|
|
|
|
|
TECHNOLÓGIA
Princíp výroby elektriny súčasnými veternými turbínami je veľmi
jednoduchý. Energia prúdenia vetra roztáča listy rotora a takto vytvorenú
mechanickú energiu využíva generátor na výrobu elektrického prúdu. Veterné
turbíny môžu pracovať buď na odporovom alebo vztlakovom princípe. Turbíny
pracujúce na odporovom princípe využívajú tlak vetra na listy rotora, ktoré
môžu mať tvar napr. rovinnej dosky, pričom vyvinutá sila poháňa rotor.
Takto pracujú najjednoduchšie zariadenia. V turbínach pracujúcich na vztlakovom
princípe vietor obteká listy, ktoré majú profil podobný leteckej vrtuli.
Listy sú tvarované tak, aby vznikla potrebná vztlaková sila uvádzajúca
rotor do pohybu. Na tomto princípe pracuje dnes väčšina komerčných veterných
turbín vo svete.
Rotor má zvyčajne dva alebo tri listy. Trojlistový rotor má o niečo vyššiu účinnosť a jeho chod je hladší, na druhej strane je drahší ako dvojlistový. Listy rotora sa bežne krútia vo výške 20-40 metrov nad zemou. Najväčšie zariadenia (s výkonom až 4 MW), ktoré boli postavené len nedávno, však majú listy rotujúce vo výške až 90 metrov. Na ich výrobu sa používa drevo alebo sklolaminát - materiály, ktoré sa vyznačujú potrebnou pevnosťou a flexibilnosťou. Ďalšou výhodou týchto materiálov je, že neobsahujú žiadne kovové časti, a tým nerušia televízny signál. Výkon turbín používaných na výrobu elektriny sa v súčasnosti bežne pohybuje od 300 do 1000 kW.
Súčasné
veterné elektrárne majú rotor v princípe podobný tomu, ktorý sa používal
v klasických veterných mlynoch. Vďaka technickým vylepšeniam dokáže dnes
takáto elektráreň na vhodných miestach vyrobiť ročne 600 až 900 kWh z každého
metra štvorcového plochy, ktorú rotor pokrýva. Moderné veterné elektrárne
majú automatické nastavovanie listov a sú vybavené brzdami, ktoré zastavia
rotor pri vyšších rýchlostiach vetra. Rýchlosti vetra vyššie ako 25 metrov
za sekundu by totiž mohli spôsobiť odtrhnutie vrtule.
Množstvo elektrickej energie, ktoré je možné v danej lokalite turbínou vyrobiť závisí okrem rýchlosti vetra aj na jej veľkosti. Turbíny s väčšími priemermi rotora a s výkonom nad 500 kW sú vhodné hlavne pre oblasti s vysokými rýchlosťami vetra, ktoré sa vyskytujú hlavne na pobrežiach morí a oceánov. V dôsledku veľmi rýchleho technologického rozvoja sú niektoré veľké turbíny vhodné aj pre vnútrozemské oblasti vyznačujúce sa nižšími rýchlosťami vetra. Takéto veterné turbíny sa budujú napr. aj v Rakúsku, kde v roku 1998 odovzdali do prevádzky veternú farmu pozostávajúcu zo 6 turbín s výkonom po 500 kW. Farma sa nachádza neďaleko slovenských hraníc v blízkosti Zurndorfu.
Podstatné však je, že cena vyrobenej elektriny z vetra je dnes na mnohých miestach porovnateľná alebo dokonca nižšia ako cena elektriny vyrobenej z uhlia, plynu alebo uránu. Skúsenosti z Nemecka a Dánska to jednoznačne potvrdzujú, čo je aj hlavný dôvod mohutného rozvoja veterných turbín v týchto krajinách. Bariérou širšieho uplatnenia tejto technológie u nás je predovšetkým nízka výkupná cena elektriny a z toho vyplývajúca dlhá doba návratnosti vložených investícií, ktorá vychádza často až na 20 rokov.
V nasledujúcej tabuľke sú uvedené charakteristiky niektorých veterných turbín dostupných na Európskom trhu spolu s predpokladanou ročnou výrobou elektriny pre rôzne rýchlosti vetra: