Odnawialne źródła energii wiatru

Patrząc na wszystkie odnawialne źródła energii, to prędzej czy później będziemy zastanawiać się nad tym, czy wytwarzana energia z wiatru, rzeczywiście jest opłacalna. Statystyki jasno mówią, że mniej więcej za dziesięć lat, odnawialne źródła energii pochodzące z wiatru będą zajmować do ⅓ udziału wszystkich źródeł energii elektrycznej. Zatem energia wiatrowa stanowi przyszłość nie tylko dla Polski, ale również dla wszystkich krajów europejskich.

Warto na samym początku również dokładnie określić, w jaki sposób jest wykorzystywana odnawialna energia wiatrowa. Przemieszczające się masy powietrza są źródłem energii kinetycznej, która z kolei napędza łopaty wiatraka, czyli turbiny wiatrowej. Następnie w wirniku następuje pozyskiwanie energii mechanicznej, która z kolei wędruje do generatora. Jest to element, który najczęściej znajduje się w gondoli. Taka produkcja energii wiatrowej bardzo często musi być wspomagana specjalną przekładnią, która jest odpowiedzialna za zwiększenie prędkości obrotowej. Ostatecznie wytwarzana energia elektryczna jest magazynowana w akumulatorach. Bywa też tak, że elektrownie wiatrowe są bezpośrednio podłączone do sieci energetycznej, do których oddawana jest przekształcona energia wiatrowa.

Elektrownie wiatrowe - rodzaje

Elektrownie wiatrowe możemy podzielić pod względem mocy znamionowej, którą wytwarzają. O dużych elektrowniach wykorzystujących energię wiatru mówimy, gdy pozyskiwanie prądu elektrycznego opiera się o moc powyżej 50 kW. Natomiast produkcja energii wiatrowej o mocy poniżej 100 W powoduje, że takie turbiny nazywane są mikroelektrowniami. Natomiast moc wiatraków znajdująca się w przedziale pomiędzy mikro a dużymi elektrowniami, powoduje że takie turbiny określane są jako małe elektrownie wiatrowe.

Warto wspomnieć o tym, że produkcja energii wiatrowej może odbywać się na przemysłową skalę, jak i również dla zaspokojenia potrzeb prywatnego gospodarstwa domowego. W tym drugim przypadku wytwarzana energia wiatrowa może być w systemie off grid oraz on grid. Taki podział dotyczy nie tylko elektrowni wiatrowych, ale również innych urządzeń wykorzystujących odnawialne źródła energii.

Podział wiatraków na off grid oraz on grid oznacza przede wszystkim:

  • Pozyskiwanie prądu w systemie off grid - jest to system, który nie posiada żadnego podłączenia do sieci energetycznej. W związku tym sposób off grid często określany jest jako system wyspowy. Odnawialna energia wiatru, która jest przekształcana na prąd elektryczny, zapewnia samowystarczalność poszczególnym obiektom, pod względem dostawy prądu. Najczęściej w tym systemie spotkamy minielektrownie wiatrowe zasilające domki letniskowe, czy też znaki drogowe.
  • Energia elektryczna wytwarzana w systemie on grid - działanie elektrowni wiatrowych w systemie on grid jest bardziej skomplikowane. Wiatr, który jest czynnikiem produkującym energię elektryczną musi być przekształcony nie tylko w energię mechaniczną, ale również prąd zmienny. Dlatego potrzebny jest element odpowiedzialny za przemianę prądu stałego w zmienny, który następnie można oddać do sieci. Z przydomowych elektrowni wiatrowych w systemie on grid korzystają prosumenci, którzy oddają nadwyżkę energii elektrycznej do sieci, aby później w razie zapotrzebowania ją odkupić w dużo niższej cenie. A może zainteresuje cię także ten artykuł o energii wiatrowej w Polsce?

Promocyjne ceny na panele fotowoltaiczne i pompy ciepła


Produkcja energii wiatrowej

Każda odnawialna energia jest sprawdzana, czy na pewno produkcja prądu przy jej udziale jest w ogóle opłacalne. Na efektywne działanie turbiny wiatrowej wpływa kilka czynników:

  • Wiatr - a dokładniej jego prędkość. Minimalna prędkość wiatru musi się utrzymywać na poziomie 7 km/h. Dopiero wtedy dochodzi do poruszenia łopat. Natomiast powyżej 100 km/h wirnik zostaje automatycznie odłączony. Przy czym najlepszą wydajność osiąga się przy prędkości wiatru na poziomie 14 m/s, czyli przy 50,4 km/h.
  • Liczne wiatraki na polu na tle zachodzącego nieba, a także informacje o energii wiatrowej, zastosowanie oraz opłacalność
    Energia wiatrowa krok po kroku, czyli opis, zastosowanie, opłacalność, informacje, najważniejsze dane
    Wirnik - najczęściej składa się z trzech łopat. Innowacyjne turbiny wiatrowe zbudowane są z łopat, które zmieniają swój profil wraz ze wzrostem ich długości. Nie bez znaczenia jest także długość łopat, a także materiał z jakiego są one wyprodukowane. Projektuje się turbiny, których średnica łopat ma osiągać nawet do 180 metrów. Dlatego ważne jest to, aby były one stosunkowo lekkie. Do produkcji wirnika stosuje się zatem kompozyty żywicowe wraz z włóknem szklanym. Muszą jednak wykazywać się bardzo dużą wytrzymałością oraz odpornością na silny wiatr. Obecnie najczęściej produkuje się łopaty o długości ok. 40 metrów.
  • Generator - jest to jeszcze jeden element, który ma realny wpływ na ostateczną moc znamionową turbiny wiatrowej. Na efektywne działanie generatora największy wpływ ma jego masa. Obecnie dąży się do tego, aby generatory były jak najlżejsze i jednocześnie odporne na porywisty wiatr. Nie bez znaczenia jest także zastosowana technologia, która ukierunkowuje działanie generatorów.

Wady i zalety energii wiatrowej

Największą zaletą turbin wiatrowych jest korzystanie z odnawialnego źródła energii, jakim jest wiatr. Mówimy zatem tutaj o niewyczerpywalnym oraz całkowicie darmowym źródle energii. Kolejną zaletą takiego rodzaju elektrowni, jest brak emitowanych zanieczyszczeń do atmosfery. Dodatkowo inwestycja nie wymaga dużego areału, jak w przypadku innych elektrowni działających w oparciu o odnawialne źródła energii.

Oczywiście nie ma obecnie idealnego rozwiązania, które byłoby całkowicie pozbawione wad. Również elektrownie wiatrowe cechują się słabszymi stronami. Do nich zaliczają się przede wszystkim bardzo wysokie koszty inwestycyjne. Raczej na tego typu inwestycje nie mogą pozwolić sobie osoby prywatne. Ponadto turbiny wiatrowe wytwarzają pole elektromagnetyczne, co może wpływać na zakłócenia w telewizji.

Czy ten artykuł był dla Ciebie pomocny?
Oceń
Dla 91,0% czytelników artykuł okazał się być pomocny