A villamos szélerőművek biztonsága

A berendezések vezérlésének, szabályozásának és védelmének igen fontos szerepe van, mert nem zárhatók ki a meghibásodások, melyek esetenként környezeti ártalmakat eredményeznek.

Az Európai Bizottság által közzétett Útiterv egy alacsony szénkibocsátású társadalom felé című stratégiai dokumentuma világosan kimondja, hogy fejleszteni kell az alternatív energiaforrásokkal kapcsolatos technológiákat. Mivel a közlekedési és mezőgazdasági ágazgatokban a használt technológiák sajátosságai miatt nem lehet elkerülni bizonyos mennyiségű szén-kibocsátását, az energiatermelő szektornak teljesen karbon-semlegessé kell válnia 2050-re.

Az Európai Szélenergia Szövetség (European Wind Energy Association - EWEA) szerint az Európai Unióben 2020-ig 2,7-szeresére nő a szélenergia termelés, miközben részesedése a fogyasztásban 5,5-ről 16 százalékra emelkedik. A szélenergia hasznosításával foglalkozó iparág képviselőinek véleménye szerint a szélenergia a legkisebb környezeti terheléssel járó energiatermelési mód, mely biztonságosan, gyorsan felépíthető erőművekkel tudja a helyi közösségek és nagyobb rendszerek energiaigényét kielégíteni. Éppen ezért a szélenergia-ipar a világon szinte mindenhol hatalmas fejlődésen ment keresztül, nagyot lépve az olcsó, helyi, biztonságos energiatermelés felé, a környezet megóvása mellett.

A szélenergia hasznosításának perspektívái tehát igen jók, és a felhasználás szükségességét már senki sem kérdőjelezi meg. A szakemberek kidolgozták a várható energiatermelés meghatározásának módszereit, a berendezések szerkezeti kialakítását és az adott területre várható energiatermelést. A berendezések vezérlésének, szabályozásának és védelmének megvilágítása céljából számtalan tanulmány született. Különösen mifelénk, tehát a szárazföldre telepített (vagy telepítendő) berendezéseknél fontos a szabályozás és a vezérlés, valamint a védelem kellő ismerete és azok hatékony megtervezése, mivel a kontinensek belsejében a berendezések igen eltérő széljárású helyekre kerülnek. Nem kell megfeledkezni arról sem, hogy a szélerőművek maguk is befolyásolják a szelek örvényességét és irányváltozását, valamint a széllökések dinamizmusát. Jó szabályozás révén a kontinensek belsejébe telepített berendezéseknél az energia hasznosítása 15-20%-kal is javulhat.

A szeszélyes időjárás, mely hirtelen támadó széllökésekkel veszi igénybe a berendezéseket, esetenként jelentős erőnyomatékot produkál. A hirtelen jelentkező mágneses fluxusváltozás az áramtermelő generátornál túláramot okozhat, ami a névleges áramnak akár tízszerese is lehet.

A szélerőművek meghibásodása az európai tapasztalatok szerint többféle tényezőre vezethető vissza. Az Európai Szélenergia Szövetség (EWEA) felmérte a meghibásodási okokat és arányokat a szélerőművek eddigi üzemeltetései során. A gondos tervezések, méretezések és kivitelezések, a szabályzó rendszerek figyelmes megépítése ellenére a meghibásodások legnagyobb része a terhelésekből fakadó mechanikus okokra vezethetők vissza, továbbá a vezérlő és elektromos rendszer meghibásodása is előfordulhat.

Az Egyesült Államokban és Kanadában nagy tapasztalatokkal rendelkeznek a szélenergia hasznosításának vonatkozásában. Az áramtermelő berendezések meghibásodása itt-ott komoly problémákat okozott. Nemcsak a heves tűz és a robbanás jelent ilyenkor gondot, hanem a műanyag és egyéb összetételű alkatrészek égésekor keletkező káros hatású füst is mérgezi a környezetet. A mellékelt felvételeken az is jól látható, hogy a szélerőmű leomlásakor mechanikai jellegű kártételre is számítani kell.