Čo je veterná energia?
Ľudia využívajú silu vetra už tisíce rokov. Vietor presúval lode po rieke Níl, čerpal vodu a mlel obilie, podporoval produkciu potravín a mnoho ďalšieho. Dnes sa kinetická energia a sila prirodzených prúdov vzduchu nazývaných vietor vo veľkom meradle využívajú na výrobu elektriny. Jedna moderná veterná turbína na mori dokáže vygenerovať viac ako 8 megawattov (MW) energie, čo stačí na čisté napájanie takmer šiestich domácností po dobu jedného roka. Veterné farmy na pevnine vyrábajú stovky megawattov, vďaka čomu je veterná energia jedným z najnákladovo efektívnejších, najčistejších a ľahko dostupných zdrojov energie na planéte.
Veterná energia je najlacnejším rozsiahlym obnoviteľným zdrojom energie a v súčasnosti je najväčším zdrojom obnoviteľnej energie v USA. V USA je takmer 60 000 veterných turbín s kombinovanou kapacitou 105 583 megawattov (MW). To stačí na napájanie viac ako 32 miliónov domácností!
Okrem toho, že riešenia veternej energie zohrávajú dôležitú úlohu v našich dodávkach energie, pomáhajú aj komerčným spoločnostiam plniť ciele v oblasti obnoviteľných zdrojov a požiadavky na spoľahlivú a čistú energiu.
Výhody veternej energie:
- Veterné turbíny zvyčajne splatia emisie uhlíka spojené s ich nasadením počas celej ich životnosti za menej ako rok a následne zabezpečia až 30 rokov prakticky bezuhlíkovej výroby elektriny.
- Veterná energia pomáha znižovať emisie oxidu uhličitého – v roku 2018 sa vďaka nej podarilo zabrániť 201 miliónom metrických ton emisií CO2.
- Veterná energia poskytuje daňové príjmy komunitám, ktoré sú hostiteľmi projektov. Napríklad štátne a miestne daňové platby z veterných projektov v Texase dosiahli celkovú sumu 237 miliónov dolárov.
- Veterný priemysel podporuje vytváranie pracovných miest, najmä počas výstavby. V roku 2018 tento priemysel podporil 114 000 pracovných miest v USA.
- Veterná energia poskytuje stabilný doplnkový zdroj príjmov: Veterné projekty každoročne prinášajú štátnym a miestnym samosprávam a súkromným vlastníkom pôdy viac ako 1 miliardu dolárov.
Ako vyzerá projekt veternej energie?
Veterný projekt alebo farma označuje veľký počet veterných turbín, ktoré sú postavené blízko seba a fungujú podobne ako elektráreň, pričom dodávajú elektrinu do siete.
Projekt Frontier Wind power I v okrese Kay v štáte Oklahoma je v prevádzke od roku 2016 a rozširuje sa o projekt Frontier Wind power II. Po dokončení budú elektrárne Frontier I a II vyrábať celkovo 550 megawattov veternej energie – čo stačí na napájanie 193 000 domácností.
Ako fungujú veterné turbíny?
Energia sa vyrába rotujúcimi veternými turbínami, ktoré využívajú kinetickú energiu pohybujúceho sa vzduchu, ktorá sa premieňa na elektrinu. Základná myšlienka je, že veterné turbíny používajú lopatky na zhromažďovanie potenciálu a kinetickej energie vetra. Vietor otáča lopatkami, ktoré roztáčajú rotor pripojený ku generátoru, čím sa vytvára elektrická energia.
Väčšina veterných turbín má štyri základné časti:
- Lopatky sú pripevnené k náboju, ktorý sa otáča spolu s otáčaním lopatiek. Lopatky a náboj spolu tvoria rotor.
- V gondole sa nachádza prevodovka, generátor a elektrické komponenty.
- Veža drží listy rotora a výrobné zariadenie vysoko nad zemou.
- Základ drží turbínu na mieste na zemi.
Typy veterných turbín:
Veľké a malé turbíny sa delia do dvoch základných kategórií podľa orientácie rotora: turbíny s horizontálnou a vertikálnou osou.
