Obnovljivi izvori enerrgije – Energija vjetra

Obnovljivi izvori enerrgije –  Energija vjetra
Uvod
Energetska pitanja, osobito pitanja o obnovljivim izvorima energije postala su od vitalnog značaja, ne samo zbog lošeg ekološkog stanja i rastućih cijena sirove nafte, nego i zbog uvijek rastućih potreba za energijom. Svi ovi negativni trendovi prisiljavaju čovječanstvo da tradicionalna fosilna goriva zamijene ekološki prihvatljivijim alternativama. Iako su fosilna goriva (nafta, ugljen i prirodni plin) trenutno dominantna, stvari počinju ići nabolje zbog toga jer sve više država počinje priznavati problem s fosilnim gorivima i polako usmjeravaju svoju pažnju u razvoj obnovljivih izvora energije. Jedan od obnovljivih izvora energije koji najviše obećava je svakako energija vjetra koju je moguće iskoristiti za generiranje električne energije. Sektor iskorištavanja energije vjetra postaje jedan od najbrže rastućih sektora iskorištavanja obnovljivih izvora energije, ne samo u Europskoj uniji i SAD-u, nego i širom svijeta. Istraživački projekti na polju iskorištavanja energije vjetra su sve intenzivniji i cijelo vrijeme se pronalaze nove tehnike za učinkovitiju pretvorbu energije vjetra u električnu energiju. Sva ta istraživanja potaknuta su sve ozbiljnijim pristupom vlada širom svijeta u vidu smanjenja energetske ovisnosti i diversifikacije izvora energije u više grana koje mogu funkcionirati neovisno, a obnovljivi izvori energije su idealni za ostvarenje te politike. Energija vjetra također danas stvara stotine tisuća novih radnih mjesta diljem svijeta. Vjetroelektrane su u zadnjih par godina zaslužne za većinu novoinstalirane snage za proizvodnju električne energije u energetskom sektoru. Vjetroagregati su narasli do skoro nezamislivih dimenzija i postali su specijalizirani za skoro sve vrste terena i klimatskih uvjeta, te ih se može pronaći u tropskim područjima, ali i arktičkim uvjetima. Kombinirana visina stupa i lopatice na najvećim svjetskim vjetroagregatima dosiže visine i iznad 200 m, što je skoro dvije trećine visine Eiffelovog tornja. U ovome seminarskom radu obradili smo vjetar kao obnovljivi izvor i njegovu primjenu kao obnovljivog izvora u dobivanju električne energije, karakteristike elektrana na vjetar te buduće tendencije ovoga brzo rastućeg energetskog sektora.

1. Što je vjetar i kako nastaje
Vjetar najjednostavnije možemo opisati kao strujanje zračnih masa koje nastaje uslijed razlike temperatura odnosno tlakova. Strujanjem zraka dolazi do trenja, odnosno gubitka kinetičke energije u doticaju sa čvrstom podlogom, što rezultira razlikama u brzini strujanja u prostoru i vremenu.
Uslijed nejednolikog zagrijavanja Zemljine površine dolazi do zagrijavanja zračnih masa. Topli zrak uzdiže se na desetak kilometara u ekvatorijalnom pojasu, te se usmjerava prema polovima i zakreće pod utjecajem Zemljine rotacije, odnosno Coriollisove sile. Hladni zrak popunjava nastale praznine i na taj način uzrokuje stalne vjetrove. Na tim područjima je iskorištavanje energije vjetra najisplativije. Dobre pozicije su obale oceana i pučina mora. Pučina se ističe kao najbolja pozicija zbog stalnosti vjetrova, ali cijene instalacije i transporta energije koče takvu eksploataciju.

Lokalni vjetrovi nastaju zbog globalne raspodjele tlaka i putujućih cirkulacijskih sustava, odnosno, uvelike ovise o topografskom i geografskom obilježju kao što su: drveće, zgrade, jezera, more, planine i kotline.

1.1. Značajke vjetra
Vjetar se najčešće opisuje dvjema jednostavnim komponentama: smjerom i jačinom. Za određivanje smjera koristi se vjetrulja, a označavamo ga stranom svijeta sa koje dolazi.

Jačinu vjetra određujemo anemometrom ili pomoću Beaufortove ljestvice, oznakama od 0 do 12, gdje 0 označava brzinu vjetra od 0-14 km/h, a 12 označava orkanski vjetra jači od 154, 8 km/h.
2. Energija vjetra i okoliš
Obnovljivi izvori energije su sunce, voda, vjetar, biomasa i geotermalna energija. Ovim izvorima je lako tehnički upravljati i za razliku od nuklearne energije ne predstavljaju opasnost, te nije potrebna stroga kontrola za slučaj zlouporabe. Predstavljaju nepresušan energetski potencijal i dostupne su trenutno.
Upotreba obnovljivih izvora energije vodi k popularizaciji istih i proširenju njihove upotrebe širom svijeta. Ovaj razvoj daje važan doprinos zaštiti klime i poboljšanju kvalitete života u čitavom svijetu. Možda čak može pridonijeti i održanju globalnog mira.
Prelazak s konvencionalnih izvora energije na izvore energije budućnosti neće se dogoditi preko noći. Upravo zato treba neprekidno raditi na stvaranju čistog, sigurnog i neiscrpnog načina proizvodnje struje.

Energija vjetra smanjuje emisiju plinova zagađivača, jer se sa svakom jedinicom električne energije proizvedene snagom vjetra zamjenjuje jedinica električne energije proizvedena iz fosilnih goriva. Elektrane na ugljen tipično ispuštaju oko 800-1000 grama ugljičnog dioksida za svaki proizvedeni kWh električne energije. Zato se svakom jedinicom električne energije proizvedenom snagom vjetra, izbjegava emisija tolike količine plina. Oko 17 000 MW (u 2001 godini) instalirane snage vjetroelektrana u Europi smanjili su zagađenje otprilike za 26 i 35 milijuna tona ugljik-dušik oksida i sumpornog dioksida godišnje. Ova dva plina glavni su uzročnici kiselih kiša.