Az IJssel-tó, avagy a legnagyobb édesvízi szélfarm: fontos tudnivalók

Az IJssel-tó, vagy ahogy a hollandok hívják, az IJsselmeer, egy hatalmas kiterjedésű, sekély édesvízi tó Hollandia szívében. A tó, ami egykor Hollandia vízzel való küzdelmét szimbolizálta, ma a fenntartható energiatermelés ékes példája.

Az IJssel forma sem elírás – a holland ábécében az ’ij’ kettős betű, azaz digráf, amelynek mindkét tagját nagybetűvel írjuk minden olyan esetben, ha az első i nagybetűs (ilyen nálunk pl. a ly, a gy vagy a cs).

Az IJssel-tó Hollandia egyik mesterséges eredetű, ám egyre inkább természetessé váló (erről kicsit később) édesvizű tava, ahol a Wind Park Fryslân turbinái állnak őrszemekként a horizonton – kecses óriások, amelyek a szelet villamos energiává alakítják –, miközben alattuk halak úszkálnak az új sekélyesekben, és madarak pihennek az ember alkotta partokon.

Az IJssel-tó a világ egyik igazán egyedi mérnöki műtárgya – a mérnöki tudás, a természet és a közösség egyensúlyra találásának példája. Az IJssel-tó ma a múltja mellett a zöldebb jövő felé mutató út jelképeként is híres, érdemes tehát alaposabban megismernünk, mert akár mi is hasznosíthatjuk a holland jó gyakorlatokat!

Hol van az IJssel-tó?

Az IJssel-tó Hollandia központi részén fekszik, Flevoland, Észak-Holland és Frízföld tartományok ölelésében. A tó kiterjedt, mintegy 1100 négyzetkilométeres felszínnel bír, a vize mégis meglepően sekély, átlagosan csupán 4-5 méter mély (habár a Balatonban az már komoly mélységnek számít).

Az IJssel-tó korábban még egy tengeröböl volt, és a 20. század egyik legnagyobb holland mérnöki bravúrjának köszönheti létét. 1932-ben fejezte be Hollandia az Afsluitdijk építését, egy 32 kilométer hosszú gátét, amely a Zuiderzee nevű, korábbi sós vizű tengeröböl torkolatánál húzódik.

A hollandul nem tudók kedvéért jegyezzük meg, hogy nem véletlenszerű betűket írtunk egymás után, tényleg ez a becsületes németalföldi neve. Magyarul kb. afszlaötdejk az ejtése, a jelentése pedig egyszerűen „zárógát”.

A gát révén elzárták a Zuiderzeet az Északi-tengertől, és így – ismét – belső tóvá alakította át az öblöt, egyszersmind létrehozva a Watt-tengert (avagy Wadden-tengert) is a gát másik oldalán. Idővel a beömlő folyóvíz kimosta a sót, és a víz teljesen édesvizűvé vált.

Lényegében az IJssel-tó egy ember alkotta tó, amely a hollandok vízgazdálkodási és tájátalakítási tehetségének ékes bizonyítéka. Erre írtuk korábban, hogy emberi eredetű, de egyre természetibb műtárgy, hiszen a természet alakította át édesvizű tóvá (anélkül lényegében mesterségesen létrehozott tengerszem volna).

Miről nevezetes az IJssel-tó?

Az IJssel-tó hírnevét elsősorban a keletkezésének története és a holland vízgazdálkodásban betöltött szerepe alapozza meg. A tó létrehozása az Afsluitdijk segítségével a történelmi Zuiderzee Művekhez kötődik, ahhoz a hatalmas projekthez, amelynek egyik célja Hollandia megvédése az északi-tengeri áradásoktól, a másik pedig a termőföldek visszahódítása volt.

Visszahódításról beszélünk, mivel még a római korban Hollandia térségében alacsonyabb volt a tengerszint, ami a középkorban kezdett emelkedni.

Maga az Afsluitdijk, amely a műholdképeken egyenes, fehér vonalként látható, ahogy elválasztja a tó zöld vizét a sötét Watt-tengertől, Hollandia ikonikus építményévé vált.

