Energetyka wiatrowa

Energetyka wiatrowa to obecnie najszybciej rosnące odnawialne źródło energii. W 2007 roku zainstalowana moc sięgnęła 94 GW. W okresie 1997-2006 produkcja energii wytwarzanej przez wiatr wzrosła aż 10-krotnie. Warto zwrócić przy tym szczególną uwagę na Niemcy, gdzie wytwarza  się obecnie ok. 40% globalnej produkcji.
Instalowana moc rośnie o około 30% rocznie. Szacuje się, że w roku 2010 osiągniemy poziom wytwarzania energii z wiatru rzędu 200 GW. Diagram pokazuje przyrost mocy elektrowni wiatrowej w kolejnych latach (w MW).

Energia wiatrowa

Rys. Przyrost instalowanej mocy z elektrowni wiatrowych.

Energetyka wiatrowa zawdzięcza tak szybki rozwój cenom produkowanej energii - po ostatnich wzrostach cen paliw kopalnych energia wiatrowa jest nawet tańsza od nich. Budowę elektrowni wiatrowych (a także słonecznych) można stymulować zachętami finansowymi. Wachlarz możliwości jest szeroki - bezpośrednie dotacje, ulgi podatkowe, częściowo umarzalne kredyty czy zakup energii odnawialnej do sieci po podwyższonych stawkach, zapewniających inwestorowi szybki zwrot kosztów budowy.

Elektrownie wiatrowe buduje się nie tylko na lądzie, ale też na morzach - na płyciznach i w deltach rzek. Siła wiatru nad morzem, a co za tym idzie, moc takich elektrowni może być kilka razy wyższa.

 Farma wiatrowa w estuarium Tamizy

Rys. Farma wiatrowa w estuarium Tamizy.

Za przykład może służyć budowana w estuarium Tamizy elektrownia wiatrowa London Array & Thanet o mocy 1.3 GW. Ta jedna elektrownia dostarczy energii dla 1/3 Londynu.
Buduje się oczywiście nie tylko wielkie elektrownie. W Wielkiej Brytanii, Hiszpanii i innych krajach rozpowszechniają się także generatory "przydomowe", które można wręcz kupić w supermarketach budowlanych.

Teoretycznie na świecie możliwa jest instalacja mocy rzędu kilkudziesięciu tysięcy GW, US Department of Energy (DoE) szacuje, że same Stany Zjednoczone mają potencjał instalacji na lądzie mocy 8000 GW (rys).

  Elektrownie wiatrowe

W tym samym opracowaniu DoE przewiduje, że do 2030 roku w USA zostaną zainstalowane turbiny wiatrowe o mocy 300 GW (dla porównania, obecna moc elektrowni węglowych w USA wynosi 330GW).
Wszystko to w wyniku działania samego rynku, bez szczególnych zachęt, inwestycji czy preferencji.

  Energia wiatrowa

Główną wadą energii wiatrowej jest jej sezonowość. Elektrownie wiatrowe, w zależności od lokalizacji, generują prąd jedynie przez 20-40% czasu. Dlatego, zastąpienie elektrowni węglowych o mocy 330 GW wymagałoby wybudowania elektrowni wiatrowych o mocy 800 GW. To sporo. Jednak przy uruchomieniu programu intensyfikującego ich budowę jest to możliwe w ciągu kilkunastu lat.

Opierając znaczną część energetyki na turbinach wiatrowych należy uwzględnić poważny problem występowania ciszy wiatru na dużych obszarach i w konsekwencji zatrzymania się wszystkich turbin wiatrowych produkujących prąd. Wraz z rosnącym udziałem energii wiatrowej może dochodzić do sytuacji, kiedy po stanięciu wiatraków inne źródła energii nie byłyby w stanie sprostać zapotrzebowaniu. W Danii, produkującej z wiatru ok. 20% energii, z tego powodu dubluje się moc elektrowni wiatrowych elektrowniami konwencjonalnymi, uruchamianymi podczas ciszy.

Rozwiązaniem może być gromadzenie energii, np. w akumulatorach, elektrowniach szczytowo - pompowych, w formie produkowanego w procesie elektrolizy wodoru lub innych. W przypadku ustania wiatru można wykorzystać nagromadzoną w ten sposób energię. Wszystkie te metody mają jednak swoje słabości i problem gromadzenia energii z elektrowni wiatrowych wciąż nie doczekał się powszechnego, efektywnego i taniego rozwiązania.

Drugim rozwiązaniem jest budowanie farm wiatrowych rozrzuconych po całym kontynencie, czy to Europie, czy Ameryce, i sprzężenie ich w jeden system, także z innymi źródłami odnawialnymi. Nigdy nie dzieje się tak, że wiatr nie wieje na całym kontynencie. Kiedy w Polsce jest cisza, wieje w Zatoce Biskajskiej lub w Norwegii - dzięki temu zawsze część elektrowni dostarcza energię. Do rozwiązania pozostaje oczywiście kwestia połączenia systemów energetycznych pomiędzy krajami.
Włączenie w system energetyczny znacznych mocy wiatrowych oznacza konieczność inwestycji w rozbudowę sieci energetycznej - moc szczytowa turbin wiatrowych, aby zapewnić wystarczającą energię, musi być znacznie wyższa od mocy elektrowni konwencjonalnych, co oznacza konieczność wybudowania linii przesyłowych o 3-5 razy wyższej przepustowości.

Organizacje ekologiczne protestują przeciwko budowie elektrowni wiatrowych, gdyż obrotowe skrzydła wiatraka zabijają ptaki. Jednak badania wykazują, że ptaki doskonale mogą przystosowywać się do nowo powstających w ich otoczeniu tego typu budowli, a omijanie ich w locie nie stanowi dla nich problemu. Dla porównania, w USA od łopat wiatraków ginie rocznie 70 tysięcy ptaków, samochody zabijają 60 milionów, a w kolizjach z oknami ginie ich 110 milionów.

Niektórzy zgłaszają też zastrzeżenia, że farmy wiatraków psują walory widokowe krajobrazu. Jeśli ktoś nie lubi widoku, obracających się ogromnych, kilkudziesięciometrowych łopat to niewątpliwie jest to argument, z którym trudno się kłócić. Ale przecież w mieście horyzont często mamy oddalony o kilkadziesiąt metrów i jest on zasłonięty dużo brzydszymi budynkami czy reklamami. A jak by Wam się podobała elektrownia węglowa za oknem? Też mogła by popsuć niejeden przepiękny widok, prawda?

Wiatraki faktycznie mogą być dość hałaśliwe, wielkich turbin wiatrowych nie można też stawiać w mieście. Jednak nic nie stoi na przeszkodzie, żeby stawiać je nie tylko na nieużytkach, ale na polach, wśród upraw. Dzięki temu praktycznie nie zajmują terenu, który może służyć też innym celom.

Czytaj więcej na temat energetyki wiatrowej: Historia wykorzystywania energii wiatru od 400 r. p.n.e pl , Elektrownia wiatrowa pl , World Wind Energy Association ang , Instytut Paliw i Energii Odnawialnej pl , Polskie Stowarzyszenie Energetyki Wiatrowej pl .

W następnym artykule opisany jest inny rodzaj energii odnawialnej - pozyskiwanie energii docierającej do Ziemi ze Słońca. Przeczytaj o energetyce słonecznej.

Wykonanie PONG, grafika GFX RedFrosch.



logowanie | nowe konto