Obnoviteľná energia: Veterné elektrárne a ich úloha v udržateľnej energetike

Čítanie za menej ako 8 minút.

Úvod do veterných elektrární

Veterné elektrárne, ako kľúčoví hráči sveta obnoviteľnej energie, nám ukazujú nový smer v boji proti závislosti od fosílnych palív a obmedzujú negatívne dopady na životné prostredie. 

Sú symbolom inovácie v efektívnom využívaní obnoviteľného zdroja - vetra. 

Ich úlohou je transformovať energiu vetra na elektrickú energiu, čím otvárajú dvere k rozmanitosti energetického mixu a redukujú emisie skleníkových plynov.

Veterné turbíny zaujímajú miesto technologických špičiek a sú zárukou efektívneho využitia energie vetra. Ich pokročilý dizajn a schopnosť konvertovať dynamickú energiu vetra na čistú elektrickú energiu neustále posúvajú hranice možností, a to kdekoľvek a kedykoľvek.

Ich základné prvky zahŕňajú lopatky, rotor, generátor a vežu. Prostredníctvom neustáleho technologického vývoja sa zvyšuje ich účinnosť a schopnosť prispievať k energetickým potrebám spoločnosti.

Hlavným cieľom veterných elektrární je poskytovať udržateľnú a čistú energiu, čím prispejú k ochrane životného prostredia a diverzifikácii energetického portfólia. 

Ich dôležitosť spočíva nielen v boji proti klimatickým zmenám, ale aj v zabezpečení energetickej bezpečnosti a nezávislosti sveta.

Lokalizácia veterných elektrární

Veterné elektrárne sú globálnym fenoménom, s rozsiahlym výskytom v Európe, Severnej Amerike, Ázii a ďalších častiach sveta. Ich geografická distribúcia sa odvíja od prírodných podmienok a energetickej politiky jednotlivých krajín.

Výhodné lokality pre inštaláciu veterných turbín sú charakterizované vysokou priemernou veternou rýchlosťou a vhodnými geografickými podmienkami.

More alebo súš? Kde sú výkonnejšie ?

Veterné elektrárne na súši

Veterné elektrárne na súši majú stabilné veterné podmienky, ale môžu byť ovplyvnené topografiou a vegetáciou.

Výstavba veterných elektrární na súši je často lacnejšia, pretože inštalácie môžu byť realizované na pevnej pôde.

Údržba je jednoduchšia a lacnejšia, pretože prístup k veterným turbínam je pomerne jednoduchý.

Veterné elektrárne majú vplyv na vtáky, netopiere a inú faunu, a tiež majú vizuálny dopad na obraz krajiny.

Využitie pôdy pre veterné farmy na súši konkuruje iným využitiam pôdy, ako poľnohospodárstvo alebo urbanizácia.

Možnosti na umiestnenie veterných elektrární na súši sú obmedzené geografickými faktormi a miestnymi obmedzeniami.

Veterné elektrárne na mori

Veterné elektrárne na mori majú tendenciu mať vyššiu priemernú rýchlosť vetra, čo zvyšuje ich výkon.

Veterné farmy na mori sú inštalované vo veľkých vzdialenostiach od brehu, čo umožňuje využívať otvorené vody a ich konzistentné veterné podmienky.

Výstavba veterných fariem na mori je náročnejšia a drahšia kvôli inštalácii na otvorených vodách, čo vyžaduje špeciálne technológie a vybavenie.

Údržba je náročnejšia a nákladnejšia kvôli náročnejšiemu prístupu k veterným turbínam na otvorenom mori.

Majú menej vplyvu na terestrickú faunu, ale môžu ovplyvniť morský život v okolí, napríklad ryby a morské vtáky.

Veterné turbíny na mori ponúkajú širšie možnosti umiestnenia, s možnosťou inštalácie vo veľkom rozsahu na otvorených moriach alebo pobreží.

Pri voľbe medzi veternými elektrárňami na súši a na mori je dôležité zvážiť rôzne faktory vrátane dostupných zdrojov vetra, nákladov, environmentálnych dopadov a prístupu k inovatívnym technológiám. 

