Veterná energiaVeterná energia

GJARGJAR

Spracovali: Ondrej Bednarčák, 3.DSpracovali: Ondrej Bednarčák, 3.D

Matúš Benko, 3.DMatúš Benko, 3.D

Júlia Botková, 3.DJúlia Botková, 3.D

Školský rok: 2006/2007Školský rok: 2006/2007

Zdroje:Zdroje:

http://nic.http://nic.fnsfns..unibauniba..sksk//zpzp/fond/obnov/5./fond/obnov/5.htmhtm http://www.endlessenergy.com/news/http://www.endlessenergy.com/news/

fenner_virtual_tour.shtmlfenner_virtual_tour.shtml http://www.studentske.sk/web.php?http://www.studentske.sk/web.php?

sk=Veterna_elektraren.htm&pred=fyzikask=Veterna_elektraren.htm&pred=fyzika http://www.ekoskola.sk/en_veterna_vyuzitie_prax.htmhttp://www.ekoskola.sk/en_veterna_vyuzitie_prax.htm http://www.greenpeace.sk/medianet/archiv/national/story/http://www.greenpeace.sk/medianet/archiv/national/story/

story_103.htmlstory_103.html

Čo je to vietor a ako vzniká?Čo je to vietor a ako vzniká?

Energia vetra má svoj pôvod v slnečnej aktivite. Energia vetra má svoj pôvod v slnečnej aktivite. TýmTým,, že slnko ohrieva vzduch v atmosfére, že slnko ohrieva vzduch v atmosfére, prebiehajú v nej zmeny tlaku - a tak nie je Zem prebiehajú v nej zmeny tlaku - a tak nie je Zem obalená nehybnou masou vzduchu ale dochádza obalená nehybnou masou vzduchu ale dochádza k neustálemu prúdeniu, ktoré nazývame k neustálemu prúdeniu, ktoré nazývame vietorvietor. . Vietor vanie z oblasti s vyšším tlakom do oblastiVietor vanie z oblasti s vyšším tlakom do oblasti ss tlakom nižším a pri rovníku sa stáča vplyvom tlakom nižším a pri rovníku sa stáča vplyvom

zemskej rotácie.zemskej rotácie.

Veterná Veterná → mechanická → elektrická → mechanická → elektrická energiaenergia

EnergiaEnergia prúdenia prúdenia vetravetra roztáča listy roztáča listy rotora a takto vytvorenú rotora a takto vytvorenú mechanickú mechanickú energiuenergiu využíva generátor na výrobu využíva generátor na výrobu elektrického prúduelektrického prúdu..

Veterné turbíny môžu pracovať buď na odporovom alebo Veterné turbíny môžu pracovať buď na odporovom alebo vztlakovom princípe. Turbíny pracujúce na odporovom vztlakovom princípe. Turbíny pracujúce na odporovom princípe využívajú tlak vetra na listy rotora, ktoré môžu mať princípe využívajú tlak vetra na listy rotora, ktoré môžu mať tvar napr. rovinnej dosky, pričom vyvinutá sila poháňa tvar napr. rovinnej dosky, pričom vyvinutá sila poháňa rotor. Takto pracujú najjednoduchšie zariadenia. V rotor. Takto pracujú najjednoduchšie zariadenia. V turbínach pracujúcich na vztlakovom princípe vietor obteká turbínach pracujúcich na vztlakovom princípe vietor obteká listy, ktoré majú profil podobný leteckej vrtuli. Listy sú listy, ktoré majú profil podobný leteckej vrtuli. Listy sú tvarované tak, aby vznikla potrebná vztlaková sila tvarované tak, aby vznikla potrebná vztlaková sila uvádzajúca rotor do pohybu. Na tomto princípe pracuje uvádzajúca rotor do pohybu. Na tomto princípe pracuje dnes väčšina veterných turbín vo svete.dnes väčšina veterných turbín vo svete.

