-vel szerződve), Japán és az USA.

1 kW-os levitációs szélkerék:

Telepítési költsége:       1 millió Ft.

Inverter, akkumlátor:     0,4 millió Ft.

6 m-ig engedélyezést nem igényel!    A szerkezet 3 méteres magassággal többemeletes házra is építhető, nagy előnye, hogy minimális a működése közben keletkező suhogó hang (infrahang).

Összes költsége  1,4 millió Ft.

Napi áramtermelés  kb. 80% -os kihasználtsággal ~ 19,2 kWh.

Saját igény kb. 5,4 kWh (47 Ft/kWh),  hálózatnak feladható 13,8 kWh (18 Ft/kWh csúcsidőben).

Mit lehet kezdeni az így előállított  1kW-al?

Egy tipikus háztartási fogyasztó igénye:

A megépítés 1 millió Ft-ból megoldható, szemben a hőszivattyús  4-5 millióval, ill. más alternatív megoldások árával.

1 kW-os szélkerékhez  2×150 W-os  invertert kell csatlakoztatni, a kínaiak mindehhez fotovoltaikus panelt is csatolnak.  A kétféle megoldás csatolásával átlagosan két napnyi energia-tartalom nyerhető naponta, ami Magyarországon 99%-os energia-kihasználtságot is eredményezhet.

A megtérülési dilemmák, amelyekkel számolni kell:

-a csúcsidei átvétel Magyarországon alulárazott!

-a rendszer célszerű a teljes saját igényre tervezni,

-a megtérülés ideje 3-5 év,  áramvisszaadásnál 8-10 év, az elszámolás visszásságai miatt:  a szabályozási környezet hazai változtatására van szükség,  miután a vezérelt mérőórákkal a feladás a kiszabályozást segítheti.

http://www.zoldtech.hu/cikkek/20091211-SZET-Mosonyi/dokumentumok/SZET_helyzete_Magyarorszagon.pdf

http://www.maglevwindturbine.com/

http://en.wikipedia.org/wiki/Unconventional_wind_turbines

http://images.google.hu/images?client=opera&rls=hu&q=maglev+wind+turbine&sourceid=opera&oe=utf-8&um=1&ie=UTF-8&ei=z7WKS9ujPJDc_Qa9wunpBg&sa=X&oi=image_result_group&ct=title&resnum=4&ved=0CCwQsAQwAw

http://www.maglevwind.com/maglev_wind_turbine.htm

http://www.engadget.com/2007/11/26/maglev-wind-turbines-1000x-more-effiencient-than-normal-windmill/

http://www.fn.hu/hetilap/20070814/levitalo_szelturbina/

…………………………………………………………………………………………………………………………….

Dr. Hajtó János professzor előadását „Napenergián alapuló hő és elektromos energia termelés" címmel hallhatták a megjelentek, a Bay Zoltán Alkalmazott Kutatási Közalapítvány képviseletében.

A napenergiára alapozó technológiák napjaink energia-kutatásainak dinamikusan fejlődő területét jelentik.

A dinamikus fejlődést indokolja a fosszilis energiahordozók árának fokozatos növekedése,  a széndioxid-kibocsátás csökkentése, mint az emberiséget érintő globális cél, és az emberiség fejlődését biztosító energia-igény folyamatos és jelentő növekedése globális léptékben.

Az ismert, napenergián alapuló technológiák elterjedésének egyik legfőbb gátja, hogy az alkalmazható technológiák költségesek és a megtermelhető energia időszakos ingadozást mutat.

Az alapítvány projektje olyan, napenergián alapuló melegvíz termelő rendszerek  tervezését és megépítését tűzte maga elé, mely rendszerek szervesen, integrálva csatlakoztathatók egy adott felhasználó (pld. kórház, szálloda, iskola, stb.) melegvíz-ellátására, jelentősen csökkentve a fosszilis energiahordozó felhasználást  és a széndioxid kibocsátást.  Ezt a célt a modellezés és hardware fejlesztés (új típusú szolár parabola energia termelő elemek, hőcserélők és hőtárolók) kombinációjával kívánják megvalósítani.

A projekt újdonsága, hogy elsősorban Magyarországon elérhető, kifejleszthető és megvalósítható technológiákat kívánnak alkalmazni, hazai kutatók egyéni fejlesztéseire alapozva, eredeti szabadalmak bejegyzésére adva lehetőséget.

2006-ban  32 TWh megújuló energiát termeltek a közép-kelet európai régióban, amely közel 17 millió tonnával kevesebb széndioxid kibocsájtását eredményezte.

Az alapítvány a napenergia hasznosítására két megoldást javasol:

-hőenergia-termelés,                       

-elektromos energia termelése.

Mindkét megoldás az Élő Energia KFT és a Bay Zoltán Alkalmazott Kutatási  Közalapítvány együttműködése során kifejlesztett  szolár parabola technológián  alapszik.  A technológia Magyarországon valósult meg, hazai fejlesztés eredményeként, mindkét megoldás jelentős széndioxid-megtakarításhoz vezet.

Mi a reális elvárás?

