ENERGIJA VENERGIJA VJJETRAETRA

Marina Andrijević

1

Energija vjetra je energija koja potiče od snage vjetra. Predstavlja konvencionalan obnovljivi izvor energije, koji se vjekovima koristi za dobijanje mehaničke, a u novije vrijeme i električne energije. Međutim, proizvodnja električne energije iz energije vjetra u većim količinama počela je tek posle naftne krize 1973.

2

Osnovni pojmovi energije vOsnovni pojmovi energije vjjetraetra

Vjetar je horizontalno strujanje vazdušnih masa nastalo usled razlike temperature, odnosno prostorne razlike u vazdušnom pritisku. Vjetar je posledica Sunčevog zračenja, a na njegove karakterisitke u velikoj mjeri utiču i geografski činioci.

Vjetar na nekom području može biti posljedica primarnih strujanja vazdušnih masa koje nastaju zbog globalne raspodjele vazdušnog pritiska (uslijed promjene godišnjih doba) i sezonskih cirkulacionih kretanja vazdušnih masa (ciklona i anticiklona).

3

Ovakvi vjetrovi se nazivaju globalnim. S obzirom da su globalni vjetrovi visinski oni se ne mogu koristiti za pogon vjetrogeneratora, ali ih treba poznavati jer utiču na vjetrove u nižim slojevima atmosfere.

4

Lokalni vjetrovi predstavljaju kretanje vazdušnih masa u prizemnom sloju atmosfere. Nastaju zbog lokalnih razlika u atmosferskim pritiscima. Lokalni vjetrovi mogu biti različitih osobina što u velikoj meri zavisi od površine tla (ravnica, planine, doline, naselja, šume itd.), njenih osobina (kamenita, peščana, vodena, snježna teritorija) i osobina vazdušnih masa koje su uključenje u strujanje. S tim u vezi javlja se efekat lokalnog povećanja brzine vetra. Na primjer, vetar je intezivniji na vrhu brda nego u podnožju. Tunel efekat je ubrzavanje vetra između dva brda koja na vetar deluju kao prirodni levak. Ovaj i slični efekti mogu povećati brzinu vetra i do 30%, što višestruko povećava njegovu snagu. Osim svojih pozitivnih efekata, u graničnom površinskom sloju postoje različite prirodne i vještačke prepreke koje uzrokuju i negativne efekte smanjenja brzine vjetra i pojavu turbulencija, što znatno utiče na kvalitet vjetra kao primarnog energenta.

Vjetrovi ne moraju biti posljedica globalnog kretanja vazdušnih masa već mogu nastati i kao posljedica djelovanja geografskih faktora na lokalnom području.

5

IstorijaIstorija

Ljudi koriste energiju vjetra barem 5500 godina, neki od primjera je da se čamac sa jedrima koristi barem 5000 godina i arhitekte su koristili upravljan-vetar za prirodne ventilacije još u antičko doba.Korišćenje vetra da se obezbedi mehanička energija je došlo negde kasnije u antici. U staroj Persiji, vetrenjače sa vertikalnom osovinom, na pola zatvorene (tako da vetar potiskuje samo jednu polovinu rotora) i ravnim "jedrima" se koriste bar od 200. godine nove ere.

Praktične vjetrenjače slične konstukcije su napravljene u Avganistanu u 7. veku. Sa Bliskog istoka, ideja se proširila do Evrope i vjetrenjače za mljevenje zrnja u brašno ili pumpanje vode su zabelježene u 12. vijeku u Engleskoj i Holandiji.

6

Do 19. vijeka vjetrenjače su rasprostranjene po čitavoj Evropi i donesene su u Severnu Ameriku.

Krajem 19. veka energija vetra se počela koristiti i za proizvodnju električne energije ( vetroelektrana), ali uglavnom u malim lokalnim postrojenjima do naftne krize 1973. Posle krize, dolazi u nizu zemalja do užurbane aktivnosti za iskorišćenje energije vetra za proizvodnju struje. Sa usponima i padovima, vezanim uglavnom za rast i pad cena nafte, razvoj se naročito ubrzava posle 2000. sa neprekidnim rastom cena nafte.

7

-Farma vetrogeneratora u Evropi-

8

TORNJEVITORNJEVI

Toranj eolske turbine nosi glavnjaču zajedno sa rotorom. Za velike turbine tornjevi mogu biti cjevasti čelični, mrežasti ili od betona. Cevasti čelični koristi većina velikih turbina. Proizvode se u sekcijama od po 20-30 m i zavaruju se na mestu postavljanja. Toranj je konusni tj. prečnik raste ka osnovi, da bi im povećali snagu i uštedjeli materijal.