Rotor má zvyčajne dva alebo tri listy. Trojlistový rotor má o Rotor má zvyčajne dva alebo tri listy. Trojlistový rotor má o niečo vyššiu účinnosť a jeho chod je hladší, na druhej strane niečo vyššiu účinnosť a jeho chod je hladší, na druhej strane je drahší ako dvojlistový. je drahší ako dvojlistový. Listy rotora sa bežne krútia vo Listy rotora sa bežne krútia vo výške 20-40 metrov nad zemou. Výkon turbín používaných výške 20-40 metrov nad zemou. Výkon turbín používaných na výrobu elektriny sa v súčasnosti bežne pohybuje od 300 na výrobu elektriny sa v súčasnosti bežne pohybuje od 300 do 1000 kW. do 1000 kW. Najväčšia veterná turbína na svete sa Najväčšia veterná turbína na svete sa nachádza v Nemecku.nachádza v Nemecku.

Množstvo elektrickej energie, ktoré je možné v danej Množstvo elektrickej energie, ktoré je možné v danej lokalite turbínou vyrobiť závisí okrem rýchlosti vetra aj nlokalite turbínou vyrobiť závisí okrem rýchlosti vetra aj na a jej veľkosti.jej veľkosti.

Pretože 1 turbína nevyrobí dosť elektrickej energie, musí sa Pretože 1 turbína nevyrobí dosť elektrickej energie, musí sa spojiť dokopy viac turbín na veľkom území. Vzniká tak spojiť dokopy viac turbín na veľkom území. Vzniká tak „veterná farma“. Vyše 90% elektrickej energie vyrábanej z „veterná farma“. Vyše 90% elektrickej energie vyrábanej z vetra sa produkuje v Kalifornii (USA), pričom väčšina vetra sa produkuje v Kalifornii (USA), pričom väčšina veterných fariem sa nachádza v horských priesmykoch. veterných fariem sa nachádza v horských priesmykoch. Najväčšou veternou farmou v Európe, ktorá mala byť Najväčšou veternou farmou v Európe, ktorá mala byť pripojená na sieť koncom roku 1992, je farma v strednom pripojená na sieť koncom roku 1992, je farma v strednom Walese so 103 turbínami.Walese so 103 turbínami.

Podstatné však je, že cena vyrobenej elektriny z vetra je Podstatné však je, že cena vyrobenej elektriny z vetra je dnes na mnohých miestach porovnateľná alebo dokonca dnes na mnohých miestach porovnateľná alebo dokonca nižšia ako cena elektriny vyrobenej z uhlia, plynu alebo nižšia ako cena elektriny vyrobenej z uhlia, plynu alebo uránu...uránu...

Využitie v praxi (všeobecne)Využitie v praxi (všeobecne) Najčastejším spôsobom fungovania je systémNajčastejším spôsobom fungovania je systém,, kedy kedy

veterný motor dodáva energiu na priamu spotrebu veterný motor dodáva energiu na priamu spotrebu v rodinnom dome s tým, že ak je energie v rodinnom dome s tým, že ak je energie momentálne nedostatok odoberá energiu zo siete a momentálne nedostatok odoberá energiu zo siete a naopak vyrobené prebytky zasa do siete odvádzanaopak vyrobené prebytky zasa do siete odvádza.. Dôležité je si uvedomiť doplnkovú úlohu malej Dôležité je si uvedomiť doplnkovú úlohu malej veternej elektrárne, ktorú môže spĺňať popri inom veternej elektrárne, ktorú môže spĺňať popri inom zdroji energie - predovšetkým slnku. Spojenie zdroji energie - predovšetkým slnku. Spojenie slnečnej a veternej energie je v určitom zmysle slnečnej a veternej energie je v určitom zmysle ideálne. Za slnečných dní je možné elektrinu aj ideálne. Za slnečných dní je možné elektrinu aj ohrev vody zabezpečiť pomocou kolektorov a ohrev vody zabezpečiť pomocou kolektorov a fotovoltaických článkov a naopak v období "zlého" fotovoltaických článkov a naopak v období "zlého" počasia kedy je menej slnka ale zvyčajne o to viac počasia kedy je menej slnka ale zvyčajne o to viac vetravetra,, energiu dodáva práve veterná elektráreň. energiu dodáva práve veterná elektráreň. Táto nepriama úmernosť sa uplatňuje Táto nepriama úmernosť sa uplatňuje predovšetkým v prechodných obdobiach. V lete predovšetkým v prechodných obdobiach. V lete dominuje energia zo slnka a v zime dominuje energia zo slnka a v zime potom preberá potom preberá jej úlohu vietor.jej úlohu vietor.

