Vetrna energija

vetrna-energija

Vetrna energija je priljubljena zaradi manjšega vpliva na okolje v primerjavi z energijo, ki je pridobljena iz fosilnih goriv. V zadnjem času si vse več držav in distributerjev električne energije prizadeva, da bi se oskrbovali z elektriko iz 100 % obnovljivih virov.

Energija vetra je posledica obsevanja Zemeljskega površja s sončnimi žarki. Sonce različne dele morja, kopnega in ozračja segreva z različno močjo. Ko se važnejši in toplejši zrak dviguje, podnje pritiska suh oziroma hladnejši zrak. Tako nastanejo zračni tokovi.

Zgodovina vetrne energije

Moč vetra je omenjal že kodeks kralja Hamurabija, ki je vladal med leti 1792 in 1750 pr. n. št. V kodeksu je prič omenjeno pridobivanje mehanske energije vetra. Stroji na vetrni pogon so bili razviti v današnjem Iranu, Afganistanu in Pakistanu okoli 9. stoletja in so se uporabljali za mletje žita, črpanje vode, vetrnice in vetrne črpalke.

Črpalke na vetrni pogon so se uporabljale na Nizozemskem, kjer so izsuševale poplavljene nižine. Na ameriškem srednjem vzhodu ter v Avstraliji, so črpalke na vetrni pogon uporabljali za namakanje presušene zemlje in črpanje vode iz velikih globin.

Profesor in izumitelj James Blyth je leta 1887 na Škotskem zgradil prvo vetrnico, ki je proizvajala električne energije. Na vrtu svoje počitniške hiše je postavil 10 m visoko vetrnico, ki je bila uporabljena za polnjenje akumulatorjev ki jih je uporabljal kot vir energije za osvetljevanje hiše. Blythova hiša je tako postala prvi objekt na svetu, ki se je oskrboval z električno energijo pridobljeno iz vetra.

Prvo moderno vetrno elektrarno je leta 1887-1988 izdelal Charles F. Bush. Sestavljena je bila iz vetrnice, ki je imela premer 17 m in je bila postavljena na 18 m visokem stolpu. Proizvedla naj bi 12 kW električne energije, kar je zadoščalo za delovanje do 100 klasičnih žarnic z žarilno nitko, treh obločnih svetilk in nekaj različnih motorjev v njegovem laboratoriju.

Moderne vetrne elektrarne so doživele razcvet leta 1973, ko je svet prizadela velika naftna kriza, ki je privedla do naložb v vetrne in sončne elektrarne.

V preteklosti se je energija vetra uporabljala predvsem v prometu in ladijskem transportu ter mlinih na veter.

V manjšem obsegu se mlini na veter še vedno uporabljajo za črpanje vode. V zadnjih letih so razcvet doživele vetrne elektrarne, ki izkoriščajo energijo vetra in jo pretvarjajo v električno energijo.

Največji porast gradnje vetrnih elektrarn je mogoče zaznati v razvitih državah, ki imajo dobro prevrtena območja. To pomeni, da je veter dovolj močan in v povprečju piha konstantno čez celotno leto in tako se naložbe v vetrne elektrarne izplačajo.

Vetrna elektrarna je elektroenergetski objekt, ki izkorišča moč vetra, ta poganja vetrnico, ki spreminja energijo vetra v električno energijo.

Sodobne vetrnice so sestavljene iz visokega stolpa na katerem je nameščena tri kraka vetrnica z električnim generatorjem. Pri umeščanju vetrnih turbin je pomembno, da so umeščene na predelih s čim bolj konstantnim vetrom hitrosti med 5 m/s in 25 m/s.

Citat:

Vlaganje v vetrne elektrarne je v Evropi doživelo pravi razcvet leta 2016. Tehnologija za izkoriščanje vetrne energije se zelo hitro razvija, z več kot 30-% rastjo v zadnjih petih letih. Ker stroški vetrnih elektrarn upadajo, postajajo le-te vse bolj konkurenčne v primerjavi s konvencionalnimi viri energije.

