1
VETROGENERATORI
SADRŽAJ
1.UVOD
................................................................................................................................3
2. EOLSKA ENERGIJA(ENERGIJA VETRA)
.....................................................14
2.1. FIZIČKI ZAKONI STRUJANJA VETRA
.....................................................................16
2.2. GEOGRAFSKE LOKACIJE BRZINE VETRA U SRBIJI
.............................................20
2.3. KORIŠĆENJE ENERGIJE VETRA
ZA PROIZVODNJU ELEKTRIČNE ENERGIJE
.................................................................23
3. VETROGENERATORI
...........................................................................................33
3.1. SINHRONI VETROGENERATORI
............................................................................33
3.2. ASINHRONI VETROGENERATORI
..........................................................................34
3.3. MEHANIČKA SPREGA IZMEĐU VETROTURBINE I
VETROGENERATORA
.......................................................................................................35
3.4. NAJČEŠĆE KORIŠĆENI TIPOVI VETROGENERATORA
.......................................36
3.5. EOLSKA TURBINA
.....................................................................................................41
3.5.1. ROTOR I LOPATICE
................................................................................................43
3.5.2. TORNJEVI
.................................................................................................................47
3.5.3. TIPOVI DIZAJNA TURBINE
...................................................................................48
4. VETROGENERATORI U ELEKTROENERGETSKOM
SISTEMU
.....................................................................................................................51
4.1. INTEGRACIJA VETROGENERATORA U ELEKTRENERGETSKI
SISTEM
...............................................................................................................................51
4.2.SPREZANJE VETROGENERATORA U ELEKTROENERGETSKOM
1
VETROGENERATORI
SISTEMU
............................................................................................................................52
5. EKONOMSKA ANALIZA VETROGENERATORA
......................................54
5.1. TROŠKOVI I PROIZVODNE CENE ELEKTRIČNE ENERGIJE IZ
VETROGENERATORA
.......................................................................................................54
6. ZAKLJUČAK
...............................................................................................................57
7. LITERATURA
...........................................................................................................61
1
VETROGENERATORI
eksploatacije energije ima danas sve veći značaj, iz više razloga. Od novih
izvora električne energije vetrogeneratori su pokazali da mogu uspešno
zameniti postojeće termocentrale i nuklearne centrale.
U mnogim zemljama je proces pretvaranja energije vetra u električnu
energiju toliko rasprostranjen da se više i ne može zvati alternativnim,
pogotovu što je ekonomski isplativ, ali i prihvatljiv i iz drugih aspekata.
Polja vetrogeneratora i pojedinačne instalacije širom sveta u sve većoj
meri „pokrivaju“ potrošnju električne energije. U nekim državama ovaj
način proizvodnje električne energije se u sadašnje vreme koristi da
obezbedi i do 15% ukupne proizvodnje.
Dobijanje mehaničke i električne energije korišćenjem energije vetra,
čovek usavršava već više vekova. U prošlom veku je komercijalizacija i
pojava velikog tržišta vetrogeneratora uticala na osnivanje i razvoj
velikih kompanija kod kojih je proizvodni program isključivo vezan za
vetrogeneratore različitih snaga.
U našoj zemlji postoji nekoliko instalisanih uvezenih vetrogeneratora.
Te konstrukcije, iako funkcionišu, ne pružaju uvid o mogućnostima
proizvodnje struje pomoću vetrogeneratora u našim krajevima.
Konstrukcije koje se proizvode u inostranstvu su najčešće prilagođene za
rad sa drugim brzinama vetra, odnosno optimizirane su za rad u
drugačijim uslovima od naših. Ovo za posledicu ima da i na lokacijama
gde je resurs vetra vrlo izdašan, takve konstrukcije proizvode manju
količinu energije, od one koja je moguća. Proizvodnja električne energije
u našoj zemlji je prevashodno bazirana na proizvodnji ostvarenoj u
termoelektranama ukupne instalisane snage 5.171 MW.
Vetrogeneratori imaju široku primenu i mogu biti višenamenski u
smislu da su pogodni kako za napajanje pojedinačnih domaćinstava tako i
za njihovo priključenje na mrežu, ali i za punjenje baterija. Posebna
pogodnost predstavlja mogućnost njihovog povezivanja na hibridne
sisteme napajanja električne energije koji omogućavaju dobijanje
1
VETROGENERATORI
energije iz nekoliko obnovljivih izvora. Vreme povratka investicija u
izgradnju vetrogeneratora zavisi od odabrane lokacije za instalaciju i
konstruktivnih prilagodnosti kvaliteta vetrogeneratora. Na lokacijama sa
pogodnim resursom vetra, vreme vraćanja investicija je manje od godinu
dana kroz proizvedenu energiju, pa stoga ovako ulaganje predstavlja
atraktivnu investiciju.
Pre više od pet hiljada godina Egipćani su koristili vetar za pokretanje
brodova na reci Nil. Kasnije su napravljeni mlinovi za mlevenje pšenice i
drugog zrnevlja. Najstariji poznati su u Persiji (Iranu). Ti mlinovi su imali
lopatice koje su izgledale kao velika okrugla vesla.
Persijanci su koristili energiju vetra i za pumpanje vode. Od starih
Egipćana pa do otkrića parne mašine, vetar se koristi za pokretanje
jedrenjaka. Čak i sada, jedrilice paraju morima i rekama koristeći vetar.
Više vekova kasnije Holanđani su poboljšali osnovnu konstrukciju
vetrenjača, uvodeći krila u obliku elise i koristeći na njima zategnuto
platno. Oni su koristili vetrenjače za mlevenje i ispumpavanje vode pri
osvajanju zemlje niže od nivoa mora.
Kolonisti u Americi su koristili vetrenjače za mlevenje žita, za vađenje
vode iz dubokih bunara, ali i za sečenje drva u strugarama. Oko 1920.
godine Amerikanci koriste male vetrenjače i kao generatore električne
struje. U isto vreme se na Krimu, na obali Crnog mora, podiže prvi
višekilovatni vetrogenerator u Evropi. Sporadična korišćenja vetrenjača,
za razne namene, nastavljaju se sve do velike energetske krize, 70-tih
godina prošlog veka. Tada je svest o nedostatku nafte promenila
energetsku sliku sveta i naglo povećala interes za alternativne energetske
izvore. To otvara put ponovnog ulaska, na velika vrata, vetrenjača kao
generatora električne energije.
1
VETROGENERATORI
Slika 2.: Stara vetrenjča za mlevenje žita
U svetu je prisutno permanentno povećanje potreba za energijom.
Trend je naročito izražen u oblasti elektroenergetike. S druge strane
trenutna struktura primarnih izvora električne energije ne može na
globalnom nivou obezbediti takav trend povećanja proizvodnje
električne energije. Sa globalnom energetskom krizom usko su vezani i
globalni ekološki problemi. Zapravo, ova dva problema se danas u svetu
tretiraju kao jedan problem i to problem dobijanja ekološki čiste energije
(„green energy“). Ekološki problem i problem iscrpljenosti fosilnih goriva
sa jedne strane i sve veći zahtevi za energijom sa druge strane naterali su
visokorazvijene zemlje da ulažu ogroman kapital i angažuju veliki broj
stručnjaka u razvoju tehnologija obnovljivih izvora električne energije
(vetroelektrane, male hidroelektrane, fotonaponski moduli, gorivne
ćelije...).