Využitie a výskyt na SlovenskuVyužitie a výskyt na Slovensku

Prvý veterný park Cerová (Malé Karpaty) je v Prvý veterný park Cerová (Malé Karpaty) je v prevádzke od októbra 2003. Veterná elektráreň prevádzke od októbra 2003. Veterná elektráreň na Ostrom vrchu (Myjava) bola daná do skúšobnej na Ostrom vrchu (Myjava) bola daná do skúšobnej prevádzky v júli 2004 a dokončuje sa výstavba prevádzky v júli 2004 a dokončuje sa výstavba veterného parku Skalité (Kysuce). Oproti veterného parku Skalité (Kysuce). Oproti prímorským štátom, je u nás menej vhodných prímorským štátom, je u nás menej vhodných lokalít k inštalácii veterných turbín, kde lokalít k inštalácii veterných turbín, kde priemerná rýchlosť vetra dosahuje aspoň 5 m/s, priemerná rýchlosť vetra dosahuje aspoň 5 m/s, no pre celé územie bývalej CSFR sa potenciálne no pre celé územie bývalej CSFR sa potenciálne využiteľná plocha pre tieto účely odhadovala na využiteľná plocha pre tieto účely odhadovala na 8500 km2. Mnohé z týchto oblastí sú však z 8500 km2. Mnohé z týchto oblastí sú však z technického hľadiska alebo z hľadiska ochrany technického hľadiska alebo z hľadiska ochrany prírody nevyužitelné.prírody nevyužitelné.

Prečo sa veterná energia využíva takto Prečo sa veterná energia využíva takto obmedzene?obmedzene?

Navzdory pozitNavzdory pozitíívnemu vvnemu výývoju je nutnvoju je nutnéé uvies uviesťť, , žže e existuje niekoexistuje niekoľľko vko výýznamnznamnýých rozdielov medzi ch rozdielov medzi veternveternýými elektrmi elektráárrňňami a klasickami a klasickýými elektrmi elektráárrňňami ami na fosna fosíílne palivlne paliváá, ktor, ktoréé negat negatíívne ovplyvvne ovplyvňňujujúú ich ich ďďalalšíší rozvoj. rozvoj.

Potrebné je inPotrebné je inšštalovatalovaťť ve veľľkkýý po poččet turbet turbíín n rozmiestnenrozmiestnenýých na vech na veľľkom priestore, aby bolo kom priestore, aby bolo momožžnnéé zabezpe zabezpeččit dostatoit dostatoččnnéé mno množžstvo energie. stvo energie. KaKažžddáá turb turbíína je z hna je z hľľadiska vadiska výýkonu vekonu veľľmi malmi maláá v v porovnanporovnaníí s typickou elektr s typickou elektráárrňňou na fosou na fosíílne lne palivo. Aj tie najvpalivo. Aj tie najväčšäčšie turbie turbííny dosahujny dosahujúú len len tistisíícinu vcinu výýkonu modernej uhokonu modernej uhoľľnej alebo atnej alebo atóómovej movej elektrelektráárnrnee..

VeternVeternúú elektr elektráárereňň nieje mo nieje možžnnéé umiestni umiestniťť tam, tam, kde by to bolo najviac potrebnkde by to bolo najviac potrebnéé, ale len tam, kde , ale len tam, kde ssúú na to vhodn na to vhodnéé poveternostn poveternostnéé podmienky. podmienky.

Vietor nefVietor nefúúka stka stáále konle konšštantnou rtantnou rýýchloschlosťťou, ou, ččo o znemoznemožňžňuje vyuuje využížívavaťť vetern veternéé elektr elektráárnerne ako ako vvýýluluččnnýý zdroj energie bez nutnosti z zdroj energie bez nutnosti záálohovania. lohovania.

