Obnovljivi izvori energije-energija vjetra

0

Energija vjetra koja se ne može potrošiti, besplatna je i svima dostupna, postala je sasvim konkurentna konvencionalnim izvorima energije. Prednost energije vjetra u odnosu na konvencionalne izvore energije je nepostojanje štetnih emisija kao i mogućnost korištenja prostora i u druge svrhe poput ratarstva ili poljoprivrede budući vjetroelektrane zauzimaju samo 1% prostora na kojem se nalaze.

Prema podacima objavljenim u časopisu Wind Power Monthly sredinom ove godine, trenutno je ukupno u svijetu instalirano nešto preko 100 000 MW snage iz energije vjetra. Najviše instaliranih kapaciteta ima Njemačka, 23 000 MW, slijede SAD S 19 297 MW, zatim Španjolska s 15 900 MW, Indija s 8800 MW i Kina s 7562 MW. Osim ovih zemalja, Danska s 3147 MW instalirane snage kao pionir u iskorištavanju ovog obnovljivog izvora energije zadovoljava i preko 20 % svojih potreba za električnom energijom iz energije vjetra. Ovo je dobar pokazatelj za Hrvatsku jer su hrvatski i danski elektroenergetski sustav dosta slični po veličini, a danska je prednost bolja povezanost sa susjedima.Europa i dalje na globalnoj razini ima vodeću ulogu u razvoju i istraživanju pa se glavnina tehnološkog napretka događa u europskim zemljama poput Njemačke, Danske i Španjolske. Snažan rast i razvoj tržišta zabilježen je i u Aziji gdje prednjače Indija i Kina čija potrošnja električne energije konstantno raste, a transferom tehnologije osigurali su i stalni napredak u proizvodnji i zadovoljenju potreba svjetskog tržišta.Globalno, iz energije vjetra se pokriva 1% potreba za električnom energijom, dok je u EU ta brojka nešto preko 3%. U Hrvatskoj je cilj do 2010. godine zadovoljiti 5,8 % potreba za energijom iz obnovljivih izvora energije.Vjetroelektrane spojene na mrežu čine 98 % primjene energije vjetra u svijetu. Osim za proizvodnju električne energije, energija vjetra može se koristiti i za pogon desalinizacijskih postrojenja, navodnjavanje ili u hibridnim i samostojećim sustavima skupa s drugim obnovljivim izvorima energije. Postoje i neke eksperimentalne primjene energije vjetra poput vjetroturbina integriranih u zgrade čime se barem djelomično osigurava energetska neovisnost objekta.U nekim gusto naseljenim zemljama kopnene lokacije pogodne za smještaj vjetroelektrana su gotovo u potpunosti iscrpljene pa su se, primjenjujući posebnu tehnologiju sidrenja stupova, vjetrolektrane počele graditi i na moru. Takve “offshore“ vjetroelektrane su investicijski skuplje, ali vjetrovi na moru pušu s nešto većim brzinama i konstantniji su od onih na kopnu, pa je i proizvodnja energije veća. Najpoznatije offshore vjetroelektrane su Horns Rev1, najveća vjetroelektrana u Danskoj snage 160

Tehnologija

Vjetroturbina je uređaj koji služi za pretvorbu kinetičke energije vjetra u mehaničku energiju vrtnje rotora vjetroturbine. Tri bitna faktora koja utječu na količinu pretvorene energije su površina koju opisuje rotor vjetroturbine, gustoća zraka i brzina vjetra. Kinetička energija vjetra ovisi o gustoći zraka, što je zrak gušći on u sebi nosi veću količinu kinetičke energije. Površina koju opisuje rotor vjetroturbine je važan faktor koji određuje koliko će energije turbina moći iskoristiti, a budući ovisi o kvadratu promjera rotora, za dva puta povećanje promjera rotora učetverostručit će snagu vjetra koji nastrujava vjetroturbinu. Brzina vjetra je iznimno važna za količinu energije koju vjetroturbina može proizvesti iz vjetra. Snaga vjetra je proporcionalna trećoj potenciji brzine vjetra.Vjetroturbine počinju raditi pri brzinama vjetra od 3-5 m/s, a isključna brzina je, ovisno o regulaciji, oko 25 m/s. Zaustavljanje pri ovako visokim brzinama vjetra je potrebno kako bi se izbjegla oštećenja stroja ili šteta u njegovom okolišu.Moderni vjetroagregati imaju jedinične snage i do 5 MW s promjerom rotora preko 100 metara , što ih čini jasno vidljivim elementima u prostoru. Razvojem tehnologije strojevi su postali pouzdani, a proizvedena energija iz pojedinog stroja povećana je u zadnjih 30 godina i do 500 puta.Većina agregata koji se danas planiraju postaviti na kopnene lokacije ima snagu od oko 2,5 MW. Agregati veće snage obično su namijenjeni offshore lokacijama gdje su zbog konstantnih vjetrova dinamička opterećenja na rotor znatno blaža nego na kopnu.Vjetroturbine su konstruirane tako da proizvode električnu energiju na najjeftiniji mogući način, a to znači da proizvode maksimum pri brzini vjetra od otprilike 15 m/s. Veće brzine vjetra su jako rijetke pojave. U slučaju većih brzina vjetra dio energije se jednostavno ne iskorištava kako bi se izbjegla moguća oštećenja stroja. Zbog ovoga svaka vjetroturbina mora imati mehanizam kontrole snage. Postoje dva načina regulacije vjetroturbina. To su “pitch“ i “stall“ regulacija.“Pitch“ regulacija vjetroturbine provjerava elektronički snagu vjetroturbine nekoliko puta u sekundi. Lopatice rotora kod ovakve regulacije imaju mogućnost rotacije oko svoje uzdužne osi. Kad snaga postane prevelika regulacija šalje signal mehanizmu koji odmah lagano zakreće lopatice vjetroturbine i tako smanjuje brzinu vrtnje vjetroturbine.

