NAPISZ DO NAS

Produkcja energii elektrycznej z wiatru

Produkcja energii elektrycznej w turbinach wiatrowych może stanowić potencjalne źródło zasilania domowych urządzeń. Istnieją jednak w Polsce rejony, w których budowa elektrowni wiatrowych jest nieopłacalna ze względu na niekorzystne warunki wietrzne.

Energia wiatru w gospodarce energetycznej jest przekształcana na energię mechaniczną, która napędza łopatki śmigieł wirnika. W efekcie zostaje wprawiona w ruch prądnica, a dzięki niej generowany jest prąd elektryczny. Energię elektryczną w mikroinstalacjach możemy produkować na terenie niemal całej Polski. W przypadku dużych instalacji korzystne warunki występują jedynie w niewielkiej części naszego kraju.

Energia wiatru

Wiatr to ruch powietrza spowodowany gradientem ciśnienia, który jest związany z różną gęstością powietrza w poszczególnych częściach globu (ma to związek z różną temperaturą lądów, mórz i oceanów). Siła Coriolisasprawia, że na naszych terenach przeważają wiatry zachodnie. Prędkość wiatru w Polsce wynosi od 3,5 do 5,5 m/s. Przyjmuje się, iż granica opłacalności małych turbin wiatrowych wynosi 4 m/s, a w przypadku elektrowni wiatrowych 5,5 m/s. Energia wiatru jest wprost proporcjonalna do 3. potęgi jego prędkości. Przyjmuje się, że przy powierzchni gruntu, ze względu na tarcie, prędkość jest równa zeru. Około 75% energii kinetycznej przypada na wiatry wiejące powyżej 100 m, a 25% – poniżej. W Polsce jedynie na niektórych terenach można stosować elektrownie wiatrowe, na większości obszarów są spotykane tylko małe turbiny.

Zasoby energii wiatrowej w Polsce

Warunki wiatrowe w Polsce cechują się dużą zmiennością oraz brakiem wysokich średniorocznych prędkości w porównaniu z krajami o doskonałych warunkach wietrznych (m.in. Wielka Brytania, Holandia, Dania). Na podstawie badań IMGW przedstawiono 3 obszary wietrzności w Polsce:

Zasada działania elektrowni wiatrowych

Wiatr opływa łopatki turbiny, na której dzięki specjalnemu wyprofilowaniu powstaje siła nośna. Wprawia ona w ruch obrotowy turbinę. Energia obrotowa wirnika za pomocą wału i przekładni jest przekazywana do generatora, który zamienia ją w energię elektryczną. W elektrowniach wiatrowych wykorzystuje się głównie generatory indukcyjne klatkowe (jedno- lub dwubiegowe, pierścieniowe), synchroniczne (wolno- lub szybkoobrotowe). W elektrowniach o najwyższej mocy zazwyczaj stosowane są prądnice synchroniczne, natomiast w elektrowniach o małej mocy indukcyjne jednobiegowe. Generatory zamieniają energię mechaniczną na energię elektryczną przy stałej lub zmiennej prędkości obrotowej wału silnika. Generatory indukcyjne pracują z niemal stałą prędkością obrotową. Podczas ich pracy wymagane jest zastosowanie rozruszników, regulacji kąta natarcia łopatek silnika wiatrowego oraz kompensacji mocy biernej. Wykorzystanie zmiennej prędkości obrotowej daje lepszy zysk energii, ale wówczas konieczne staje się sterowanie kątem natarcia łopatek. W generatorach synchronicznych stosuje się przekształtnik i układ regulacji wzbudzenia.

Przegląd turbin wiatrowych

Siłownie wiatrowe są konstrukcjami bardzo do siebie podobnymi. Zwykle mają trójpłatowy wirnik, rzadziej dwu- lub jednopłatowy. Średnica wirnika dla standardowej siłowni o mocy 600 kW wynosi od 43 do 48 metrów. Minimalna wysokość wieży, na której zamocowana jest gondola, wynosi 40 m, istnieją jednak przypadki, w których wysokość ta jest równa prawie 100 m. Współcześnie możemy spotkać następujące rodzaje silników wiatrowych:

Ze względu na moc wyróżniamy 3 rodzaje elektrowni wiatrowych:

Ograniczenia wykorzystania energii elektrycznej produkowanej przez turbiny wiatrowe

Korzystanie z energii elektrycznej produkowanej przez elektrownie wiatrowe nie jest pozbawione wad. Ograniczenia wynikające z wykorzystania tak powstałej energii wynikają m.in. z tego, że:

Wady i zalety siłowni wiatrowych

Elektrownie wiatrowe, jak każde inne rozwiązanie techniczne, ma wady i zalety. Oto lista zalet tego typu zakładu energetycznego:

Do wad możemy zaliczyć:

    Dziękujemy za zainteresowanie naszą ofertą, dzięki którejoszczędzisz na rachunkach za prąd i zadbasz o środowisko.

    Twoje zgłoszenie zostało zarejestrowane w naszym systemie. Nasz doradca skontaktuje się z Tobą w celu umówienia bezpłatnego audytu w ciągu 8 dni roboczych.

    Pozdrawiamy ESOLEO