Climatological Aspects Of Utilization Of Wind Energy

Az értekezés célja az, hogy bemutassa a klimatológia azon területét, amely a légmozgások tulajdonságait vizsgálja kifejezetten a szél energetikai hasznosítása szempontjából. A kutatás során arra törekedtünk, hogy a Magyarországon rendelkezésre álló szélenergia-potenciál jellegzetességeit az északi negyed gömb más térségeinek szélviszonyaival összehasonlítva mutassuk be annak érdekében, hogy segítsük a hazai szélenergia hasznosítás fejlődését. A vizsgálataink a következő főbb területekre irányulnak: A XXI. század első évtizedére Európában, és általában a világon rendkívül gyorsan és ígéretesen fejlődő terület a megújuló energiaforrások, ezen belül a szélenergia hasznosítása. Bemutatjuk, hogy hol tart ma a fejlődés és milyen tervek készülnek a jövőre vonatkozóan. Rögzítjük a szél hasznosításának elméleti alapjait: a szél keletkezésének feltételeit, az áramlási mező karakterisztikáit, a befolyásoló tényezőket, a szél energiájának leírásának módozatait, a hasznosíthatóság törvényszerűségeit. Röviden bemutatjuk milyen kutatási eredmények ismertek a szélklimatológia terén a Földön, az EU-ban, különös tekintettel hazánkra. Nagy területi felbontással, 50 éves időtávra vonatkoztatva vizsgáljuk a légmozgás tulajdonságainak alakulását az északi negyedgömbön az NCEP / NCAR reanalízis modell 1956-2005 közötti homogén napi, havi és éves adatsorai alapján. Magyarországi SODAR mérések adatait felhasználva arra a kérdésre kerestük választ, hogy hogyan változnak a magassággal a szél tulajdonságai, milyen tényezők befolyásolják a szélprofilok irányfüggését az adott megfigyelőhelyeken, illetve hogyan változik a szélsebesség napi menete különböző magasságban összefüggésben a magyar villamosenergia-rendszer átlagos terhelésével. The aim of the dissertation is to present the field of climatology that studies the characteristics of air movements with special regard to the energetic utilization of wind. In the course of the research it was important to show the wind energy potential characteristics present in Hungary in comparison to the wind conditions of other areas of the northern quarter sphere in order to help the development of domestic wind energy development. Our research covers the following major fields: By the first decade of the 21st century renewable energy resources became an extremely rapidly developing field involving wind energy utilization in Europe and in the World in general. The present state of the development and the plans for the future are presented. The theoretical principles of wind utilization are laid: the conditions of wind formation, characteristics of the flow field, the influencing factors, methods of describing the energy of wind, utilization laws. The known research results regarding wind climatology in the World and the EU with special regard to Hungary are presented briefly. The pattern of the characteristics of wind flow is studied with high spatial resolution for 50 years of time period in the northern quarter sphere based on the homogeneous diurnal, monthly and annual datasets of the NCEP / NCAR re-analysis between 1956 and 2005. Using Hungarian SODAR measurements answer was looked for the questions of how wind conditions change with altitude, what factors influence the direction dependence of the wind profiles at the given observation localities and how the wind velocity varies daily in different altitudes in relation to the average load of the Hungarian electric energy system