Energia wiatru to taka, która wykorzystuje energię kinetyczną powietrza i przekształca ją w energię mechaniczną zdolną do wytwarzania energii elektrycznej. To poprzez turbiny wiatrowe, czyli urządzenia działające z turbiny poruszanej przez wiatr.
Innymi słowy, energia wiatrowa jest rodzajem energii odnawialnej, która wykorzystuje wiatry do wytwarzania energii. Wśród istniejących jest jednym z głównych źródeł energii odnawialnej.
Inną kwestią, o której należy pamiętać, jest to, że poprzednikami turbin wiatrowych są młyny, maszyny, które wykorzystują energię wiatru, na przykład do mielenia ziarna lub przemieszczania wody.
Obecnie energetyka wiatrowa rozwija się głównie poprzez instalowanie farm wiatrowych, które dostarczają energię elektryczną w szczególności do takich krajów jak Stany Zjednoczone, Hiszpania, Dania i Niemcy.
Koszty instalacji farm wiatrowych są coraz bardziej konkurencyjne. Mają jednak również wady, jak zobaczymy poniżej.
Pochodzenie energii wiatrowej
Pochodzenie energii wiatrowej odpowiada bardzo starożytnym czasom, około 4500 lub 5000 pne (źródła informacji różnią się), kiedy Egipcjanie zaczęli wykorzystywać wiatr do napędzania swoich statków żaglami i żeglugi po Nilu.
Później w VII wieku zbudowano pierwsze młyny w Azji Środkowej. Konstrukcje te służyły do mielenia i prowadzenia wody.
Później, w XII wieku, w średniowieczu, w Europie pojawiły się młyny. Były to drewniane budynki, które zostały ręcznie obrócone wokół centralnego słupa. W ten sposób ostrza były zorientowane na wiatr.
Charakterystyka energetyki wiatrowej
Wśród cech energetyki wiatrowej możemy wyróżnić:
- To energia odnawialna.
- Nie generuje zanieczyszczeń, więc jest czystą energią.
- To zależy od warunków pogodowych. Jeśli nie ma wiatru, nie można produkować energii.
- Nie wszystkie regiony mają dobre warunki do wytwarzania energii wiatrowej.
- Jest to rodzaj energii, który sięga czasów starożytnych, kiedy to ludzkość zbudowała pierwsze żaglowce.
Rodzaje energii wiatrowej
Możemy sklasyfikować wiatr głównie na podstawie dwóch kryteriów. Po pierwsze, w zależności od rodzaju turbiny wiatrowej, która ją produkuje:
- Pozioma oś: To taki, którego oś obrotu jest równoległa do podłoża. Są to zazwyczaj najczęściej spotykane turbiny wiatrowe, które widzimy na farmach wiatrowych, będąc konstrukcją lub wieżą, która w swojej górnej części ma łopaty poruszające się z siłą wiatru.
- Oś pionowa: Jego oś obrotu jest prostopadła do podłoża. Jedną z ich zalet jest to, że nie zajmują dużej powierzchni. Jednak ich wydajność jest zwykle niska, ponieważ znajdują się bardzo blisko ziemi i nie mogą w pełni wykorzystać dużych prądów powietrza.
Innym sposobem klasyfikacji energii wiatrowej jest:
- Wylądować: Gdy turbiny wiatrowe znajdują się na ziemi. Odpowiada to obrazowi, jaki zwykle mamy, przedstawiający farmę wiatrową na otwartym polu.
- Morski: Kiedy konstrukcje są budowane na morzu. Na tych otwartych przestrzeniach powietrze ma tendencję do biegania z większą siłą niż na powierzchni ziemi, gdzie znajdują się bariery, takie jak góry, drzewa lub konstrukcje wykonane przez człowieka.
Zalety i wady energetyki wiatrowej
Główne zalety energetyki wiatrowej to:
- Jest to odnawialne źródło energii, bo wiatr jest zasobem nieograniczonym, a dodatkowo jest to czysta energia, która nie wytwarza gazów cieplarnianych.
- Koszty i konserwacja turbin (turbin wiatrowych) są stosunkowo niskie.
- Nie jest niezgodny z innymi zastosowaniami gruntów. W farmie wiatrowej można uprawiać np. pszenicę, kukurydzę czy ziemniaki.
- Możliwe jest wykorzystanie energii wiatru w sposób komplementarny z innymi rodzajami energii, takimi jak energia słoneczna czy cieplna, a nawet węgiel czy olej.
- Możliwa jest budowa farm wiatrowych na morzu, gdzie nie jest naruszona przestrzeń przeznaczona na inną działalność, a wiatr jest silniejszy i bardziej stały. Jednak koszty instalacji i konserwacji są wyższe. Odbywa się to na przykład w Danii.
Natomiast energetyka wiatrowa ma również wady:
- Ostrzega przed szkodami, jakie turbiny wiatrowe mogą powodować dla dzikiej przyrody. Toczy się dyskusja na ten temat, ponieważ niektóre badania wskazują, że śmiertelność ptaków w związku z instalacją farm wiatrowych jest niska, poza tym, że badania oddziaływania na środowisko (przed budową farmy wiatrowej) uwzględniają obecność fauny na tym terenie i jego konsekwencje. Inni eksperci wskazują jednak, że ptaki nie mogą wizualizować obracających się ostrzy ze względu na dużą prędkość, z jaką te urządzenia się poruszają.
- Chodzi o energię niemożliwą do magazynowania i jest to jeden z aspektów, który generuje więcej problemów, ponieważ chociaż więcej energii można wyprodukować, gdy jest więcej wiatru, tej nadwyżki nie można zarezerwować na wypadek spadku prądów powietrza. Kontrastuje to z zapotrzebowaniem na energię, które stara się nie zależeć od czynników klimatycznych. Z tego powodu wykorzystanie energii wiatrowej jest zwykle łączone z innymi źródłami energii (nawet nieodnawialnymi lub nieczystymi).
- Budowa farm wiatrowych ma wpływ na krajobraz.
Przykłady energii wiatrowej wind
Przykładem energetyki wiatrowej jest Centrum Energetyki Wiatrowej Alta (AWEC). Znana jest również jako Farma Wiatrowa Mojave. Znajduje się w Tehachapi, Kern County, Kalifornia, Stany Zjednoczone.
Innym przykładem jest farma wiatrowa Montegordo, zlokalizowana w Huelvie w Hiszpanii.
