Vetrna turbina - nova rešitev za brezplačno energijo

Kaj je vetrna energija?

Ljudje že tisočletja uporabljajo moč vetra. Veter je premikal čolne po reki Nil, črpal vodo in mlel žito, podpiral proizvodnjo hrane in še veliko več. Danes se kinetična energija in moč naravnih zračnih tokov, imenovanih veter, v velikem obsegu izkoriščata za proizvodnjo električne energije. Ena sama sodobna vetrna turbina na morju lahko proizvede več kot 8 megavatov (MW) energije, kar je dovolj za čisto napajanje skoraj šestih domov eno leto. Vetrne elektrarne na kopnem proizvedejo na stotine megavatov, zaradi česar je vetrna energija eden najbolj stroškovno učinkovitih, čistih in lahko dostopnih virov energije na planetu.

Vetrna energija je najcenejši obnovljivi vir energije velikega obsega in je danes največji vir obnovljive energije v ZDA. V ZDA je skoraj 60.000 vetrnih turbin s skupno zmogljivostjo 105.583 megavatov (MW). To je dovolj za napajanje več kot 32 milijonov domov!

Poleg tega, da imajo rešitve za vetrno energijo ključno vlogo pri oskrbi z energijo, pomagajo tudi komercialnim podjetjem pri doseganju ciljev in zahtev glede obnovljivih virov energije.

Prednosti vetrne energije:

1. Vetrne turbine običajno povrnejo stroške ogljičnih izpustov, povezanih z njihovo uporabo, v manj kot enem letu, preden zagotovijo do 30 let praktično brezogljične proizvodnje električne energije.
2. Vetrna energija pomaga zmanjšati emisije ogljikovega dioksida – leta 2018 je preprečila 201 milijon ton emisij CO2.
3. Vetrna energija zagotavlja davčne prihodke skupnostim, ki gostijo projekte. Na primer, državna in lokalna davčna plačila od vetrnih projektov v Teksasu so znašala 237 milijonov dolarjev.
4. Vetrna industrija podpira ustvarjanje delovnih mest, zlasti med gradnjo. Leta 2018 je industrija podpirala 114.000 delovnih mest po ZDA.
5. Vetrna energija zagotavlja stalen, dodaten vir prihodkov: projekti vetrnih elektrarn vsako leto prinesejo več kot milijardo dolarjev državnim in lokalnim oblastem ter zasebnim lastnikom zemljišč.

Kako izgleda projekt vetrne elektrarne?

Vetrni projekt ali elektrarna se nanaša na veliko število vetrnih turbin, ki so zgrajene blizu skupaj in delujejo podobno kot elektrarna, ki pošiljajo elektriko v omrežje.

Projekt Frontier Wind power I v okrožju Kay v Oklahomi deluje od leta 2016 in se širi s projektom Frontier Wind power II. Ko bosta Frontier I in II dokončana, bosta proizvedla skupno 550 megavatov vetrne energije – kar bo dovolj za napajanje 193.000 domov.

Kako delujejo vetrne turbine?

Energijo proizvajajo vrteče se vetrne turbine, ki izkoriščajo kinetično energijo gibajočega se zraka, ki se nato pretvarja v električno energijo. Osnovna ideja je, da vetrne turbine uporabljajo lopatice za zbiranje potencialne in kinetične energije vetra. Veter vrti lopatice, ki vrtijo rotor, ki je povezan z generatorjem, da ustvarja električno energijo.

Večina vetrnih turbin ima štiri osnovne dele:

• Lopatice so pritrjene na pesto, ki se vrti skupaj z lopaticami. Lopatice in pesto skupaj tvorijo rotor.
• V gondoli so nameščeni menjalnik, generator in električne komponente.
• Stolp drži lopatice rotorja in opremo za proizvodnjo energije visoko nad tlemi.
• Temelj drži turbino na tleh.