Nyolc méterrel magasodik a tengerszint fölé, tetején autópálya és kerékpárút fut végig, bizonyítva, ahogyan a hollandok „biztonságukat a tengerből építették”. A gát által létrehozott tó értékes édesvízkészletté vált a környező régiók számára, és medrének nagy részét később polderekként hódították vissza, új, termékeny földterületeket adva a térképhez.

Több mint 1620 négyzetkilométernyi új földet (beleértve Flevoland tartományát) szivattyúztak szárazra az IJssel-tó és a korábbi Zuiderzee egyes részeiből, jelentősen megnövelve Hollandia szárazföldi területét.

A tó ma a csónakázás, a horgászat és a vadvilág paradicsomaként is ismert

Egykor tengeri halak, például hering és lepényhal népesítették be, ma már édesvízi fajoknak ad otthont, különösen az angolnáknak, amelyek az Atlanti-óceánról úsznak be a gát zsilipjein keresztül.

Az IJssel-tó vizes élőhelyeit nemzetközileg is elismerték ökológiai jelentőségük miatt (2000-ben védett Ramsari területté nyilvánították), és továbbra is a vízimadarak pihenőhelye. A közelmúltban a legendás tó új hírnévre tett szert, mint egy úttörő megújuló energia projekt helyszíne: a világ legnagyobb édesvízi szélerőműparkjáé.

Tóból tengeröböl, tengeröbölből tó, avagy Amszterdam felemelkedése

Egy kis mérnöki kitekintő: gondoljunk csak bele, milyen zseniális tervezés kellett ahhoz, hogy egy sós tengeröblöt édesvízi tóvá és új termőföldek forrásává alakítsanak! A hollandok évszázadok óta küzdenek a vízzel, és közben megtanultak együtt élni vele, sőt, a saját javukra fordítani.

Az Afsluitdijk igazi mérföldkő, ami bizonyítja, hogy az emberi leleményesség képes hatalmas léptékű, pozitív változásokat hozni a környezetben, ha a cél a védelem és a fenntartható jövő megteremtése. A gát egyfajta pajzsként működik, miközben egy teljesen új ökoszisztémát is életre hívott.

Ugyanakkor nem volna teljes a kép, ha figyelmen kívül hagynánk, hogy a római korban a mai IJssel-tó helyén már létezett egy édesvizű tó, amelyet a római szerzők Flevo-tónak (Flevo Lacus) neveztek.

Ez volt a legnagyobb a környék alacsony fekvésű, édesvizű tavai között, amelyeket mocsaras, lápos övezet választott el a tengertől. Akkoriban a partvonal a Fríz-szigetek vonalán húzódott. A tó vizét a Vecht, az Eem és az Ysel folyók táplálták. A tó a római korban és a kora középkorban is létezett még.

250 és 600 között a tengerszint emelkedése miatt a tó kapcsolata a tengerrel kiszélesedett, majd alacsonyabb tengerszintű időszak következett. A 9. század környékén a tavat Almere néven ismerték.

A középkorban a tenger szintjének emelkedése és az erős viharok egyre inkább kikezdték a tőzeges partokat. A tó fokozatosan belső tengerré alakult, amit a 13. században bekövetkező árvizek és a tőzegkitermelés gyorsított.

Az 1170-es Mindenszenteki árvíz és az 1287-es Szent Lúcia árvíz (ami az egyik legsúlyosabb árvízi katasztrófa az írott történelem során, mert 50 000 és 80 000 közé teszik a halottak számát) hatalmas területeket öntött el, a gátak átszakadtak, és létrejött a Zuiderzee, azaz a „Déli-tenger”.

Ekkor tört át a homokdűnék vonala is Texelnél, ami lehetővé tette, hogy a Balti-tenger kereskedelmi hajói elérjék Amszterdamot, ezzel elindítva a város felemelkedését. Ahogy a vízszint emelkedett, illetve a tengeri viharok miatt gátakat kezdtek építeni, de majd csak a 20. század elejére fejlődik odáig a mérnöki tudomány, hogy megépülhettek a Zuiderzee Művek (azért művek, mert valójában gátak és árvízvédelmi létesítmények rendszeréről van szó).

Mikor alakították ki itt a világ legnagyobb édesvízi szélfarmját?

A világ legnagyobb tavi szélerőműparkja, a Wind Park Fryslân, a 2020-as évek elején jött létre az IJssel-tavon. A partközeli szélerőműpark építése 2020-ban kezdődött, és 2021 őszére az első turbinák már energiát tápláltak a hálózatba.

