Jak funkcjonują elektrownie wiatrowe?
Elektrownia wiatrowa wytwarza energię elektryczną dzięki specjalnym turbinom napędzanymi wiatrem Energia uzyskana w ten sposób jest ekologicznie czysta z uwagi na to, że jej wytworzeniu nie towarzyszy spalanie paliwa.
Elektrownie wiatrowe zebrane w zespoły wraz z całą infrastrukturą są określane mianem farm wiatrowych bądź parków wiatrowych. Spotykane są także i pojedyncze turbiny, które znajdują zastosowanie głównie w tych miejscach, gdzie nie ma połączeń z ogólną siecią energetyczną.
Określenie mocy wiatru
Aby elektrownia wiatrowa przyniosła spodziewane rezultaty, kluczową kwestią jest określenie mocy wiatru. Ocenia się ją globalnie, mając na względzie pomiary i wyniki modeli numerycznych, na skalę lokalną natomiast jako baza są tutaj stosowane mezoskalowe modele numeryczne. Urządzeniom prądotwórczym stanowiącym część wiatraków potrzebna jest prędkość wiatru o minimalnej wartości 2,5 m/s.
W Polsce średnie prędkości kształtują się w następujący sposób: w miesiącach letnich jest to 2,8 m/s, zaś w zimowych 3,8 m/s. Jest to stosunkowo niska wietrzność, a ponadto na terenie Polski dominują strefy ciszy wiatrowej. Zdecydowanie najbardziej sprzyjające warunki do wznoszenia elektrowni wiatrowej panują w Polsce nad Bałtykiem, na Suwalszczyźnie, a także na Podkarpaciu.
Innowacyjne technologie w elektrowniach wiatrowych
Obecnie w elektrowniach wiatrowych znajdują zastosowanie bardzo innowacyjne technologie czerpiące z doświadczeń przemysłu lotniczego, dzięki czemu elektrownie są w stanie sprawnie funkcjonować w rozmaitych środowiskach różniących się m. in. kierunkami oraz prędkościami wiatru (http://zpue.pl/energia-odnawialna.html). Praca elektrowni jest monitorowana na bieżąco, co pozwala przestrzegać norm w zakresie bezpieczeństwa oraz sprzyja zachowaniu najbardziej optymalnych warunków pracy.
Jeżeli dla przykładu wiatr jest bardzo silny, maszyny blokują mechanizmy napędu i ustawiają się wobec wiatru w taki sposób, by ich nie uszkodził. Mechanizm wytwarzania energii elektrycznej nie jest skomplikowany i opiera się na funkcjonowaniu prądnicy.
Najpierw energia kinetyczna wiatru jest zamieniana na energię obrotową wirnika, która jest przenoszona do generatora i tam następuje przekształcenie jej w energię elektryczną.
Najpowszechniej wykorzystywanymi aktualnie turbinami są modele posiadające 3 łopaty o poziomej osi obrotu oraz w przytwierdzony do gondoli silnik. Gondola znajduje się na wieży liczącej na wysokość od 80 do 120 m. Wirnik posiada zwykle średnicę mniejszą niż 100 m – parametr ten jest bardzo istotny, albowiem w celu uzyskania 1 MW mocy średnica wirnika musi wynosić ok. 50 m.
eco