Vrste vetrnih turbin:

Velike in majhne turbine spadajo v dve osnovni kategoriji glede na orientacijo rotorja: turbine z vodoravno osjo in turbine z navpično osjo.

Turbine z vodoravno osjo so danes daleč najpogosteje uporabljena vrsta vetrnih turbin. Ta vrsta turbine pride na misel, ko si predstavljamo vetrno energijo, z lopaticami, ki so zelo podobne letalskemu propelerju. Večina teh turbin ima tri lopatice, in višja kot je turbina in daljša kot je lopatica, običajno več električne energije se proizvede.

Turbine z navpično osjo so veliko bolj podobne stepalniku za jajca kot propelerju letala. Lopatice teh turbin so pritrjene na vrhu in dnu navpičnega rotorja. Ker turbine z navpično osjo ne delujejo tako dobro kot njihove horizontalne različice, so danes veliko manj pogoste.

Koliko električne energije proizvede turbina?

Odvisno. Velikost turbine in hitrost vetra skozi lopatice rotorja določata, koliko električne energije se proizvede.

V zadnjem desetletju so vetrne turbine postale višje, kar omogoča daljše lopatice in izkoriščanje boljših vetrnih virov, ki so na voljo na večjih višinah.

Za lažjo predstavo: vetrna turbina z močjo približno 1 megavata lahko proizvede dovolj čiste energije za približno 300 domov vsako leto. Vetrne turbine, ki se uporabljajo na kopenskih vetrnih elektrarnah, običajno proizvedejo od 1 do skoraj 5 megavatov. Hitrost vetra mora običajno znašati približno 9 milj na uro ali več, da večina vetrnih turbin za komunalno uporabo začne proizvajati elektriko.

Vsaka vrsta vetrne turbine lahko proizvede največjo električno energijo v območju hitrosti vetra, pogosto med 30 in 55 miljami na uro. Če pa veter piha manj, se proizvodnja običajno eksponentno zmanjša, namesto da bi se popolnoma ustavila. Na primer, količina proizvedene energije se zmanjša za faktor osem, če se hitrost vetra prepolovi.

Ali bi morali razmisliti o rešitvah za vetrno energijo?

Proizvodnja vetrne energije ostaja med najmanjšimi ogljičnimi odtisi vseh virov energije. Igra bistveno vlogo v prihodnosti oskrbe z energijo našega naroda, saj podpira energetski prehod našega sveta in naraščajoče povpraševanje po trajnostnih energetskih virih.

Veter je tudi ena najboljših metod za korporacije, univerze, mesta, komunalna podjetja in druge organizacije, da hitro preidejo na energijo brez emisij v velikem obsegu. En virtualni sporazum o nakupu električne energije (VPPA) lahko zagotovi od deset do sto megavatov neto ničelne električne energije za 10 do 25 let. Večina sporazumov vključuje tudi dodatnost, kar pomeni neto nove vire čiste energije, ki izpodrivajo potencialno starejše vire energije z višjimi emisijami.

Katera je najboljša lokacija za projekt vetrne energije?

Pri projektih vetrne energije je treba upoštevati šest osnovnih dejavnikov:

• Razpoložljivost vetra in želene lokacije
• Vpliv na okolje
• Prispevek skupnosti in lokalna potreba po proizvodnji obnovljive energije
• Ugodne politike na državni in zvezni ravni
• Razpoložljivost zemljišč
• Možnost priključitve na električno omrežje

Tako kot pri komercialnih projektih sončne energije je treba pred začetkom gradnje vetrne elektrarne pridobiti dovoljenja. Ta ključni korak bo pomagal ugotoviti, ali je projekt finančno izvedljiv in ali ima ugoden profil tveganja. Navsezadnje je cilj, da komercialni vetrni projekti dobavljajo elektrone v omrežje še desetletja. Zagotavljanje finančne stabilnosti tako graditelja kot projekta bo zagotovilo uspeh za eno generacijo ali več.