9

Farma vjetrogeneratora u Teksasu

10

Farma vjetrogeneratora u Bugarskoj

11

Vjetrogeneratori u Sjevernom moru

12

VjetrenjaVjetrenjačeče

Kolonisti u Americi su koristili vjetrenjače za mljevenje žita, za vađenje vode iz dubokih bunara, ali i za sječenje drva u strugarama. Oko 1920. godine Amerikanci koriste male vjetrenjače i kao generatore električne struje. U isto vrijeme se na Krimu, na obali Crnog mora, podiže prvi višekilovatni vetrogenerator u Evropi. Sporadična korišćenja vjetrenjača, za razne namene, nastavljaju se sve do velike energetske krize, 70-tih godina prošlog vijeka. Tada je svijest o nedostatku nafte promenila energetsku sliku svijeta i naglo povećala interes za alternativne energetske izvore. To otvara put ponovnog ulaska, na velika vrata, vjetrenjača kao generatora električne energije.

13

Vetrenjača i moderni vjetrogenerator

14

Tih godina i u Evropi se krenulo u osvajanje vetroenergetskih tehnologija. Dosta su na tome radili Nemci, Italijani i Španci. Međutim, najbolje elise su i dalje proizvodili Holanđani, a generatore Danci. U to vreme, Danski izvoz u SAD je naglo rastao. Recimo, 1981. godine izvezli su 21 vetrogenerator, a 1983. godine već 356, a dve godine kasnije 3.100 vetrogeneratora. Interesantno je da je jedna od vodećih Danskih firmi koristila asinhrone motore koje je proizvodio „Sever“ iz Subotice i ugrađivali ih u svoj finalni proizvod koji je pretežno izvožen u SAD.

15

Stara vjetrenjača za mljevenje žita

16

De BloemDe Bloem

Ova vjetrenjača je sagrađena oko 1878. godine i uglavnom se koristila kao mlin za žitarice, sve do ranih 50-ih godina prošlog veka. Međutim, sada se ne nalazi na svojoj originalnoj lokaciji (severno od oblasti Jordaan), već je premeštena zbog konstrukcije novih kuća.

17

DeDe 1100 1100 RRоеое

Napravljena je 1674. godine i njena prva uloga je bila da tlo koje je niže od mora (tzv. polder) održi suvim. Do 1965. godine nalazila se blizu vetrenjače De 1200 Roe, ali je pomerena zbog toga što više nije bila toliko bitna i potrebna. Danas se ponekad koristi da bi pumpala vodu u susedni sportski park.

18

De OtterDe OtterSagrađena je 1638. godine i bila je jedna od mnogih strugara u oblasti koja je omogućila masovnu proizvodnju velikih brodova u 17. veku. Time je omogućila Holandiji da se razvije u veoma moćnu trgovačku naciju.Sa skorim završetkom projekta izgradnje apartmana u blizini, vetrenjača više ne dobija dovoljno vetra, što pogoršava njeno stanje. Zbog toga je 2006. zatvorena za posetioce. Trenutno, postoje planovi preseljenja cele vetrenjače izvan grada, severno od Amsterdama. Međutim, to će dovesti do gubitka veoma važnog spomenika njegove industrijske istorije.

19

DeDe 1200 1200 RRоеое

Ova vetrenjača je napravljena oko 1674. godine i prvenstveno je služila da bi se Osdorperbinnenpolder (polder - plodni deo kopna otet od mora) zadržao suvim. Imala je tu funkciju sve do 1950. godine kada nije više bila toliko bitna. Sada je u vlasništvu Amsterdama i trajno nastanjena.

20

ZAKLJUČAKZAKLJUČAK

Vjetar predstavlja neiscrpan ekološki izvor energije čiji globalni potencijal višestruko prevazilazi svjetske potrebe za električnom energijom.

Sve dok postoji vetar, voda ili sunce, imaćemo na raspolaganju te resurse koji se sami obnavljaju. Pored toga što su obnovljivi, ovi izvori su ekološki čisti, za razliku od nuklearnih elektrana i termoelektrana. Zato mislim da, ako bi bismo te izvore koristili više, ili ako bismo u sadašnju proizvodnju energije uključili više obnovljivih, alternativnih izvora, to bi produžilo korišćenje goriva kao što su ugalj i nafta, čije su zalihe ipak ograničene.

21