Farmy wiatrowe
Energia wiatrowa – historia
Wieki temu wraz ze słońcem energia wiatru była wykorzystywana do suszenia m.in. upraw rolnych. Drewniane wiatraki służyły do mielenia zboża, nawadniania lub osuszania pól. Ogromna siła wiatru zainspirowała naszych przodków do wykorzystania jej do celów gospodarczych. Niewielu ludzi zdaje sobie sprawę, że także wielka eksploracja geograficzna była możliwa dzięki energii wiatru, która napędzała żaglowce.
Teoretyczne podstawy wykorzystania energii wiatru do generowania elektryczności opracowane zostały w Niemczech w drugiej dekadzie XX wieku i są głównie dziełem Alberta Betza, który w 1919 roku wykazał, że fizyczne maksimum wykorzystania energii wiatru wynosi 59,3 proc. Jego teoria dotycząca formy skrzydeł stanowi po dziś dzień podstawę przy projektowaniu instalacji wiatrowych.
Przełomowy rozwój energetyki wiatrowej w Europie nastąpił w Danii. W 1957 roku zbudowano tam pierwszą siłownię wiatrową (200 kW) konwertującą moc wiatru na prąd zmienny. Jest ona prekursorem dzisiejszych elektrowni wiatrowych.
Produkcja energii na farmach wiatrowych
Energetyka wiatrowa jest obecnie najtańszym źródłem energii odnawialnej wykorzystywanym na tak dużą skalę. Polega ona na wytwarzaniu energii elektrycznej z naturalnie występującej siły wiatru.
Ilość wyprodukowanego prądu przez elektrownię wiatrową zależy między innymi od rodzaju turbiny wiatrowej, mocy zainstalowanej, efektywności oraz warunków wiatrowych w danej lokalizacji.
Elektrownia wiatrowa wytwarza energię, kiedy prędkość wiatru zawiera się w przedziale od 7 do 100 km/h, powyżej tej wartości wirnik się wyłącza.
Turbiny wiatrowe przechwytują energię wiatru w obszarze omiatanym przez ich łopaty. Obracając się, napędzają generator elektryczny, który wytwarza energię przeznaczoną na eksport do sieci.
Z czego składa się turbina wiatrowa?
Łopaty turbiny wiatrowej wykonują od 13 do 20 obrotów na minutę – w zależności od technologii czy prędkości wiatru.
Przeciętny okres eksploatacji turbin wiatrowych wynosi około 20-25 lat. Biorąc pod uwagę repowering, czyli możliwość zastąpienia starych modeli nowszymi i bardziej wydajnymi, potencjał farmy wiatrowej może wzrosnąć nawet dwukrotnie. Dzięki temu żywotność niektórych turbin wiatrowych sięga nawet 35 lat.
- Łopata wirnika
- Piasta
- Gondola
- Wieża
- Sterowniki, transformatory i energoelektronika
Farmy wiatrowe a środowisko
Turbina wiatrowa, która wytwarza energię elektryczną z wiatru, nie generuje żadnych zanieczyszczeń. Dla porównania: węgiel, ropa naftowa i gaz ziemny wytwarzają do jednego kilograma dwutlenku węgla na każdą wyprodukowaną kilowatogodzinę. Gdy energia wiatrowa jest wykorzystywana do zaspokojenia potrzeb elektrycznych, zmniejsza się zależność od paliw kopalnych.
Niemiecka Agencja Ochrony Środowiska podaje, że lądowe turbiny wiatrowe wytwarzają 9 gramów CO2 na każdą wyprodukowaną kilowatogodzinę, podczas gdy spalaniu węgla towarzyszy aż 900 g CO2 na 1 kWh. Co ciekawe, elektrownia wiatrowa jest w stanie wyprodukować tyle energii, ile pochłonęła jej budowa w okresie zaledwie od 2 do 11 miesięcy.
Energetyka wiatrowa w Polsce
Sektor energetyki wiatrowej odgrywa ogromną rolę w wytwarzaniu energii elektrycznej w Polsce. Niestety ze względu na uwarunkowanie legislacyjne wprowadzone w 2015 roku, rozwój projektów wiatrowych został znacznie utrudniony. Biorąc pod uwagę postępującą transformację energetyczną, spodziewamy się, że niekorzystne prawo ulegnie zmianie, dzięki czemu rozwój farm wiatrowych jeszcze bardziej przyczyni się do wykorzystania potencjału OZE.
Dlaczego warto inwestować w farmy wiatrowe?
Farmy wiatrowe to ogromne zespoły turbin ustawione na obszarach o korzystnych warunkach wietrzności. Duża liczba połączonych ze sobą wiatraków jest niezbędna do wyprodukowania wystarczającej ilości energii elektrycznej, aby zaspokoić potrzeby znacznej populacji.