Napriek uvedenNapriek uvedenýým nedostatkom sa veternm nedostatkom sa veternáá energia venergia vďďaka naka níízkej cene vyrzkej cene vyráábanej elektrickej banej elektrickej energie, ktorenergie, ktoráá je na mnoh je na mnohýých miestach ch miestach konkurencieschopnkonkurencieschopná á cene cene eenergie znergie zíískanej v skanej v uhouhoľľnej alebo atnej alebo atóómovej elektrmovej elektráárni, stala rni, stala najrnajrýýchlejchlejššie sa rozvie sa rozvííjajjajúúcim sektorom medzi cim sektorom medzi obnoviteobnoviteľľnnýými zdrojmi energimi zdrojmi energiee. .

Plusy veternej energiePlusy veternej energie

pri malých výkonoch ľahká údržba a obsluha pri malých výkonoch ľahká údržba a obsluha možnosť pracovať plne automaticky možnosť pracovať plne automaticky dajú sa kombinovať s inými elektrárňami, napr. s dajú sa kombinovať s inými elektrárňami, napr. s

fotovoltickou, kolektorovoufotovoltickou, kolektorovou,,...... (p(pri vzájomnej ri vzájomnej kombinácii sa dosiahne vyšší výkon na rovnakej kombinácii sa dosiahne vyšší výkon na rovnakej plocheploche))

výkon generátora rastie s treťou mocninou výkon generátora rastie s treťou mocninou rýchlosti vetra (pri rychlosti 6 m/s získame osem rýchlosti vetra (pri rychlosti 6 m/s získame osem krát viac energie ako pri rýchlosti 3 m/s)krát viac energie ako pri rýchlosti 3 m/s)

vytvára nové pracovné príležitosti (výroba turbín, vytvára nové pracovné príležitosti (výroba turbín, odborné až vedecké poznatky,…)odborné až vedecké poznatky,…)

nepotebuje žiadne palivonepotebuje žiadne palivo neprodukuje žiadne emisieneprodukuje žiadne emisie

Mínusy veternej energieMínusy veternej energie

výkon elektrárne závisí od rýchlosti vetra výkon elektrárne závisí od rýchlosti vetra elektráreň najčastejšie pracuje len pri rýchlosti elektráreň najčastejšie pracuje len pri rýchlosti

vetra 3 až 20 mvetra 3 až 20 m//s s pri veľkých elektrárňach zložité riadeniepri veľkých elektrárňach zložité riadenie

výrazná hlučnosť niektorých starších typovvýrazná hlučnosť niektorých starších typov

Porovnanie s hnedým uhlímPorovnanie s hnedým uhlím

Jedna veterná turbína s ročným výkonom 400000 kWh, ktorá pokryje spotrebu asi 300 domácností nahradí 120 ton čierneho alebo 200 ton hnedého uhlia a do atmosféry teda nepribudnú ďaľšie:

2 - 3 tony SO2

1,2 - 2,4 tony oxidu dusíka

300 - 500 ton CO2

160 - 280 kg pevných zložiek

16 - 28 ton popolčeka

Greenpeace a veterná energiaGreenpeace a veterná energia

„„Atómová energia bráni rozsiahlejšiemu rozvoju obnoviteľných Atómová energia bráni rozsiahlejšiemu rozvoju obnoviteľných zdrojov energie v mnohých krajináchzdrojov energie v mnohých krajinách,“ povedal Jan Van de ,“ povedal Jan Van de Putte, vedúci energetickej kampane Greenpeace v Belgicku. Putte, vedúci energetickej kampane Greenpeace v Belgicku. „„Atómová energia je umelo zvýhodňovaná – obmedzeným Atómová energia je umelo zvýhodňovaná – obmedzeným ručením energetických spoločností za odškodnenie v prípade ručením energetických spoločností za odškodnenie v prípade nehody, dotovaným výskumom, slobodným prístupom do nehody, dotovaným výskumom, slobodným prístupom do energetických sietí, čo vytvára neférovú konkurenciu na trhu energetických sietí, čo vytvára neférovú konkurenciu na trhu s elektrinou. Greenpeace podporuje rozvoj obnoviteľných s elektrinou. Greenpeace podporuje rozvoj obnoviteľných zdrojov a požaduje ukončenie týchto privilégií jadrovej zdrojov a požaduje ukončenie týchto privilégií jadrovej energetikyenergetiky.“.“

