Přečtěte si:  Moderní technologie i příroda ve městě, veřejné i soukromé finance, dobré i méně dobré příklady z praxe: zpráva z konference Smart city v praxi VIII

„Zelené“ taháky pro středoškoláky (i dospělé) 2

Víte, jak funguje větrná elektrárna?

4.1.2013 Vítr vzniká tlakovými rozdíly mezi různě zahřátými oblastmi vzduchu v zemské atmosféře. V blízkosti zemského povrchu je rychlost a směr proudění ovlivňována členitostí povrchu. S rostoucí výškou se směr větru ustaluje a rychlost větru se logaritmicky zvyšuje. Vlivem Coriolisovy síly, kterou způsobuje rotace země, se jeho proudění ustaluje do směru zemských rovnoběžek.

Rychlost větru v ČR ukazuje větrná mapa:

Větrná elektrárna přeměňuje kinetickou energii větru na energii elektrickou. Pohybová energie větru otáčí lopatkami rotoru a tím vzniká mechanická energie. Ta je přenášena přes převodovku do generátoru, kde se mění na elektrickou energii.

Klasická větrná elektrárna se skládá z těchto částí (viz obrázek):

• rotor s rotorovou hlavicí (1) převádí kinetickou energii větru na kinetickou energii hřídele rotoru;

• brzda rotoru (2), planetová převodovka (3) a spojka (4) přizpůsobují rychlost větru jmenovitým otáčkám generátoru;

• generátor (5) převádí kinetickou energii hřídele rotoru na elektrickou energii;

• systém řízení strojovny umožňující její natáčení ve směru větru zahrnuje servopohon natáčení (6), brzdu točny strojovny (7), ložisko točny strojovny (8) a čidla rychlosti a směru větru (9);

• několikadílná věž elektrárny (10) a betonový armovaný základ elektrárny (11) tvoří její nosnou konstrukci;

• elektrorozvaděče silnoproudého a řídicího obvodu (12) a elektrická přípojka (13) zajišťují připojení elektrárny k rozvodné síti.

Větrné elektrárny můžeme rozdělit podle možnosti jejich využití:

Malé větrné elektrárny (do 5 kW) jsou výhodné především v místech bez přípojky elektrického proudu, slouží jako zdroj nízkého napětí pro rekreační objekty, rodinné domy, horské chaty apod. Elektrická energie se obvykle vyrábí pomocí synchronních generátorů buzených permanentními magnety, s výstupním napětím 12 nebo 24 V, které napájí malé spotřebiče (světla, TV, chladničky). Jako záložní zdroj se obvykle používá sada akumulátorů. Elektrárny lze doplnit měničem, který dodává střídavý proud o napětí 220 V.

Elektrárny velkých výkonů (300 až 3 000 kW) jsou určeny k dodávce energie do veřejné rozvodové sítě. Mají asynchronní generátor, který dodává střídavý proud většinou o napětí 660 V, a proto nemohou pracovat jako autonomní zdroje energie. Velké elektrárny mají průměr rotoru 40 až 60 m a věž o výšce až 40 m. Ke zvýšení efektivnosti provozu a snížení nákladů na projektování a výstavbu se elektrárny sdružují do větrných farem (obvykle 5 až 30 elektráren).

Účinnost větrných elektráren může dosahovat až 50 %. Vezmeme-li v úvahu, že činnost a výkon elektrárny jsou závislé na existenci a vhodné intenzitě větru, je využití elektrárny okolo 12–16 %.

Hlavní výhodou větrné elektrárny je využití větru jakožto obnovitelného zdroje energie. Hlavními nevýhodami je jejich hlučnost, jak ukazuje hluková mapa na obrázku, proměnlivý výkon podle momentální síly a směru větru, finanční náročnost a často i nepříznivý vliv na vzhled krajiny. Ideálně jsou proto využitelné zejména v místech se stabilním prouděním větru stranou osídlení, například na mořském pobřeží.

