referaty.sk – Všetko čo študent potrebuje
Lenka
Štvrtok, 4. júna 2020
Veterná energia
Dátum pridania: 24.02.2005 Oznámkuj: 12345
Autor referátu: Keco
 
Jazyk: Slovenčina Počet slov: 808
Referát vhodný pre: Základná škola Počet A4: 3.2
Priemerná známka: 2.96 Rýchle čítanie: 5m 20s
Pomalé čítanie: 8m 0s
 
Energia vetra má svoj pôvod v slnečnej aktivite. Zohrievaním vzduchu a jeho následným stúpaním do výšky totiž dochádza k prúdeniu vzdušnej masy okolo Zeme. Pred objavením parného stroja bol vietor dôležitým zdrojom mechanickej energie využívanej napr. veternými mlynmi alebo plachetnicami. Tieto zariadenia dodávali mechanickú energiu rôznym poľnohospodárskym strojom. Po ropnom šoku v 70-tych rokoch na význame získala hlavne výroba elektrickej energie, pričom tento vývoj bol obzvlášť úspešný v krajinách ako je Dánsko a USA.
Veľmi zaujímavý vývoj prebehol v Dánsku, kde je v súčasnosti vo výrobe vetrených turbín zamestnaných asi 24 tisíc ľudí. V dôsledku úspešnej politiky sa dnes na svetovom trhu dánski výrobcovia podieľajú až 60%, pričom sedem z 10 najväčších výrobcov turbín sídli v tejto krajine. V roku 1997 pracovalo v Dánsku 4900 turbín, ktoré pokrývali 7% domácej spotreby elektrickej energie. Na mape úspešných krajín sa v poslednom období objavila aj ďalšia krajina - Nemecko, ktorá v súčasnosti zaznamenáva najvyšší ročný prírastok vyrobenej energie z toho zdroja. Vývoj inštalovaného výkonu veterných elektrární vo svete je v nasledujúcej tabuľke:

Potenciál veternej energie je však oveľa väčší. Podľa materiálov Európskej komisie by bolo možné pokryť celú spotrebu elektriny krajín EÚ len veternými elektrárňami vybudovanými na morskom dne. Elektrárne budované na otvorenom mori (tzv. off shore wind farms) sa stali skutočným hitom a od roku 1995 ich počet rastie obrovským tempom - prírastok 27% každý rok. Dánsko plánuje takto vybudovať do roku 2030 asi 4000 MW (výkon 4 veľkých atómových elektrární) a pokryť 40% domácej spotreby elektriny. Tento krok by umožnil odstaviť elektrárne na fosílne palivá. Podobné plány sa realizujú aj vo Veľkej Británii, kde podľa niektorých štúdií by bolo možné výrobou elektriny z vetra pokryť až 6-násobok súčasnej spotreby elektriny v krajine.

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:

Ekonomika prevádzky veterných elektrární v rozhodujúcej miere závisí na sile vetra v danej lokalite. Z vyššie uvedenej tabuľky je zrejmé, že vhodne umiestnená turbína s výkonom nad 500 kW je schopná vyrobiť viac ako 2 milióny kWh za rok, čo postačuje na zásobovanie približne tisíc domácností elektrickou energiou alebo na prejdenie 30 milión km elektrickými automobilmi. Jedna turbína by takto mohla zásobovať energiou asi 3000 vozidiel , ktoré by ročne mohli najazdiť po 10 tisíc km.
 
Podobné referáty
Veterná energia SOŠ 2.9937 287 slov
Veterná energia SOŠ 2.9604 4795 slov
Veterná energia SOŠ 2.9732 705 slov
Copyright © 1999-2019 News and Media Holding, a.s.
Všetky práva vyhradené. Publikovanie alebo šírenie obsahu je zakázané bez predchádzajúceho súhlasu.