„„Faktom je, že veterná energia je v súčasnosti lacnejšia než Faktom je, že veterná energia je v súčasnosti lacnejšia než atómová, to znamená, že spolu s kogeneračnými jednotkami atómová, to znamená, že spolu s kogeneračnými jednotkami a úsporou energie existuje realistická alternatíva k atómovej a úsporou energie existuje realistická alternatíva k atómovej energii (alt.: je k dispozícii alternatíva...)energii (alt.: je k dispozícii alternatíva...),“ povedal Van de ,“ povedal Van de Putte. „Putte. „To znamená, že by bolo hlúpe udržiavať nebezpečné To znamená, že by bolo hlúpe udržiavať nebezpečné reaktory v prevádzke ešte 23 rokov. Členovia belgického reaktory v prevádzke ešte 23 rokov. Členovia belgického parlamentu, ktorí sa zúčastnia hlasovania, musia prevziať parlamentu, ktorí sa zúčastnia hlasovania, musia prevziať zodpovednosť za budúce generácie a odstrániť prekážky zodpovednosť za budúce generácie a odstrániť prekážky obnoviteľným zdrojom energieobnoviteľným zdrojom energie.“.“

Náhľad do histórie...Náhľad do histórie...

Prvá zlatá doba veternej energie nastala ešte Prvá zlatá doba veternej energie nastala ešte pred druhou svetovou vojnou v Dánsku, v tej pred druhou svetovou vojnou v Dánsku, v tej dobe tam bol inštalovaný celkový výkon 50 kW. dobe tam bol inštalovaný celkový výkon 50 kW. Po vojne sa rozvoj tohto druhu energie takmer Po vojne sa rozvoj tohto druhu energie takmer úplne zastavil pre všeobecné nadšenie ropným úplne zastavil pre všeobecné nadšenie ropným priemyslom a jeho vtedy ešte lákavými priemyslom a jeho vtedy ešte lákavými perspektívami. Negatívne následky spalovania perspektívami. Negatívne následky spalovania fosílnych palív ako smog, kyslé dažde, fosílnych palív ako smog, kyslé dažde, sklenníkový efekt vtedy nikoho príliš netrápili a sklenníkový efekt vtedy nikoho príliš netrápili a pojem vyčerpatelnosť surovinových zdrojov vtedy pojem vyčerpatelnosť surovinových zdrojov vtedy nikdo nebral príliš vážne. nikdo nebral príliš vážne. Práve preto sa Práve preto sa veterná energia dočkala svojho veterná energia dočkala svojho znovuobjavenia až v sedemdesiatych rokoch znovuobjavenia až v sedemdesiatych rokoch - počas ropnej krízy- počas ropnej krízy..

ObrázkyObrázky

VideoVideo

ZáverZáver

Vďaka tejto práci sme získali nové poznatky, Vďaka tejto práci sme získali nové poznatky, ktoré sa nám určite zídu a snáď aj ovplyvnia naše ktoré sa nám určite zídu a snáď aj ovplyvnia naše správanie v budúcnosti.správanie v budúcnosti.

My sami si musíme vybrať cestu, ktorou pôjdeme My sami si musíme vybrať cestu, ktorou pôjdeme za získaním energie a nech sa už vyberieme po za získaním energie a nech sa už vyberieme po ktorejkoľvek, hlavné je aby sme sa rozhodli ktorejkoľvek, hlavné je aby sme sa rozhodli samostatne a nespoliehali sa na ostatných.samostatne a nespoliehali sa na ostatných.