Tudvalevő, a napsugárzás teljes spektrumának egyharmada az ibolyántúli,  egyharmada az infravörös tartományba esik, ezek nem hasznosíthatók az elektromos napelemek számára, csupán a látható fény tartományba eső harmad energia-tartalma.

Magyarország napos területnek számít.   Budapesten pl.  évi 4.500 nappali órával, havi átlagban  0.43 vagy 13.22 felhőtlen nappal számolva, az egy évre eső átlagos napsütéses órák száma meghaladja a 2.200-t,  ezért a napenergia éves átlaga 1.300 kWh négyzetméterenként.  Az értékek éves viszonylatban változhatnak,  a napsütéses órák száma 1.900 és 2.500 között,  az éves napenergia értéke 1.160-1.525kWh/négyzetméter  értéken ingadozhat.

A napsütésből nyerhető maximális teljesítmény:  

~ 1 kWatt/négyzetméter, 

1.300 kWatt/h/négyzetméter  évente,

1 hektáron (10 ezer négyzetméteren)  13.000.000 kWh (= 13 ezer MWh) energiát lehet megtermelni,  ezt hőenergiaként (85 %-os hatásfokkal)  vagy elektromos energiaként (35%-os hatásfokkal) lehet hasznosítani !

A napenergia felhasználásának lehetőségei a projekt által kifejlesztett megoldásokkal:

Hőtermelés napenergiával:

A project  kifejlesztett  2007-es modellje   parabolafelületen 130 tükröt tartalmaz,  31 x 31 cm-es  tükör felülettel (0.096 négyzetméter felület tükrönként)  összesen 12.49 négyzetméter tükör-felülettel, fekete test fényelnyelő bevonattal.  A rendszer nagypontosságú fókuszálása hőátadó folyadékot melegít magas hőmérsékletre, mely a rendszer magját képezi.

Az eredmény:  

49.84-szeres geometriai napfény-koncentráció,

az instant hőteljesítmény  kb. 9 kWatt   

A  továbbfejlesztett 2008-as modell nagy hatásfokú hőátadó folyadékkal rendelkezik (max. 630 Cº), az üzemi hőfokot 60-90 fokra beállítva a 162 tükörrel,  15.5 négyzetméter összes tükör felülettel,  62.11-szeres geometriai napfény-koncentráció érhető el, az instant hőteljesítmény  kb. 11.25 kWatt   =   + 25%  !

Elektromos energia termelése napenergiával,  a projekt fejlesztése:  

szolár parabolatükör és Stirling motor kombinációja.

1db szolár parabolatükör,  max. hőteljesítménye 1.25 kWatt (600ºC),  a vele kapható maximális elektromos teljesítmény: 3,5 kW.

Hőenergia-termelés szolár parabolatükörrel:

1 drb szolár parabolatükör gyüjtő területe:   15,5 négyzetméter,   max.hőteljesítménye:  11.25 kW.

Amennyiben az átlagos napsütéses órák számát 1 évben 2.200 órában határozzuk meg, akkor  1drb Szolár Parabolatükör  1 éves hőenergia termelése: 24.75 MWatt/h,  ezzel egy év alatt  420 tonna széndioxid-megtakarítás érhető el évenként.   A becsült  ár-érték arány:   0.55 euró/Watt.

Választható kiegészítő megoldás: 

elektromos energia termelése Szolár Parabolatükör/Stirling-motor kombinációjával.

Jelenleg ez a rendelkezésre álló leghatékonyabb rendszer! 

Tartalma:

1db Szolár Parabolatükör  15.4 négyzetméter gyüjtő területtel,  a Stirling Motorral kombinált maximális

elektromos teljesítménye:   3.5 kWatt .

2.200 óra átlagos évi napsütéssel számolva,  a rendszer elektromos energia termelése:  7,7 MWatt/óra, ami

127 tonna évi széndioxid megtakarításnak felel meg.  A becsült ár-érték arány:  4 euró/watt, ami közvetlenül nyerhető elektromos energia!

Konklúzió

-A Szolár Parabolatükör Technológia 2.5-szer több hőenergiát szolgáltat mint a Parabola ‘Teknő' Technológia.

-A Szolár Parabolatükör független a terepviszonyoktól, vagyis bármilyen terepen elhelyezhető, kalibrálható, valamint a nap irányába is fordítható.  A Parabola Teknőhöz képest sokkal kisebb területen helyezhető el.

50 MWatt hőteljesítményhez a  Parabola Teknő területigénye = 50Ha,  a Szolár Parabolatükör területigénye = 10Ha.

A Szolár Parabolatükröt technológiát Magyarországon dolgozták ki,  Magyarországon gyártják és szervizelik.

A Szolár Parabolatükör/Stirling Motor kombinációja jelenleg a leghatékonyabb technológia a napenergia elektromos energiává való átalakítására.

http://hu.wikipedia.org/wiki/Stirling-motor

http://www.bzlogi.hu/bzaka/bzaka.main.page

http://eloenergia.eu/

http://eloenergia.eu/?action=parabola&lang=hu

Harmat Lajos