Větrné elektrárny

Energie větru byla nejprve využívána k pohonu plachetnic, později k pohonu větrných mlýnů a dnes k pohonu větrných turbín.

První zmínky o větrných mlýnech v Evropě pocházejí z období kolem roku 833. První historicky doložený mlýn na našem území se nacházel ve Strahovském klášteře. V Čechách bylo zdokumentováno na 198 větrných mlýnů a na Moravě a ve Slezsku je toto číslo ještě vyšší. Zde se podařilo zdokumentovat na 681 větrných mlýnů. Největší počet jich fungoval v 19. století. První elektrický generátor poháněný větrem byl zkonstruován v roce 1890 v Dánsku. Ve čtyřicátých letech pracoval v USA ve Vermontu agregát s dvoulistou vrtulí o výkonu 1,25MW. V roce 1960 už na světě pracoval jeden milion zařízení na přeměnu větrné energie v elektrickou. Zásadní rozmach výstavby těchto zařízení započal v 70. Letech hlavně ve spojitosti s ropnou krizí, kdy rapidně stoupala cena fosilních paliv. Například v Německu bylo v roce 2004 v provozu 16543 větrných elektráren o celkovém maximálním výkonu 16629MW což představuje 5,9% celkové německé spotřeby energie. Je třeba si ale uvědomit, že zde operujeme s výkony maximálními, které se od skutečných zásadně liší. Například v České Republice je při ideálních podmínká využitelnost nižší než 20%. Je to dáno tím, že rentabilní lokality se v ČR vyskytují ve velice omezené míře a z velké části v chráněných lokalitách pohraničních hor. Proto je také třeba se střízlivým okem podívat na snahy některých firem o budování co nejvíce větrných elektráren, na které jsou vydávány státní dotace. Mnohdy jsou tato zařízení budována jen za jediným účelem, kterým je okamžitý zisk pozdější využitelnost je mizivá. Je sice samozřejmě dobré podporovat ekologicky šetrné projekty na výrobu elektřiny, ale proč si nechat každý druhý kopec "zkrášlit" otáčejícím se monstrem, které zásadně naruší krajinný ráz. Globálně se využitelný výkon větrné energie odhaduje na 3TW. Do roku 2000 byly na světě instalovány větrné turbíny s celkovým maximálním výkonem 6000MW (FOJTÍKOVÁ, 2008, str.28). Započítáme-li koeficienty využití můžeme se dostat někam k číslu 1200MW trvalého výkonu. Za využitelné se považují větry o rychlostech v rozmezí 3-26 m/s.

U větrných elektráren lze rozlišit dva základní typy, podle toho jak jsou konstruovány. Buď jde o konstrukce s horizontální osou, které jsou rozšířenější a mají vyšší účinnost až kolem 48% nebo jde o konstrukce s osou vertikální, které mají maximální účinnost jen kolem 38%.

Princip fungování větrných elektráren spočívá v tom, že podél rotorových listů vznikají aerodynamické síly; listy proto musejí mít speciálně tvarovaný profil, velmi podobný profilu křídel letadla. Se vzrůstající rychlostí vzdušného proudu rostou vztlakové síly s druhou mocninou rychlosti větru a energie vyprodukovaná generátorem s třetí mocninou. Je proto třeba zajistit efektivní a rychle pracující regulaci výkonu rotoru tak, aby se zabránilo mechanickému a elektrickému přetížení věrné elektrárny. Obsluha větrné elektrárny je automatická.

Zdroj: Enviweb

Tweet