A projekt 2021 végén érte el a teljes működési kapacitást, ami a megújuló energia területén komoly mérföldkőnek számít. A 89 szélturbinával, amelyek a fríz partoktól mintegy 6 kilométerre emelkednek ki a tóból, a Wind Park Fryslân hivatalosan is a világ legnagyobb édesvízi szélerőműparkjává vált.

A turbinák parti közeli elrendezésben, ötletes hatszögletű mintázatban helyezkednek el a vízen. A szélerőműparkot egy holland konzorcium építette, és a COVID-19 miatti késedelmek, valamint néhány technikai akadály ellenére ’21 végére az összes turbinát telepítették és működésbe helyezték.

„A Windpark Fryslân 2021-ben kezdett villamos energiát termelni – elegendő szélenergiát ahhoz, hogy mintegy 500 000 háztartás szükségletét fedezze, ami az egész ország villamosenergia-fogyasztásának 1,2 százaléka” – jelentette a CBC.

Mik ennek a szélfarmnak az előnyei?

A Windpark Fryslân megannyi környezeti, társadalmi, gazdasági és tudományos előnnyel járt, így jóval több lett, mint „pusztán” szélturbinák gyűjteménye egy tavon.

Röviden szólva, a Windpark Fryslân azt a fajta mérnöki leleményességet bizonyítja, amely szerint igenis lehetséges a környezettel összhangban megvalósítani hatalmas energetikai fejlesztéseket.

Innovatív mérnöki megoldások alacsony környezeti lábnyommal

Egy sekély tóban szélerőműparkot építeni egyedi technikai kihívásokat jelentett, ugyanakkor olyan innovatív megoldásokat ösztönzött, amelyek minimalizálják a környezeti hatásokat. Az egyik feltűnő tervezési döntés a 89 turbina hatszögletű csoportba rendezése volt.

Az elrendezés biztosítja a turbinák egyenletes, körülbelül 600 méteres távolságát, és kompakt vizuális profilt tart fenn. Ennek eredményeként a létesítmény „a lehető legkevésbé zavarja a horizont látványát”, ami egy figyelmes megoldás a helyiek és a táj esztétikája szempontjából.

A mérnökök egy radarvezérelt világítási rendszert is bevezettek: a magas turbináknak általában egész éjjel repülésbiztonsági fényekkel kell villogniuk, a Fryslân esetében viszont egy új radarérzékelő lehetővé teszi, hogy a külső turbinák fényei kikapcsolva maradjanak, amikor egyetlen repülőgép sincs a közelben.

Az újítás csökkenti a fényszennyezést és a lakosokat, valamint a vadvilágot is kevésbé zavarja. Továbbá az építő konzorcium speciális módszereket dolgozott ki a tavi körülmények közötti munkavégzésre.

„Jelentős korlátot jelentett az építőanyagok és a turbinaalkatrészek helyszínre szállítására használható hajók mérete. A hajóknak át kellett férniük a gát zsilipjein, és a tó sekély vizében kellett haladniuk” – magyarázták a Van Oord projektmérnökei. „Emellett a 130 méter átmérőjű rotorok felszereléséhez viszonylag szélcsendes időszakokat kellett találni egy közel állandóan szeles helyen.”

Ökológiai és környezeti előnyök

A természet és az infrastruktúra harmonikus együttélésének szép példáját látjuk itt, hiszen a szélerőműpark olyan intézkedéseket is magában foglalt, amelyek a helyi élővilágot erősítik.

Az építkezés során az építők egy mesterséges szigetet hoztak létre az Afsluitdijk közelében, eredetileg munkaállványként. A turbinák telepítése után a 2 hektáros földdarabot – amelyet mintegy 25 hektárnyi védett, sekély víz vesz körül – természetvédelmi területté alakították át.

A parányi sziget és a hozzá tartozó homokpadok ma már madármenhelyként és halélőhelyként szolgálnak, egy 800 méteres hullámtörő gáttal biztonságosan elválasztva a hullámoktól.

