A szél- és napnapenergia, valamint az energetikai célú biomassza hasznosításának éghajlati és társadalmi-gazdasági kérdései a Hernád-völgyben
Title in English
Climatic conditions and social-economic issues of the utilization of wind, solar and biomass energy in the Hernád-valley, North Hungary
Keywords in Hungarian
a szél-, nap- és biomassza energetikai célú hasznosítása, terepi meteorológiai mérések (automataállomás, SODAR), statisztikai és modell becslések, társadalmi elfogadottság, költséghatékonyság
Keywords in English
utilization of wind, solar and biomass energy, meteorological field measurements (automatic weather station, SODAR), statistical and model estimations, social acceptance, cost efficiency
Discipline
Meteorology, atmospheric physics and dynamics (Council of Complex Environmental Sciences)
65 %
Ortelius classification: Climatology
Physical geography (Council of Complex Environmental Sciences)
35 %
Ortelius classification: Social geography
Panel
Earth sciences 2
Department or equivalent
Department of Meteorology (University of Debrecen)
Participants
Bai, Attila Bartók, Blanka Bíróné Dr. Kircsi, Andrea Gyarmati, Renáta Rózsavölgyi, Kornél Spéder, Ferenc Szalontai, Lajos Szegedi, Sándor Tóth, Tamás Vass, Róbert
Starting date
2009-07-01
Closing date
2012-09-30
Funding (in million HUF)
14.953
FTE (full time equivalent)
8.51
state
closed project
Summary in Hungarian
A kutatás során a Hernád-völgy kistáj éghajlati és társadalmi-gazdasági adottságait kívánjuk vizsgálni azzal a céllal, hogy azok milyen mértékig segítik elő vagy gátolják a szél- és napenergia, valamint a biomassza energetikai célú hasznosítását. Terepi klimatológiai (SODAR és meteorológiai torony, valamint expedíciós) mérések alapján feltárjuk a kistáj éghajlati viszonyait. Ez lehetővé teszi egyrészt a szél- és napenergia mennyisége és az időjárási helyzetek kapcsolatát leíró indexek kidolgozását, másrészt a szélturbinák optimális helyének kiválasztását elősegítő modell kifejlesztését, a szélsebesség magasság függvényében történő változását leíró összefüggések pontosítását, valamint az éghajlati sajátságoknak leginkább megfelelő energetikai felhasználásra alkalmas növények körének meghatározását. A társadalmi-gazdasági vizsgálatok révén számszerűsíthetők lesznek a megújuló energiák hasznosításából fakadó gazdasági előnyök és költséghatékonysági mutatók, feltárható lesz a lakosság elfogadósági hajlandósága. A kutatás legfontosabb eredménye egy eddig egyedülálló, a témát komplexitásában kezelő, a klimatológiai-, társadalmi-gazdasági feltételeket és hatásokat egyaránt figyelembe vevő, a szélerőmű-beruházások előkészítésénél felhasználható modell kidolgozása. Az elért eredmények szerepet játszhatnak a kistérségi fejlesztési stratégia kidolgozásában
Summary
This research intends to focus on the climatologic and social-economic conditions of the Hernád Valley micro-region with the purpose of exploring on what level they advance or detain the utilization of wind-, solar and biomass energy. It involves the exploration of the climatologic conditions of the sample area based on SODAR meteorological tower and expedition measurement datasets. Thus, indexes can be calculated, which describe the connections between weather types and the amount of utilizable wind and solar energy on one hand, and the elaboration of a model, what helps the allocation of wind turbines on the other hand. Results would contribute to the refining of relations, describing the variation of wind velocity according to height, being fundamental from the aspect of wind energy utilization. By the social-economic studies, financial benefits and cost-efficiency indexes can be revealed as well as social acceptance for wind can be surveyed. Accordingly, the most important result of this research would be to develop an outstanding, complex model, taking the climatologic and social-economic conditions and impacts into consideration simultaneously, that can be applied during the elaboration of wind-turbine projects. These results may play an important role in the drawing up of the micro-regional development strategy.
