A szélenergiától az elektromos autóig



A szélenergiából előállított áram növekvő mennyiségével párhuzamosan a felhasználási lehetőségek is bővülnek. Egyre több gyártó kínál elektromos autót, és a töltőállomás-hálózat kiépülése is megkezdődött.

Az Európai Szélenergia Társaság (EWEA) adatai szerint Európában 2009-ben az újonnan üzembe helyezett erőművi áramtermelő kapacitások többsége, azaz 61 százalék megújuló energiaforrások hasznosításán alapult. Ebből 39 százalék származott szél-, 16 százalék pedig napenergiából. Ez már az egymást követő második év, hogy az Európai Unióban nagyobb névleges teljesítményű szélenergia-hasznosító áramtermelő berendezést helyeztek üzembe, mint bármilyen más áramtermelő technológiát. Az Európai Unióban tavaly — 10.163 megawattal -74.767 megawattra nőtt a szélenergiából származó áramtermelő kapacitás.

Kép

Éllovasok

A szélenergia hasznosításában Németország áll az élen, majd Spanyolország, Olaszország, Franciaország és Nagy-Britannia következik. Egy átlagos évben a szélenergiából származó áram a szükségletek 4,8 százalékát fedezi jelenleg Európában. A szélenergia növekvő kihasználását célzó fejlesztések egyik világrekordere minden bizonnyal a Norvégiában felállítandó, 10 megawatt csúcsteljesítményű szélturbina lesz, amely önmagában 2000 háztartás fogyasztásához szükséges áramot képes majd termelni. A projektet irányító állami energetikai fejlesztési társaság közleménye szerint a 162,5 méteres óriás egy újgenerációs modell prototípusa, amelynek a teljesítménye mintegy három-ötszöröse a jelenleg használatos szélturbinákénak. A szélkerék rotorja 145 méter átmérőjű, kifejlesztésére és üzemeltetésére 400 millió koronát (mintegy 13,4 milliárd forint) fordítanak. A tervek szerint 2011-ben helyezik majd üzembe a szárazföldön, de a projekt igazi célja a tengeri szélerőművek hatékonyságának növelése. A próbaüzem várhatóan két évig tart majd. A megaberuházás további érdekessége az, hogy Norvégia a világ egyik vezető olaj- és földgáztermelője, de az ország energiaigényét elsősorban vízerőművek termeléséből fedezik.

K+F — gőzerővel

Spanyol-francia kezdeményezésre ötmilliárd eurós támogatást élvez a “Green Cars” kutatásfejlesztési program, amelytől sokan azt várják, hogy Európában az árammal hajtott autók kora végre valósággá váljon. A résztvevők között találjuk Európa számos nagyvárosát és régióját Londontól Stockholmig, Berlintől Barcelonáig, továbbá 17 gyártót és 12 energiaszolgáltatót. A grandiózus terv nem csupán elektromos autók fejlesztésére és gyártására irányul, hanem egy olyan komplex rendszer kialakítását célozza, amelynek része maga a jármű, az energiatároló egység, illetve a töltőhálózat is. A program ideológiájához szorosan hozzátartozik, hogy a töltőhálózatnak megújuló energiaforrásokra kell támaszkodnia. Hogy az autóipar jelenlegi súlyos válságából történő kilábalásban mindez segít-e, arra nehéz választ adni. Spanyolországban mindenesetre a vonatkozó kormánykalkuláció szerint 2014-ben a nagyobb városokban mintegy egymillió elektromos jármű rója majd az utakat. Németország 2020-ig szintén hasonló számú e-autó üzembe állítását reméli; ennél a franciák bátrabbak, hiszen ők kétmillió elektromos és hibrid autóval számolnak. Még az előzőekhez képest kicsiny Dánia is félmillió autót és 50 ezer töltőállomást tervez az időszak végére.

A technológia korlátairól szólva ki kell emelni, hogy ezek az autók elsősorban a városi és elővárosi közlekedésben juthatnának komolyabb szerephez. Ahhoz azonban, hogy a ma még teljesen új infrastruktúra kiépítése kifizetődő legyen, egyszerre nagyszámú jármű beüzemelése szükséges. A merészebb terveket szövögetők itt szokták megemlíteni azt az új lehetőséget, hogy a számottevő mennyiségű villanyautó viszont már hatékonyan részt vehetne az energiatárolásban. Afféle tározós erőmű mintájára az akkumulátorokat a fogyasztási “holtszezonok” idején kellene tölteni, és csúcsidőben — szükség esetén — megfelelő elszámolási rend alapján vissza is lehetne tölteni a hálózatra, természetesen jóval magasabb áron. A gyakorlat azonban itt szól közbe, hiszen az igazi technikai nehézséget napjainkban éppen az ilyen nagy kapacitású akkumulátorok előállítása jelenti. E versenyben pedig Európa erősen lemaradt, mert a fejlesztésben Japán, míg a gyártásban Kína tölt be vezető szerepet. A lítium-ion akkumulátor stratégiai nyersanyagából, a lítiumból pedig Kína és Dél-Amerika rendelkezik jelentős készletekkel.