Vjetroenergetika u Hrvatskoj

Republika Hrvatska svojim specifičnim položajem na europskom kontinentu zbog sraza mediteranske i kontinentalne klime ima značajan potencijal za iskorištavanje energije vjetra. Prema preliminarnim procjenama taj potencijal se kreće preko 1300 MW snage koju je moguće instalirati s godišnjom proizvodnjom od preko 3 TWh.

Iako je u obalnom dijelu Hrvatske jako puno potencijalnih lokacija za gradnju vjetroelektrana prema uredbi Ministarstva zaštite okoliša, prostornog planiranja i graditeljstva i novom Zakonu o gradnji, gradnja postrojenja za proizvodnju električne energije iz energije vjetra na hrvatskim otocima i u obalnom pojasu udaljenom 1000 metara od mora nije dozvoljena do daljnjega.Kontinentalne regije u Hrvatskoj se također počinju razmatrati kao potencijalne lokacije vjetroelektrana, postoji interes i za njihov razvoj pa je mjerna kampanja na nekoliko lokacija već pokrenuta.HEP – Operator prijenosnog sustava je zadužen za sigurnost Hrvatskog elektroenergetskog sustava i nedavno je odlučio kako je maksimalna snaga iz vjetroelektrana koja se za sada može priključiti na mrežu 360 MW, a da se ne ugrozi stabilnost sustava. No, interes investitora daleko je veći i premašuje brojku od 1500 MW.Trenutno u Hrvatskoj postoje dvije vjetroelektrane. To su vjetroelektrana Pag-Ravna 1 koja je u puštena u pogon 2005. godine i vjetroelektrana Trtar-Krtolin koja je puštena u pogon 2006. godine.VE Ravna 1 nalazi se na otoku Pagu i izgradila ju je hrvatska tvrtka Adria Wind Power. Sastoji se od 7 vjetrogeneratora tipa Vestas V-52 s “pitch“ regulacijom snage, koji svaki ima nazivnu snagu od 850 kW što ukupno čini 5,95 MW. Ovo je prva hrvatska komercijalna vjetroelektrana.Druga hrvatska vjetroelektrana puštena je u pogon 2006. i sagrađena je na brdu Trtar u blizini Šibenika. Investitor je tvrtka Enersys, a vjetrolektrana se sastoji od 14 vjetroagregata Enercon E-48 svaki nazivne snage 800 kW što ukupno čini 11,2 MW.U 2007. godini donesen je novi pravni okvir u vidu niza podzakonskih akata i regulativa kojima se regulira proizvodnja iz obnovljivih izvora energije. Ovako stečen okvir omogućio ja daljnji razvoj i primjenu obnovljivih izvora energije u proizvodnji električne energije, a ponajprije se to odnosi na vjetroelektrane.VE Vrataruša kod Senja u predjelu Podbilo se trenutno gradi s planiranom instaliranom snagom od 42 MW. Puštanje u pogon ove vjetroelektrane očekuje se u ovoj godini. Osim ovog projekta još je nekoliko izglednih projekata vjetroelektrana koje bi se mogle realizirati do 2010. godine što uvelike ovisi o stanju na tržištu vjetroagregata koje je trenutno zbog velike potražnje potrebno čekati i do 2 godine.

U Končar KET-u je također prepoznat ovaj trenutak pa je tako još 2001. u suradnji s EIHP kroz tehnološki projekt MZOŠ pokrenut razvoj prototipa vjetroagregata domaće proizvodnje. U srpnju 2008. godine prototip vjetrogeneratora Končar snage 1 MW je instaliran na lokaciji Pometeno brdo kod Splita gdje se trenutno vrše završna ispitivanja i uskoro se očekuje pokretanje serijske proizvodnje.

www.stilloeks.hr

Leave A Reply

Your email address will not be published.