A cél az, hogy vonzó táplálkozó- és pihenőhelyet biztosítsanak a vízimadarak számára, egy mesterséges zátony telepítésével a vízi élővilág számára. Az elmúlt években egyértelművé vált, hogy a terület már vonzza a madarakat és segíti a halpopulációkat, biodiverzitási dimenziót adva a projekthez.

Ahogy a NASA Föld Obszervatóriuma megjegyezte, a hollandok „egy energiát termelő szélerőműparkot és egy új vadvilági élőhelyet” hoztak létre egyidejűleg.

Társadalmi-gazdasági fellendülés

A Windpark Fryslân „fan en foar Fryslân” – azaz „Frízföldtől Frízföldnek” – szellemében fogant, és kézzelfogható előnyökkel járt a helyi közösség számára. A megtermelt villamos energia a regionális hálózatba kerül, javítva a holland háztartások energiabiztonságát és fenntarthatóságát.

Fontos, hogy a projektet jelentős helyi befektetéssel és részvétellel fejlesztették ki. Frízföld tartománya társtulajdonos (körülbelül 15%) a szélerőműparkban, és 20 millió eurót fektetett be, biztosítva, hogy a nyereség egy része visszakerüljön a régióba.

A tartomány tervei szerint a bevételeket helyi fenntarthatósági kezdeményezésekbe, rekreációs és turisztikai projektekbe forgatják vissza a tó partján. A szélerőműpark bevételeiből egy dedikált, évi 720 000 eurós, 20 évre szóló környezetvédelmi alapot is létrehoztak, hogy finanszírozzák a közösségi ötleteket a tó környékének fejlesztésére.

A lakosoknak még lehetőségük is lesz kötvényeket vásárolni – lényegében birtokolni egy darabot a szélerőműparkból – annak üzembe helyezése után. Az intézkedések biztosítják, hogy a helyi emberek részesüljenek a gazdasági haszonból.

A park építése munkahelyeket és megbízásokat biztosított a regionális vállalatok számára is: számos turbinaalkatrészt (a belső platformoktól az alapokig) holland, sőt fríz gyártóktól szereztek be.

„Lehetőséget kínáltunk a fríz cégeknek, hogy velünk dolgozzanak… Boldog vagyok, hogy helyi emberek dolgoznak a csapatban” – mondta Anne de Groot, a Windpark Fryslân projektigazgatója, hangsúlyozva a hazai részvételre való összpontosítást.

Megjegyezte az átláthatóság és a polgárok korai bevonásának fontosságát is: „Felismertük, hogy a szélerőműpark központi nevezetesség lesz a tóban, és hogy ennek kevesen fognak örülni… Azt tanácsolom más projektek vezetőinek, hogy legyenek nyitottak azzal kapcsolatban, amit a kezdetektől fogva meg akarnak valósítani. Válaszoljanak hamar a felmerülő kérdésekre és magyarázzák el a korlátokat.”

A közösségközpontú megközelítés segített a helyben élők támogatásának megszerzésében. A gazdasági szempontokon túl a szélerőműpark új szabadidős tevékenységeket is inspirált: 2023-ban itt rendezték meg az első Szélmalom Kupát, egy vitorlásversenyt, amely a turbinák között kanyarog, egyedi játszótérré változtatva a helyszínt a sport és az oktatás számára (a közeli szárazföldi transzformátorállomáson még egy kiállítás is található, ahol a látogatók megismerkedhetnek a szélenergiával).

Hogyan működik az IJssel-tó szélfarmja?

A Windpark Fryslân alapvetően úgy működik, mint bármely modern szélerőműpark, de néhány helyspecifikus csavarral. Lássuk lépésről lépésre, hogyan válik az IJssel-tó szele a holland otthonokban világossággá:

A szél befogása

Erős szellők söpörnek végig az IJssel-tó nyílt vizén, és megpörgetik a turbinák rotorlapátjait. Minden turbinának három hatalmas lapátja van (mindegyik körülbelül 63 méter hosszú), amelyek befogják a szél energiáját és forogni kezdenek.

A tavi elhelyezés ki tudja használni a gátaktól mentes, szabadon áramló szeleket, hasonlóan a tengeri szélerőműparkokhoz.

Villamosenergia-termelés

A forgó lapátok egy tengelyt hajtanak meg, amely a gondolában (a lapátok mögötti dobozban) elhelyezett generátorhoz csatlakozik. Ahogy a rotor forog, a generátor elektromos áramot hoz létre, a szél mozgási energiáját villamos energiává alakítva.