Hluková mapa větrné elektrárny (maximální hluk podle hygienických předpisů je 45 dB)

redakce Proelektrotechniky.cz

Obrázky: ČEA ČR

Přečtěte si také:

GE Haliade X: největší větrná turbína na světě o výkonu 12 MW optimalizována na 13 MW

6.11.2020 Prototyp větrné turbíny Haliade-X od GE Renewable Energy ze skupiny General Electric, který na našich stránkách průběžně sledujeme, byl v říjnu 2020 optimalizován na výkon 13 MW – tedy o 1 MW více, než byl jeho původní výkon. 

Turbína Haliade-X 12 MW: světový rekord ve výrobě elektřiny z větru

23.1.2020 Prosinec 2019 zaznamenal významný rekord v dějinách obnovitelných zdrojů energie: Prototyp větrné turbíny Haliade-X 12 MW od GE Renewable Energy ze skupiny General Electric vyrobil 262 MWh elektrické energie za 24 hodin. To je dost na zásobování 30 tisíc domácností. Od léta 2019 je prototyp této turbíny určené pro mořské větrné farmy testován na pevnině, na umělém poloostrově Maasvlakte v nizozemském Rotterdamu. 

Haliade-X: největší větrná turbína pro mořské farmy testována ve Velké Británii

22.7.2019 Mořské větrné farmy, využívající setrvalé proudění mořských větrů ve vzdálenosti několika desítek kilometrů a nerušící obyvatelstvo ve svém okolí akusticky ani esteticky, představují pro přímořské státy optimální způsob použití větrné energie pro výrobu elektřiny. Na tuto příležitost přirozeně reaguje dodavatelský průmysl. Nijak proto nepřekvapí, že testování největší větrné turbíny na světě, Haliade-X od General Electric, proběhne ve Velké Británii, která je v oblasti využití větrné energie evropským leadrem. Odborná veřejnost o tom byla informována koncem června 2019. 

Největší mořská větrná turbína na světě nyní u belgických břehů

26.11.2013 V polovině listopadu 2013 byla u belgických břehů v Belwindu poblíž zátoky Ostende instalována největší mořská větrná turbína na světě. Je jí 6MW Haliade™ 150 od společnosti Alstom. Díky svému 150m rotoru (s listy o délce 73,5 m) je podle výrobce o 15 % výkonnější než dosavadní větrné turbíny instalované v pobřežních vodách.  

Lord Array: Největší mořská větrná farma na světě otevřena

9.7.2013

Dodavatelská údržba větrných elektráren se osvědčuje

16.5.213 Jak jsme již psali v článku Dodavatelská údržba – trend u velkých zařízení v rubrice Zajímavé projekty, současným trendem v údržbě velkých zařízení je přenášet odpovědnost za tuto činnost na vnější dodavatele v rámci střednědobých a dlouhodobých smluv. Příkladem toho, jak se tento koncept osvědčuje, je i prodloužení smlouvy mezi dodavatelem Siemens a americkou energetickou společností RES America na údržbu větrných elektráren z původních pěti na dalších patnáct let. 

Thornton Bank: další evropská větrná farma úspěšně přifázována k přenosové síti

3.10.2013 V polovině září 2013 byla přifázována ke kontinentální přenosové síti belgická větrná farma Thornton Bank patřící belgické energetické společnosti C-Power NV, a potvrdila tak praktickou životaschopnost a užitek mořských větrných farem pro kontinentální Evropu. Po první fázi se šesti větrnými turbínami o celkovém výkonu 30 MW, dočasně připojenými ke kontinentální síti, následovala druhá a třetí fáze projektu. 

„Chytrá“ větrná elektrárna pro kontinentální podmínky

3.2.2013 Přímořské oblasti nabízejí pro energetické využití velkou a relativně stálou sílu větru. Hluk větrných elektráren v těchto oblastech nevadí, protože jsou zpravidla dostatečně daleko od osídlení. Co však v oblastech s malou a proměnlivou silou větru, kde jsou navíc přísné požadavky na hlukové normy, jako například v poměrně lesnatých oblastech Evropy? General Electric přišla na konci ledna 2013 s technickým řešením tohoto problému ...->

Copyright © 2012 – 2023 Ing. Jakub Slavík, MBA – Consulting Services