Domov » Okolje in energija » Obnovljivi viri energije (ove) » Energija vetra

Energija vetra

Veter so že nekaj tisoč let uporabljali v kmetijstvu za mletje zrnja in črpanje vode. Zadnje čase mnogo raziskujejo in razvijajo naprave za pretvorbo energije vetra v električno energijo.

Iz vetrnice pridobljena energija je sorazmerna površini, ki jo obsežejo lopatice, in tretji potenci hitrosti vetra. Vetrnica oddaja energijo kakor hitro doseže veter hitrost nekaj m/s. Energija hitro narašča zaradi kubne odvisnosti vse do nazivne hitrosti. Nad to hitrostjo je energija približno stalna bodisi zaradi vrtenja krila (regulacija) ali pa zaradi povečanega upora lopatic. Pri zelo velikih hitrostih vetra vetrnico izklopijo in zavarujejo.

Elektrarne na veter imajo vodoravno ali navpično os. Tiste z vodoravno osjo imajo dva ali tri krila ter se vrtijo s 15-100 obrati na minuto. Nekatere obratujejo pri konstantni hitrosti (regulacija z nagibom kril), druge pri spremenljivi hitrosti, odvisno pač od moči vetra. Krila so pritrjena na vrhu stebra na ohišje, ki vsebuje ojnico, menjalnik in generator. Ohišje in lopatice se lahko prosto vrtijo okoli navpične osi tako, da so lopatice vedno pravokotno na smer vetra. Generatorji so sinhronski ali asinhronski z ozirom na regulacijo hitrosti vrtenja in način električnega priključka.

Vetrnic z vertikalno osjo ni treba obračati po vetru, ohišje in generator sta lahko na tleh. Slabost je, da navor in izhodna moč nihata ciklično pri vsakem obratu.

Gradnja mlinov na veter je zelo privlačna, tako ne manjka projektov in različnih izvedb povsod tam, kjer je povprečna hitrost vetra večja od 6 m/s. Največje naprave imajo do 100 m premer kril in moč okoli 4 MW, načrtujejo pa že mnogo večje.

V zadnjih petih letih se je veter dokaj uveljavil kot vir električne energije, delno zaradi naraščajoče zanesljivosti tehnologije, delno pa zaradi zmanjšanih stroškov. Kljub temu, da razvoj izkoriščanja energije vetra priteguje finančno pomoč, ali v obliki denarne podpore ali pa v obliki vnaprejšnjih plačil za energijo, se je razlika med stroški za električno energijo iz vetra in električno energijo iz klasičnih termoelektrarn zelo zmanjšala ali pa celo izginila. Študije uglednih strokovnjakov so pokazale, da je na nekaterih krajih veter sedaj najcenejša energijska možnost.

S pocenitvijo tehnologije in povečanjem zanesljivosti se veter v razvitem svetu vedno bolj uporablja za pridobivanje električne energije, kjer predstavlja njegova enostavnost in dejstvo, da je čas za izgradnjo kratek, veliko prednost.

Hitrost tehnološkega razvoja še vedno ostaja velika, delno zaradi raziskav in razvojnih programov, ki trenutno potekajo v večini industrijskih držav, delno pa zaradi programov za spodbujanje trga. Slednje je spodbudilo nagel razvoj v Nemčiji in pred kratkim v Veliki Britaniji, kar je dodalo nove elektrarne k že precejšnjim zmogljivostim, ki so inštalirane na Danskem, v ZDA in na Nizozemskem. Osnovni cilji te stimulacije trga je spodbuditi razvoj tehnologij z nizkimi (oziroma v primeru energije vetra ničnimi) emisijami ogljikovega dioksida in ostalih snovi. Intenzivno tekmovanje, ki so ga povzročili ti programi, je povečalo zanesljivost do take mere, da sedaj večina proizvajalcev turbin na veter zagotavlja 95 % razpoložljivost. Intenzivno tekmovanje je tudi občutno znižalo stroške in večina evropskih proizvajalcev je povečala dimenzije strojev z namenom zmanjšati stroške vetrnih farm (večje dimenzije omogočajo občutne prihranke v stroških za turbine, temelje in za električne povezave). Premer največje vetrnice, ki se sedaj komercialno izdeluje, je 52 m z močjo 1 MW.

Med izboljšavami, za katere predvidevajo, da bodo pripomogle do zmanjšanih stroškov, so tudi višji stolpi, izdelani iz lahkih materialov, lažje in bolj aerodinamične lopatice, pri čemer se bodo prihranki teže kazali predvsem pri lažjem transportu in lažji postavitvi stolpa.

Kakorkoli, nov korak je strmo padanje stroškov elektrarn na veter, ki jih bliža stroškom elektrarn na konvencionalna goriva, kot izid pa lahko pričakujemo pospeševanje razvoja.