Fachowy Elektryk 1/2017
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
KIERUNKI<br />
rozwoju techniki<br />
Energia wiatru – zyskać więcej<br />
Człowiek już dawno nauczył się zamieniać kinetyczną energię strumienia wiatru w energię<br />
mechaniczną. Liczne i różne pod względem budowy młyny wiatrowe ułatwiały życie ludziom<br />
tamtych czasów. Idea generatora wiatrowego do produkcji energii elektrycznej z wykorzystaniem<br />
energii wiatru liczy sobie trochę ponad 100 lat. Po zbilansowaniu zalet i wad energetyki wiatrowej,<br />
branża ta w ostatnich kilkunastu latach szybko się rozwija, głównie z wykorzystaniem dużych<br />
farm wiatrowych, chociaż warto docenić także małą energetykę wiatrową.<br />
Według Europejskiego Stowarzyszenia<br />
Energetyki Wiatrowej, w 2015 r. 28<br />
państw członkowskich UE w sumieprzyłączyło<br />
do sieci turbiny wiatrowe<br />
o całościowej mocy 12,8 GW. Było<br />
to 44% wszystkich nowych mocy<br />
opartych na OZE, zainstalowanych<br />
w przedostatnim roku. Z 12,8 GW nowych<br />
mocy blisko 9,8 MW należało<br />
do instalacji na lądzie a 3,0 MW to instalacje<br />
morskie, typu offshore. Przyrost<br />
nowych mocy w EU wyniósł w 2015 r.<br />
6,3% więcej, niż w 2014 r. W sumie<br />
całkowita moc zainstalowana w energetyce<br />
wiatrowej w Europie na dzień<br />
dzisiejszy to 142 GW, co pokrywa<br />
11,4% zapotrzebowania na energię elektryczną<br />
w Europie. Co istotne, w 2015 r.<br />
wszystkie nowe instalacje związane<br />
z energetyką odnawialną – we wszystkich<br />
jej rodzajach – stanowiły łącznie<br />
77% nowych mocy. Na ubiegłoroczne<br />
statystyki jeszcze czekamy.<br />
Blaski i cienie<br />
energetyki wiatrowej<br />
Pomysłowość wynalazców zaowocowała<br />
wielką rozmaitością konstrukcji instalacji<br />
wiatrowych. Różnią się one m.in.:<br />
• położeniem osi obrotu skrzydeł wiatraka<br />
(pozioma, pionowa lub nachylona),<br />
• liczbą skrzydeł wiatraka (1, 2, 3 lub<br />
więcej),<br />
• kształtem skrzydeł (śmigów),<br />
• mocą generacji (od dziesiątków watów<br />
do kilku, kilkunastu megawatów),<br />
• konstrukcją generatorów itd.<br />
Pogoń za zwielokrotnieniem mocy spowodowała<br />
równoczesne pojawienie się nowych<br />
problemów.<br />
Gabaryty współczesnych generatorów wiatrowych<br />
i dynamiczne obciążenia przejmowane<br />
przez nie ograniczały parametry wytrzymałościowe<br />
materiałów używanych do budowy<br />
elektrowni wiatrowych. Dalsze powiększanie<br />
mocy (gabarytów) tych elektrowni okazywało<br />
się możliwe tylko z zastosowaniem bardzo<br />
nowoczesnych, a zatem znacznie droższych<br />
materiałów. To odpowiednio przekłada się<br />
na wzrost, i bez tego wysokich, cen produkowanej<br />
przez nie energii.<br />
Elektrownie wiatrowe wielkiej mocy wymagają<br />
również większych prędkości wiatru.<br />
Obecnie coraz trudniej znaleźć miejsca<br />
do rozmieszczenia takich instalacji, a nowoczesnemu<br />
rozwiniętemu społeczeństwu<br />
potrzeba coraz więcej energii.<br />
Obecnie energetyka wiatrowa przeżywa okres<br />
dużego wzrostu. Jego tempo osiąga w niektórych<br />
regionach świata i okresach nawet<br />
30% w roku (choć akurat w Polsce, za sprawą<br />
zmian ustawodawczych, energetyka wiatrowa<br />
znalazła się w odwrocie). Pojawiają się też<br />
i sceptycy. Energetyka wiatrowa mająca takie<br />
zalety, jak ekologicznie czysta produkcja<br />
energii elektrycznej i wykorzystywanie odnawialnego<br />
źródła energii, ma również szereg<br />
rzeczywistych wad: zmienna wydajność, niska<br />
jakość produkowanej energii elektrycznej,<br />
stwarzanie możliwych zaburzeń tele- i radio<br />
sygnałów, negatywne oddziaływanie na faunę<br />
w obszarze niektórych częstotliwości dźwięku,<br />
konieczność posiadania uzupełniających<br />
rezerw mocy generacyjnej w konwencjonalnych<br />
elektrowniach itd.<br />
Wciąż na nowo stawiane są pytania dotyczące<br />
perspektyw energetyki wiatrowej.<br />
Czy zajmie ona na dłużej ekonomicznie<br />
znaczące miejsce w światowej energetyce?<br />
Czy usprawiedliwione są znaczne inwestycje<br />
w energetykę wiatrową? Jak uwolnić<br />
ją od wad i jak zwiększyć jej efektywność?<br />
Jeden z ciekawych i korzystniejszy, niż<br />
dotychczas stosowane, wariantów wytwarzania<br />
energii elektrycznej z energii wiatru,<br />
omawiamy poniżej.<br />
wiatr turbina wiatrowa<br />
Rys. 1. Techniczny system „wiatr – turbina wiatrowa” Rys. 2. Przykładowy schemat konstrukcji wieżowego generatora wiatrowego<br />
80 <strong>Fachowy</strong> <strong>Elektryk</strong> 1 • <strong>2017</strong>
Change language