Veterné elektrárne – inovačný prvok budúcnosti

Úvod


Jedným z hlavných smerov, ktorým bude musieť technická akademická a odborná spoločnosť v blízkej budúcnosti venovať väčšiu pozornosť je otázka, ako zabezpečiť rastúci dopyt po elektrickej energii vo svete a tiež hľadať pri tom čisté formy jej získavania. Popri súčasných trendoch v orientácii na ekologicky zamerané projekty a s tým súvisiacej stále sa zvyšujúcej potrebe hľadať nové nápady, v posledných rokoch nadobudol spôsob získavania energie z vetra výrazne na dôležitosti. V tejto práci chcem hlavne poukázať na to, že v každom smere technického využitia je možné stále vylepšovať už používané technológie. Tým sa riešia dôležité problémy súčasnosti a zároveň posúvajú hranice našich možností ďalej. To je vlastne aj úloha vedy a to, čo nás inšpiruje pokračovať v tomto zámere.
V oblasti energetiky sa takto posunula napríklad úloha veterných elektrárni ako doplňujúceho zdroja energie značne dopredu a ja som sa pokúsil pozrieť sa na to trochu viac zblízka.

Ako to začalo

Podobne ako vodu aj vietor dokázali ľudia využívať už veľmi dávno. Ešte pred začiatkom nášho letopočtu, v starej Číne, Perzii, či Egypte, vtedajšie civilizácie využívali vietor na pohon veterných motorov slúžiacich na čerpanie vody do zavlažovacích systémov. Na území dnešného Iránu už v 7. storočí čerpali takto vodu z riek a neskôr mlelo zrno. V stredoveku sa prvé veterné motory objavili aj v Európe, prevažne vo forme veterných mlynov. Začiatkom 19. storočia bola postavená aj prvá rýchlobežná veterná turbína vo Francúzsku, čím sa začala prvá etapa využívania vetra na výrobu elektrickej energie. Neskôr bol v Dánsku, pred 2. svetovou vojnou, sprevádzkovaný systém veterných elektrárni na morskom pobreží. Dôležitým medzníkom v oblasti veterných elektrárni bola ropná kríza, ktorá bola hlavným podnetom pre intenzívnejší rozvoj a výskum využívania vetra na energetické účely.

Rýchlosť vetra, prúdenie vzduchu

Veterná energia je pohybová energia vzduchu. Je nepriamou formou slnečnej energie. Zemský povrch ohrievajú slnečné lúče od regiónu po región s rôznou intenzitou, v dôsledku čoho dochádza k teplotným a tlakovým rozdielom. Na hospodársky zmysluplné využitie veternej energie na výrobu elektrickej energie je potrebná priemerná rýchlosť vetra väčšia ako 4 - 5 m.s-1 (vo výške 10 m). Energia získaná z vetra zodpovedá tretej mocnine násobku rýchlosti vetra.