Final report
Results in Hungarian
A kutatás során a Hernád-völgy társadalmi-gazdasági és éghajlati adottságait vizsgáltuk azzal a céllal, hogy megállapítsuk: ezek milyen mértékig segítik elő vagy gátolják a szél- és napenergia, valamint a biomassza energetikai célú hasznosítását Statisztikai források alapján feltártuk a Hernád-völgy hátrányos helyzetű településeinek legfontosabb gazdasági-társadalmi adatait, valamint az erdészeti biomasszára vonatkozó adatokat. A megyei, régiós és országos átlagadatokkal összehasonlítva többek között megállapítottuk, hogy a víz-, csatorna- és föld-gázvezetékek kiépítése jóval kedvezőtlenebb. Utóbbi kettő indokolttá teheti az energetikai fejlesztéseket. A kistáj bioenergetikai lehetőségeinél elmondható, hogy az erdészeti faapríték potenciálja feltétlenül figyelembe veendő. Statisztikai adatfeldolgozás és a térinformatikai módszerek egybekapcsolásával elvégzett vizsgálataink azt mutatják, hogy a nagy időbeli fluktuáció ellenére hatékony lehet a terület szélenergiájának felhasználása, elsősorban az alacsony indítási sebességű szélerőművek vagy a szélerőgépek esetében. A Hernád-völgy napenergia potenciáljának feltárásához a fenti két módszerrel elvégeztük a térségbe jutó, a helyi, elsősorban a domborzati körülmények által jelentősen befolyásolt globálsugárzás időbeli és térbeli eloszlásának elemzését. A felszínre érkező globálsugárzási adatok kiértékelése elengedhetetlen információkat nyújt a Hernád-völgyben tervezett napenergia beruházások tervezésénél, gazdasági elemzésénél.
Results in English
Role of socio-economic and climatic endowments of the Hernád-valley in energetic solar, wind and biomass utilization have been examined in our research program. Most important socio-economic characteristics of settlements and parameters of biomass production in the Hernád-valley have been determined on the base of statistical data. Compared to county, region, or national averages water, gas and drainage systems are rather underdeveloped in the Hernád-valley. These facts support renewable energetic developments. The micro region has a good potential in chopped wood biomass. Despite its strong temporal fluctuations wind energy utilization can be effective especially in the case of low critical velocity wind turbines and windmills according to our results gained using statistical data analyses combined with geoinformatic methods. However, small windmills and wind generators with capacities of several hundred watts or kilowatts could be more effective solutions, since they can be operated in island mode, what means that their establishment requires much less permissions. The before mentioned two methods have been used for examination of solar energy potential of the Hernád-valley as well. Spatial and temporal patterns of solar irradiance strongly influenced by the relief have been determined. Amount of solar irradiance can be measured on the surface provides important information for the planning and economic analyses of solar energy utilization projects in the Hernád-valley.
Gyarmati Renáta-Baros Zoltán- Tóth Tamás: A megújuló energiaforrások elfogadottságának vizsgálata két Hernád-völgyi településen, XII. Nemzetközi Tudományos Napok - Fenntartható versenyképesség válság idején Konferencia Károly Róbert Főiskola, Gyöngyös, 2010
Kapocska László-Gyarmati Renáta- Tóth Tamás: A megújuló energiaforrások elfogadottságának vizsgálata két eltérő lélekszámú településen, IX. Természetti-, Műszaki- és Gazdaságtudományok Alkalmazása Nemzetközi Konferencia Nyugat-magyarországi Egyetem, Szombathely, 2010
Bartók, B. - Imecs, Z. - Tar, K.: Modeling radiation conditions of Hernád-valley in GIS environment, Collegium Geographicum 8. Special Edition. Proceedings Book Energia Transylvaniae. International Conference on Solar, Wind and Bioenergy. Cluj-Napoca, pp. 59-63., 2011