A Windpark Fryslân mind a 89 turbinája egyenként 4,3 MW-os Siemens Gamesa gyártmány, ami azt jelenti, hogy ideális körülmények között mindegyik akár 4,3 megawatt teljesítményt is képes leadni.

Víz alatti kábelek

A generátorból származó elektromos áram a turbinák tornyának belsejében futó kábeleken keresztül jut le a tó medrébe. A tófenékbe fektetett, turbinák közötti kábelek hálózatba kötik a szerkezeteket (körülbelül 90 km kábel köti össze a turbinákat).

A kábelek összegyűjtik az energiát és a part felé vezetik. Az egész szélpark a víz alatti kábeleken keresztül csatlakozik egy központi ponthoz az Afsluitdijk gáton.

Transzformátorállomás az Afsluitdijk-on

Az Afsluitdijk gát felénél, Breezanddijknál egy új transzformátor alállomást építettek a Windpark Fryslân számára. A szélerőműparkból érkező áram (kezdetben 33 kV középfeszültségen) ide fut be. Itt nagy teherbírású transzformátorok 110 kV magasfeszültségre emelik az áramot, hogy hatékonyan lehessen nagy távolságokra továbbítani.

Exportkábelek a szárazföldi hálózathoz

A breezanddijki állomásról két fő exportkábel szállítja a nagyfeszültségű áramot a tóból. A kábelek 55 kilométeren keresztül futnak – először maga az Afsluitdijk alatt (még a gát kerékpárútja alá is behúzva), majd a föld alatt az A7-es autópálya mentén a szárazföldön.

A frízföldi Oudehaske közelében csatlakoznak a nagyfeszültségű hálózathoz, ahol a nemzeti átviteli rendszerirányító, a TenneT veszi át az irányítást. A tervezésnek köszönhetően a kábelek körülbelül 2 méterrel a tófenék és a földfelszín alatt vannak eltemetve, oly módon, hogy szabad utat biztosítsanak a hajózásnak, és óvják a vadvilágot, valamint a tájképet.

Mekkora teljesítménye van az IJssel-tó szélfarmjának?

A Windpark Fryslân nemzeti és globális mércével mérve is tekintélyes energiatermelő. A szélerőműpark beépített kapacitása 382,7 megawatt (MW) – a szám a 89 darab, egyenként 4,3 MW névleges teljesítményű turbinából adódik össze.

Míg a kapacitás a maximális teljesítményt méri ideális szélviszonyok mellett, a tényleges energiatermelés idővel még lenyűgözőbb. Egy tipikus évben a Fryslân körülbelül 1,5 terawattóra (TWh) villamos energiát képes termelni. Ez évente 1,5 milliárd kilowattórának felel meg, ami a tó szeléből származik.

Összehasonlításképpen, az 1,5 TWh Hollandia teljes éves villamosenergia-felhasználásának nagyjából 1,2%-a. Másképpen fogalmazva, egyetlen szélerőműpark annyi áramot termel, mint néhány hagyományos erőmű, ami elegendő félmillió átlagos holland otthon éves igényének kielégítésére.

A 2022-es, első teljes naptári évben a Windpark Fryslân körülbelül 1,236 TWh villamos energiát állított elő. Az érték közelíti az 1,5 TWh-s célt, és egy óriási mennyiségű tiszta energiát jelent a hálózat számára.

A változékonyság természetes, a szélenergia a időjárástól függ, így a termelés évről évre ingadozhat. A Windpark Fryslân számai lenyűgözőek: több száz megawatt kapacitás, milliárd kilowattórányi zöld energia, és jelentős pozitív hatás az ország szén-dioxid-lábnyomára – ugyanis a zöld energia termelésével a Windpark Fryslân becslések szerint évente mintegy 800 000 tonnával kevesebb szén-dioxid légkörbe kerülését eredményezi.

Gyakran Ismétlődő Kérdések az IJssel-tóról

Dr. Rónay P. Tamás | Korábbi egyetemi oktató, tartalom specialista. Főként humán, illetve természettudományos cikkeket ír. Otthonosan mozog az okostechnológiák és megújuló erőforrások, zöld technológiák világában.