Prednosti vetrnih elektrarn:

  • Čisti vir energije brez emisij CO2 v okolje. Vetrne elektrarne so del zelene električne energije, saj izkoriščajo potencial obnovljivega vira energije.
  • Hitra in enostavna montaža ter demontaža vetrnih elektrarn. Sama gradnja je veliko hitrejša kot postopek pridobivanja vseh potrebnih dovoljenj za izgradnjo.
  • Sorazmerno kratka vračilna doba za sistem pridobivanja vetrne energije (med 12 in 17 let).
  • Dolga življenjska doba (do 25 let).
  • Nizki obratovalni in servisni stroški. Vetrna elektrarna je sistem, ki ne potrebuje izdatnega vzdrževanja.
  • Brezogljični vir energije (v fazi obratovanja);
  • Ko veter piha, je na razpolago poceni vir energije;
  • Za gradnjo vetrnih elektrarn do 50 kW ni potrebno gradbeno dovoljenje.
  • Evropska unija in Slovenija podpirata gradnjo vetrnih elektrarn in zagotavljata odkup energije po subvencionirani ceni.
  • Vetrna elektrarna je lahko vir energije tudi ko objekt ni priklopljen v distribucijsko električno omrežje.
  • Vetrna energija je popolnoma združljiva s kmetijstvo in živinorejo, saj nima negativnega vplivna na okolje in lokalno gospodarstvo.

Slabosti vetrnih elektrarn:

  • Za delovanje zavzamejo veliko prostora.
  • Zaradi nepredvidljivosti vetra jih je izredno težko načrtovati.
  • Proizvedene električne energije ni mogoče shraniti.
  • Ker se vetrne običajno nahajajo daleč od gospodinjskih in poslovnih odjemalcev je potrebno sočasno ob gradnji vetrnih elektrarn izgraditi tudi preostalo infrastrukturo.
  • V neposredni bližini povzročajo hrup.
  • Predstavljajo lahko nevarnost za leteče živali.
  • Ponekod lahko predstavljajo t. i. vizualne onesnaževalce, ker se ne skladajo z lokalno infrastrukturo,
  • Hitrost vetra je nestabilna in ustvarjena energija je nestabilna zato je proizvodnja električne energije, je odvisna od vremena in letnega časa.
  • Izkoriščanje vetrne energije je strogo omejeno z geografsko lego.
  • Odstotek pretvorbe vetrne energije v električno energijo je nizek.
  • V vetrni turbini je velika količina sintetičnega olja za podmazovanje in hlajenje, ki bi v primeru porušitve oz. poškodovanja vetrne elektrarne lahko predstavljajo ekološko katastrofo, če bi se olje izlilo v okolje.

Razširjenost vetrnih elektrarn v Evropi

Vetrne elektrarne so v letu 2017 proizvedle 169.3 gigavate električne energije. V istem letu so zgradili vetrne elektrarne, ki skupaj proizvedejo 15.680 MW električne energije, kar predstavlja 55 % vseh novih kapacitet proizvodnje elektrike.

Vetrne elektrarne v EU proizvedejo kar 336 TWh elektrike, kar zadošča za 11,6 % vseh potreb po električni energiji v EU.

Evropska agencija za okolje (EEA) je sporočila, da bo vetrna energija v prihodnjih letih igrala pomembno vlogo pri doseganju ciljev Evropske unije za večji delež obnovljivih virov energije.

Vetrne elektrarne bodo v prihodnje proizvedle 14-17 % vse električne energije v EU in tako zmanjšale izpuste CO2 za kar 333 milijonov ton.

DržavaŠtevilo vetrnih elektrarn v letu 2020
Nemčija203.260
Španija62.627
Združeno kraljestvo (UK)24.167
Francija17.946
Italija10.852
Švedska9.992
Nizozemska6.784
Poljska6.614
Danska6.180
Portugalska5.486
Belgija4.719
Irska5.351
Grčija4.113