"Magyar találmány forradalmasítja a szélerőműveket?" - címmel adja hírül a Levegő Munkacsoport, hogy Dr. Mucsy Endre szabadalmainak hála olyan szélerőművet fognak tudni gyártani, amely a jelenlegieknél egyszerűbb, olcsóbb és még megbízhatóbb is.
A Levegő Munkacsoport Szakértői Testületének tagjának, Dr. Mucsy Endre szélgépének alapötlete még 1950-ből származik. A szélenergia hasznosításával akkor is az volt az egyik fő műszaki probléma, mint ma: hogyan illesszék a lassan forgó lapátokat az akár 100-szor gyorsabban forgó generátorhoz? Felvetették, mi lenne, ha a lapátokra ható erőt nem tengellyel, hanem levegővel továbbítanák a generátor felé?! Az angolok nem sokat teketóriáztak, egy 100 kW-os prototípust meg is építettek az ötvenes években:
A szélgép lapátjait üregesre, csőszerűen képezték ki, amelyben a levegő szabadon tud áramlani az elejétől a végéig. A lapátok végén egy-egy kiömlő-nyílást képeztek ki:
Ahogy a szél megforgatja a lapátot, az abban körbenforgó levegőre cenrifugális erő hat (mint a parittyába helyezett kőre) ami a lapát vége felé nyomja a levegőt, ami végül a nyíláson keresztül a szabadba távozik. A lapátban lévő légcsatornát összekötötték a torony belsejével, és a torony alján egy beömlőnyílást képeztek ki. Ezáltal gyakorlatilag egy légszivattyút építettek, amely a szélsebességgel arányos mennyiségben levegőt képes a szélgép aljáról a lapátok végeihez szivattyúzni. Az áramtermeléshez a toronyba egy gyorsjárású szélturbinát helyeztek, amelyet már könnyedén tudtak a generátorhoz illeszteni.
A szélgép nem váltotta be a hozzá fűzött reményeket, a rossz hatásfoka miatt az ötletet elvetették. Dr. Mucsy Endre azonban látott benne fantáziát és a megoldást továbbfejlesztette, ötleteit szabadalmaztatva. A honlapjának tanúsága szerint az eredeti megoldáshoz képest megduplázta a hatásfokot, ami szép teljesítmény, de van a konstrukcióval egy alapvető probléma.
A szélgépek elméleti maximális hatásfoka 59% lehet (Betz törvény), a gyakorlatban ettől mindig sokkal rosszabb értéket tudnak csak elérni. A fenti konstrukció rossz hatásfokkal átalakítja a szél energiáját a toronyban áramló levegő mozgási energiájává (ahogy a közönséges szélerőmű a szélenergiát villamos energiává), amelyet egy, a toronyban elhelyezett másik mini-szélgép szintén rossz hatásfokkal alakít át villamos energiává. Két rossz hatásfokú erőgép sorbakapcsolásából összességében egy csapnivalóan rossz hatásfokú erőművet kapunk, amely önmagában nézve még nem probléma, ha arányosan olcsóbb a világszerte használt szélerőművekhez képest.
A Levegő munkacsoport szerint:"Az új gép attól lesz egyszerűbb és így jóval olcsóbb, mint a most használatos szélerőművek, hogy nem tartalmaz fogaskerekes hajtóművet, sokpólusú generátort, frekvenciaátalakítót, és elhagyható belőle a szélirányba állító és a lapátszög-állító berendezés is. A mai helyzettel ellentétben a szélből nyert áram így kevesebbe fog kerülni, mint a környezetet szennyező erőművekben előállított villamos energia."
Ellenben, ha megnézzük a szélgépek költségeloszlását:
International Renewable Energy Agency, költségelemzés: szélenergia 18. oldal
azt látjuk, hogy egy szélgép teljes költségének csupán kb. 15%-át teszik ki azok a berendezések (gearbox, power converter) amelyek Mucsy úr gépénél elhagyhatóak, cserébe fele annyi áramot termel a szélgép.
A cikk így folytatódik: További nagy előnye a pneumatikus szélgépnek, hogy az olyan kis sebességű szelet is hasznosítja, amelytől a hagyományos szélgépek el sem indulnak. A lassú szélnek kicsi a teljesítménye, de az ilyen szél Magyarországon olyan gyakran fúj, hogy az összes szélenergia 20-30 százalékát teszi ki.
A jelenleg használt szélgépek 3-3,5 m/s szélsebességnél kapcsolnak be, az alatt nem tudják a szél energiáját hasznosítani. Fontos tudni, hogy a szélből kinyerhető energia nagysága a szélsebesség köbével arányos változik (Pl. 10 m/s szélből 125-ször több energia nyerhető, mint a 2 m/s-tól), amiből sejthető, hogy hiába fúj gyakran alacsony sebességű szél, a szélgépek a megtermelt energia jórészét rövid ideig tartó, erős szél meglétekor állítják elő.
A szélsebesség és az abból kinyerhető energia eloszlását az úgynevezett weibull eloszlás mutatja meg:
Forrás: Budapesti Műszaki Egyetem
Jól látható, hogy 3,5 m/s-os szélsebesség alatt gyakorlatilag elhanyagolható a szélből kitermelhető energia. A szélgépeket még csak nem is az átlagos szélsebességre kell optimalizálni, hanem az átlagosan legnagyobb energiatartalmú sebességekre, még akkor is, ha azok nem gyakoriak.
Minden tiszteletem Dr. Mucsy Endre-é, de véleményem szerint ez a szélgép hiába rendelkezik kedvező tulajdonságokkal, nem veszi fel a versenyt a közönséges szélerőművekkel. Ez sem, ahogy a többi egyszemélyes feltalálók által vízionált megoldások (pl. Prof. Dr. Györgyi Viktor világszabadalma) sem.
A szélenergia iparágban világszerte több százezren dolgoznak. Elég nehéz olyan dolgot kitalálni, amelyre ők még nem gondoltak, amiért ráadásul még fizetést is kapnak.
A nem jelölt képek forrása Dr. Mucsy Endre honlapja.