Wykorzystanie alternatywnych źródeł energii - Elektrownie wiatrowe

Wykorzystanie alternatywnych źródeł energii – Elektrownie wiatrowe

Wzrastające koszty wydobycia i przetwarzania tradycyjnych surowców energetycznych oraz niekorzystne skutki ich zużycia w środowisku przyrodniczym, skłaniają do poszukiwania nowych, alternatywnych źródeł energii. Są nimi: energia wiatru, energia słoneczna, energia wód geotermicznych, energia pływów i fal morskich, wykorzystanie różnicy temperatur wód morskich, wykorzystanie energii zawartej w odpadach komunalnych, przemysłowych i organicznych (produkcja oleju opałowego, biogazu).

Wiatr ma zasoby energii wielokrotnie większe niż wody płynące, jednak możliwości ich wykorzystania są na razie ograniczone. Utrudnieniem są częste zmiany siły i kierunku wiatru. Elektrownie wiatrowe budowane są na obszarach nawiedzanych przez częste i silne wiatry. Występują one coraz liczniej w Stanach Zjednoczonych oraz w krajach Europy Zachodniej. Znane są między innymi w Kalifornii, Danii, Niemiec, Szwecji, Wielkiej Brytanii. Kilka niewielkich elektrowni wiatrowych istnieje również w Polsce.

CO TO SĄ ELEKTROWNIE WIATROWE?

Elektrownie wiatrowe to zespół urządzeń produkujących energię elektryczną, wykorzystujących do tego turbiny wiatrowe. Energia elektryczna uzyskana z wiatru jest uznawana za ekologicznie czystą, gdyż, pomijając nakłady energetyczne związane z wybudowaniem takiej elektrowni, wytworzenie energii nie pociąga za sobą spalania żadnego paliwa.

Energetyka wiatrowa z biegiem lat znacznie się powiększyła i rozwinęła. Zauważmy że wiatr nigdy się nie wyczerpuje jest czystą energią i do tego za darmo. W porównaniu do czarnych zadymionych kominów wiatraki nie szpecą krajobrazu. Małe turbiny wiatrowe można stosować w miejscach odległych od cywilizacji, gdzie nie dociera elektryczność. Jednak wiatr jest zmienny, bywają dni, że w ogóle nie wieje. Są też miejsca ze zmiennością wiatru w rożnych warunkach geograficznych. Farmy wiatraków zajmują bardzo dużą powierzchnię, zauważmy że w miastach czy w ich pobliżu nie ma pustych terenów co utrudnia ich budowę. Do tego wiatraki zagrażają wielu ptakom i zwierzętom, które pod wpływem drgań uciekają z pół. Wiatraki są także źródłem hałasu, dlatego budowa ich musi być z dala od budynków mieszkalnych.

Zalety elektrowni wiatrowych:
■ czysta ekologia -nie jest potrzebne jest paliwo,
■ zmniejszają emisję CO2 do atmosfery,
■ możliwość zamontowania turbiny w miejscu oddalonym od krajowej sieci energetycznej,
■ zmniejszenie kosztów energii elektrycznej przy turbinie w gospodarstwie domowym.
Wady elektrowni wiatrowych:
■ mogą wpływać na klimat lokalny,
■ mogą zmniejszać prędkość wiatru,
■ wymuszają utrzymanie pewnej rezerwy mocy w tradycyjnych elektrowniach, gdyż są uzależnione od warunków pogodowych,
■ są zagrożeniem dla ptaków – zabijają ptaki i zakłócają ich nawigację,
■ są zagrożeniem dla zwierząt – wiatraki emitują drgania, wiele zwierząt opuszcza tereny farmy
■ szpecą krajobraz (szczególnie farmy wiatrowe),
■ emitują hałas.

DZIAŁANIE TURBINY WIATROWEJ

Turbina wiatrowa to urządzenie zamieniające energię kinetyczną wiatru na pracę mechaniczną w postaci ruchu obrotowego wirnika. Każda turbina wiatrowa posiada wirnik składający się z łopat i piasty umieszczonej na przedniej części gondoli ustawionej na wiatr. Wirnik przymocowany jest do głównego wału wspierającego się na łożyskach. Wał przenosi energię obrotów przez przekładnię do generatora, który przekształca ją w energię elektryczną. Zasada ta może nieco się różnić w przypadku zastosowana innych typów turbin.

Rodzaje turbin:

Istnieje kilka rodzajów turbin wiatrowych, które dzieli się między innymi na: karuzelowe, bębnowe, śmigłowe i wielołopatowe. Najczęściej (na farmach wiatrowych) można się spotkać z turbinami śmigłowymi trójpłatowymi, które mają około 100 metrów wysokości i wirniku, który jest ustawiony w kierunku, z którego wieje wiatr.