Obe možnosti majú svoje výhody a obmedzenia, a ich vhodnosť závisí od konkrétnych podmienok každej lokality a energetických potrieb.

Vyspelé krajiny využívajúce silu vetra

NEMECKO

Nemecko patrí medzi lídrov vo využívaní veterných elektrární. Investície do obnoviteľných zdrojov energie, vrátane veterných, umožnili krajine výrazné zníženie emisií a dosiahnutie vysokého podielu obnoviteľných zdrojov vo svojom energetickom mixe.

DÁNSKO

Dánsko je považované za pioniera v oblasti veterných elektrární. Sústredené úsilie na výskum a vývoj v oblasti veterných technológií umožnilo Dánsku dosiahnuť významný podiel veterných elektrární na svojej celkovej energetickej výrobe.

USA

Spojené štáty sú jedným z najväčších producentov veterného prúdu na svete. Rôznorodé geografické podmienky a investície do veterných projektov umožňujú USA efektívne využívať potenciál vetra pre energetické účely.

Technologický vývoj veterných turbín

Veterné turbíny prešli v priebehu času výrazným technologickým vývojom. Zmeny v dizajne smerovali k zvyšovaniu účinnosti a znižovaniu nákladov. 

Inovácie zahŕňajú vylepšené lopatkové profily, väčšie rotory, a adaptáciu na rôzne rýchlosti vetra. 

Moderné veterné turbíny sa sústreďujú aj na minimalizáciu zvukových emisií a vizuálnych dopadov na okolité prostredie.

V snahe zintenzívniť efektívnosť veterných elektrární, priemysel integruje pokročilé technológie. 

Koncepty ako SMART GRID umožňujú lepšie riadenie distribúcie vyprodukovanej energie a jej optimalizáciu v reálnom čase. 

Úložné systémy, vrátane batérií a ďalších technológií skladovania energie, poskytujú možnosť vyrovnávať kolísavosť výroby a spotreby.

Vedeli ste, že ... ?

V Nórsku uviedli do prevádzky najväčšiu plávajúcu veternú elektráreň na svete.

Stalo sa tak v auguste 2023. 

Plávajúce veterné turbíny nie sú pevne ukotvené na morskom dne, namiesto toho sú namontované na plávajúcich betónových konštrukciách so spoločným kotviacim systémom.

Veterná elektráreň Hywind Tampen má 11 plávajúcich turbín. S plánovaným celkovým výkonom 88 megawattov by mala pokryť približne tretinu spotreby elektrickej energie piatich ropných a plynových plošín v Severnom mori.

Zaujímavé je aj ekologické hľadisko,  najväčšia vodná elektráreň na svete ročne ušetrí 200.000 ton CO2.

Plány čínskej spoločnosti MingYang Smart Energy na novú veternú turbínu na mori do roku 2025 sú ohromujúce. Očakáva sa, že táto technologická špička dosiahne výkon 22 MW a bude mať obrovský priemer rotora presahujúci 310 metrov.

S plochou viac ako 75 477 m², čo je ekvivalent 60 olympijských plaveckých bazénov, tento inovačný výtvor prinesie nové dimenzie vo svete veterných elektrární.

Pre predstavu, ak ku tejto impozantnej štruktúre pridáme aj trochu voľného priestoru, aby špičky lopatiek zostali mimo vody, predstavujeme si stavbu, ktorá bude vyššia ako newyorská Chryslerova veža (319 m) alebo Eiffelova veža v Paríži (324 m) a to všetko pri neustálom pohybe rotora.

Takáto inovácia nám poskytuje pohľad do budúcnosti obnoviteľnej energie a zdôrazňuje neustály technologický posun v oblasti veterných turbín.

Neváhajte kontaktovať našich špecialistov z TWG, ktorý Vám pomôžu nájsť možnosti úspory energie vo vašom podniku alebo objekte. 

Plánujete využiť nenávratné finančné príspevky z eurofondov? Určite budete potrebovať vypracovať kvalitný účelový energetický audit.

Ing. Rastislav Tvarog

Energetický špecialista a audítor

info@twg.sk