Tóth Tamás: A megújuló energiaforrások hasznosításának feltételei a Hernád völgyében, Frisnyák Sándor–Gál András (szerk.): A magyarországi Hernád-völgy. Földrajzi tanulmányok. Nyíregyháza–Szerencs, pp. 267–76., 2011
Kircsi, A.: The regional extrapolation of wind speed in the Hernád-valley, Collegium Geographicum 8. Special Edition. Proceedings Book Energia Transylvaniae International Conference on Solar, Wind and Bioenergy. Cluj Napoca, pp. 73-77., 2011
Tar Károly: Előtanulmány Hernád-völgy szélenergiájához., Geográfiai folyamatok térben és időben. Tanulmánykötet Dr. Hanusz Árpád 65. születésnapja tiszteletére. Nyíregyháza, pp. 421-431, 2011
Tar Károly: A Hernád-völgy szélenergiája., Frisnyák Sándor–Gál András (szerk.): A magyarországi Hernád-völgy. Földrajzi tanulmányok. Nyíregyháza–Szerencs, pp. 55- 69., 2011
Bíróné Kircsi Andrea - Vass Róbert: A térinformatika alkalmazása a Hernád-völgy szélenergia potenciáljának felmérésében., Az elmélet és a gyakorlat találkozása a térinformatikában. II. Térinformatikai konferencia és szakkiállítás, Debrecen 2011. május 19-20. Szerk: Lóki J., pp 311-318., 2011
Tar, K. - Bíróné Kircsi, A. – Szegedi, S. – Tóth, T. - Kapocska, L. – Vass, R.: Wind power of the Hernád-valley, Acta Geographica Debrecina Landscape & Environment Series, Vol 5, Issue 2, 2011
Tóth Tamás-Tar Károly-Kapocska László: A szélenergia hasznosítás természeti háttere és társadalmi támogatottsága a Hernád-völgyében, Társadalmi kihívások a XXI. század Kelet-Közép-Európájában. Nemzetközi földrajzi konferencia, Beregszász, pp. 190-198., 2012
Tóth Tamás-Kapocska László: A megújuló energiaforrások ismertségének és alkalmazásának jelenlegi helyzete a Hernád-völgy hátrányos helyzetű településein, II. Környezet és energia konferencia, DAB Megújuló Energetikai Munkabizottság, Debreceni Egyetem Földtudományi Intézet, pp. 264–269., 2011
Tar Károly: A Hernád-völgy szélenergiája különböző időjárási helyzetekben, Magyar Meteorológiai Társaság XXXIV. Vándorgyűlése és VII. Erdő és klíma konferencia, Debrecen, 2012. augusztus 29-31. pp. 28-29., 2012
Bartók Blanka: A Hernád-völgy globálsugárzás viszonyainak vizsgálata, A megújuló energiaforrások hasznosításának természeti, társadalmi és gazdasági lehetőségei a Hernád-völgyben. A K 75794 sz. OTKA pályázat záró konferenciája, pp.11-20, 2012
Tar Károly: Szélklimatológiai vizsgálatok a Hernád-völgyben, A megújuló energiaforrások hasznosításának természeti, társadalmi és gazdasági lehetőségei a Hernád-völgyben. A K 75794 sz. OTKA pályázat záró konferenciája, pp. 21-31, 2012
Bíróné Dr. Kircsi Andrea-Lázár István-Vass Róbert: A szélsebesség területi modellezése a Hernád-völgyben, A megújuló energiaforrások hasznosításának természeti, társadalmi és gazdasági lehetőségei a Hernád-völgyben. A K 75794 sz. OTKA pályázat záró konferenciája, pp. 33-45., 2012
Bai Attila: Az energetikai célú biomassza hasznosításának társadalmi-gazdasági kérdései a Hernád-völgyben, A megújuló energiaforrások hasznosításának természeti, társadalmi és gazdasági lehetőségei a Hernád-völgyben. A K 75794 sz. OTKA pályázat záró konferenciája, pp. 47-60., 2012
Tóth Tamás-Szalontai Lajos-Spéder Ferenc-Vass Róbert: A biomassza hasznosításának társadalmi megítélése a Hernád völgyében, A megújuló energiaforrások hasznosításának természeti, társadalmi és gazdasági lehetőségei a Hernád-völgyben. A K 75794 sz. OTKA pályázat záró konferenciája, pp. 61-72., 2012
Kapocska László-Tóth Tamás-Vass Róbert: A szél- és napenergia ismertsége a Hernád-völgy településein, A megújuló energiaforrások hasznosításának természeti, társadalmi és gazdasági lehetőségei a Hernád-völgyben. A K 75794 sz. OTKA pályázat záró konferenciája, pp. 73-83., 2012
Bíróné Kircsi Andrea-Tar Károly-Lázár István: Módszer a szélenergia potenciál meghatározására a Hernád-völgy példáján, II. Környezet és energia konferencia, DAB Megújuló Energetikai Munkabizottság, Debreceni Egyetem Földtudományi Intézet, pp. 160-166., 2011