Turbíny s horizontálnou osou sú v súčasnosti zďaleka najpoužívanejším typom veterných turbín. Tento typ turbíny vám napadne pri predstave veternej energie s lopatkami, ktoré vyzerajú veľmi podobne ako vrtuľa lietadla. Väčšina týchto turbín má tri lopatky a čím je turbína vyššia a čím dlhšia je lopatka, tým sa zvyčajne vyrobí viac elektriny.
Turbíny s vertikálnou osou vyzerajú oveľa viac ako šľahač vajec než vrtuľa lietadla. Lopatky týchto turbín sú pripevnené na vrchu aj na spodnej strane vertikálneho rotora. Keďže turbíny s vertikálnou osou nefungujú tak dobre ako ich horizontálne náprotivky, sú dnes oveľa menej bežné.
Koľko elektriny vyrobí turbína?
Záleží. Veľkosť turbíny a rýchlosť vetra cez listy rotora určujú, koľko elektriny sa vyrobí.
Za posledné desaťročie sa veterné turbíny stali vyššími, čo umožnilo dlhšie lopatky a schopnosť využiť lepšie veterné zdroje dostupné vo vyšších nadmorských výškach.
Pre lepšiu predstavu: Veterná turbína s výkonom približne 1 megawattu dokáže vyrobiť dostatok čistej energie pre približne 300 domácností ročne. Veterné turbíny používané na pozemných veterných farmách zvyčajne generujú od 1 do takmer 5 megawattov. Rýchlosť vetra zvyčajne musí byť približne 9 míľ za hodinu alebo viac, aby väčšina veterných turbín úžitkovej veľkosti začala vyrábať elektrinu.
Každý typ veternej turbíny je schopný generovať maximálny výkon elektriny v rozsahu rýchlostí vetra, často medzi 30 a 55 míľami za hodinu. Ak však vietor fúka menej, výroba zvyčajne klesá exponenciálne, a nie úplne sa zastaví. Napríklad, ak rýchlosť vetra klesne na polovicu, množstvo vyrobenej energie sa zníži osemkrát.
Mali by ste zvážiť riešenia pre veternú energiu?
Výroba veternej energie zostáva jednou z najmenších uhlíkových stôp spomedzi všetkých zdrojov energie. Zohráva kľúčovú úlohu v budúcnosti dodávok energie v našom národe, podporuje energetickú transformáciu sveta a rastúci dopyt po udržateľných zdrojoch energie.
Vietor je tiež jednou z najlepších metód pre korporácie, univerzity, mestá, verejnoprospešné podniky a ďalšie organizácie, ako rýchlo prejsť na energiu bez emisií vo veľkom rozsahu. Jedna virtuálna zmluva o nákupe energie (VPPA) môže zabezpečiť desiatky až stovky megawattov čistej nulovej elektriny na 10 až 25 rokov. Väčšina zmlúv tiež spĺňa podmienky doplnkovosti, čo znamená, že nové zdroje čistej energie nahrádzajú potenciálne staršie zdroje energie s vyššími emisiami.
Aké je najlepšie miesto pre projekt veternej energie?
Pri projektoch veternej energie je potrebné zvážiť šesť základných aspektov:
- Dostupnosť vetra a požadované lokality
- Vplyv na životné prostredie
- Vklad komunity a miestna potreba výroby energie z obnoviteľných zdrojov
- Priaznivé politiky na štátnej a federálnej úrovni
- Dostupnosť pôdy
- Možnosť pripojenia k elektrickej sieti
Rovnako ako pri komerčných solárnych fotovoltaických projektoch, aj povolenia musia byť zabezpečené pred začatím inštalácie veternej elektrárne. Tento kritický krok pomôže určiť, či je projekt finančne životaschopný a má priaznivý rizikový profil. Cieľom je koniec koncov, aby veterné projekty v komerčnom rozsahu dodávali elektróny do siete ešte desaťročia dopredu. Zabezpečenie finančnej stability staviteľa AJ projektu zabezpečí úspech pre jednu generáciu alebo aj viac.
Čas uverejnenia: 16. júna 2021