És ha már eljutottunk Ázsiába, ide kívánkozik az a dél-koreai kutatási eredmény is, amely szerint közvetlen érintkezés nélküli, az útburkolatból elektromágneses indukcióval tölthető elektromos autóbuszokat fejlesztettek ki. Az elektromágneses indukció elvét alkalmazó töltési módot egy Szöul melletti vidámparkban tesztelték, ahol az OLEV (Online Electric Vehicle) elnevezésű új töltési módot alkalmazó vontató utasokkal teli utánfutókkal közlekedik a vidámpark 2,2 kilométeres útvonalán. Az úttestbe építve szakaszokban fektették le a töltést biztosító csíkokat, amelyek hossza összesen 400 méter. A fejlesztés lényege, hogy a környezetkímélő, villanymotorral hajtott városi buszok akkumulátorait a jelenlegi méret ötödére csökkenthetik, a trolibuszok felsővezetékei helyett pedig az útvonalaknak mindössze 20 százalékát kell felszerelni a töltést biztosító csíkokkal. Ezeket az energiaközlő csíkokat elsősorban buszmegállókban és a járművek gyakori várakozási pontjainál kell lefektetni. A technológia pontos betartásával a töltés hatékonysága állítólag 70 százalék feletti. A felsővezetékek mellőzése és a kisebb akkumulátorok miatt pedig az új technológiát alkalmazó buszok üzemeltetési költségei a híradások szerint mindössze a harmadát teszik ki a jelenlegi járművek hasonló költségeinek.

Elmélet — gyakorlat

Az izraeli Better Place már konkrét lépéseket is tett az elektromos autózás mielőbbi elterjesztése érdekében. Elképzelésük lényege, hogy az akkumulátor nem része a gépkocsinak, hanem — hosszú távú szerződések alapján -egy szolgáltatótól lehet azt beszerezni, amelynek hálózatához nagyszámú töltőpont (“benzinkút”) tartozik. Ezeken a helyeken egyrészt gyorstöltést végeznek, másrészt néhány perces átfutási idővel akkut cserélnek. A Better Place Izraelben és Dániában már elkezdte a hálózat kiépítését, és további konkrét terveket szövöget Japán, Ausztrália, Kanada, valamint az Egyesült Államok piacai tekintetében. 2011-re üzemkész rendszert ígérnek! A kapcsolódó tanulmányok alapján ugyanakkor leszögezhető, hogy az e-autózás terjedését nagyban befolyásolják majd a különféle támogatások. A dán kormány például bejelentette, hogy az elektromos autók vásárlása esetén eltekint a fogyasztási adótól, valamint az ilyen járműveknek ingyenes parkolási lehetőséget biztosítanak.

A “hagyományos”, tölthető e-autó tekintetében a konkrét típusválaszték ma még meglehetősen gyér, ám sokan nagy várakozással tekintenek 201 l-re. A jelenlegi kínálatban a kisautók mellett a sportkocsik is megtalálhatóak. A legfrissebb meglepetéssel néhány hete Genfben az Audi rukkolt elő, bemutatva az Al elektromos változatát, amelynek villanymotorját az első tengelyre építették. Az elektromos egység tartós teljesítménye 83 lóerő, de rövid ideig 102 lóerő leadására is képes. Az elérhető maximális nyomaték 240 Nm. A váltó a lehető legegyszerűbb, csak előre- és hátrameneti, valamint üres fokozata van. Lítium-ion akkumulátorok táplálják a villanymotort, amelynek hatótávolsága 50 kilométer. Szintén tanulmányként debütált az A8 hibrid, amelybe kétliteres turbómotor került az elektromos egység mellé. A belsőégésű blokk 211 lóerőt és 350 Nm-es nyomatékot tud, a villanymotor 45 lóerős, nyomatéka 211 Nm. Kombinált teljesítményként 245 lóerőt és 480 Nm-es nyomatékot adott meg az Audi, miközben a hibrid A8 7,6 másodperc alatt gyorsul százas tempóra. A lítium-ion akkumulátorok a cég elképzelései szerint hamarosan a Q5-ben is megjelennek.

Amerikai eladásai révén a hibridgyártók sorában jelenleg a második helyen a Ford áll. Kínálatukat azonban új piacokra is ki szeretnék terjeszteni, így elsőként a Transit Connect teljes egészében elektromos meghajtású változata érkezik meg Európába, várhatóan 201 l-ben. Ez a modell Észak-Amerikában már az idén kapható lesz. A következő generációs Focus több kontinensen is elérhető lesz; zéró emissziós elektromos változata Amerikában 2011-től, Európában várhatóan 2012-től kerül piacra. Fejlesztése már a végső stádiumban jár, bár elektromos rendszereit még a régi Focus karosz-szériájában tesztelik az Egyesült Királyságban. A gyártó fejlesztései több-irányúak, így az új modellek között hibrid, konnektorból tölthető hibrid, valamint elektromos és alternatív üzemanyaggal hajtott változatok is szerepelnek.

Összeállította:
dr. Pongrácz László