VETROENERGETIKA

Vetroenergetika

VETROENERGETIKA

Energija vetra

Snaga pokretnog vazduhaVetroenergetika pretvara kinetiku energiju kojom raspolae vetar u korisnije oblike energije kao sto su mehanika i elektrina. Vetroenergetika ne zagauje i neograniena je jer se obnavlja. Ona ne koristi gorivo, ne proizvodi gasove staklene bate, od nje nema otrovnog ili radioaktivnog otpada

Energija vetra je kinetika energija koju poseduje vazduh koji struji. Koliina energije uglavnom zavisi od brzine vetra, ali je takoe u manjoj meri zavisna od gustine vazuha, na koju utiu temperatura i pritisak vazduha i visina. Kod vetrogeneratora, snaga izlazne energije dramatino raste sa porastom brzine vetra. Zbog toga je veina najisplativijih vetrogeneratora locirana u vetrovitim oblastima. Na brzinu vetra utie konfiguracija terena pa se zbog toga vetrogeneratori podiu na visokim tornjevima.

Vetrogeneratori proizvode obino 40% od nominalne snage, ali pri optimalnim vetrovima taj procenat se moe popeti i do 60%.

Vetar je vazduh u kretanju. To kretanje je uslovljeno neravnomernim zagrevanjem Zemljine povrine od strane Sunca. Poto povrinu Zemlje ine veoma razliiti tipovi zemljita i voda, oni na razliite naine absorbuju Sunevu toplotu. Tokom dana, vazduh iznad tla se mnogo bre zagreva nego vazduh iznad vode. Topao vazduh iznad tla se iri i podie, a tei, hladan vazduh dolazi na njegovo mesto stvarajui vetar. Nou, vetar je obrnut zato to se vazduh iznad tla bre hladi od vazduha iznad vode.

Na isti nain, snani atmosferski vetrovi koji krue oko Zemlje nastaju usled toga to se tlo u blizini ekvatora vie greje nego tlo u blizini severnog i junog pola. Dakle, energija vetra je samo drugi oblik energije Sunca. Rauna se da se neto manje od 3% energije Sunca koja padne na Zemlju pretvori u vetar.

Brzina vetra meri se anemometrom ili anemografom. U dosadanjoj meteorolokoj praksi, najee se koristi Fusov anemograf, koji meri pravac, srednju i trenutnu brzinu vetra. Sve tri veliine se registruju neprekidno na anemografskoj traci. Detektorski deo anemografa obino se nalazi 10 m iznad tla, na stubu u krugu meteoroloke stanice. U novije vreme, merenja podataka o vetru vre se pomou digitalnih ureaja za prikupljanje podataka jer standardni meteoroloki podaci nisu dovoljno dobri za primenu u vetroenergetici.

Veoma je interesantan, pored pomenutih osnovnih veliina, i parametar koji definie vetar, a to su udari vetra. Udar vetra je brzina vetra u trajanju od nekoliko sekundi. U Srbiji je dobro poznat severoistoni vetar, koava koji ima este udare velikog intenziteta. Recimo, kada je srednja brzina deset metara u sekundi, udari dostiu i duplo veu vrednost. Pravac ostaje isti i pri tim udarima.

Istorija korienja vetra

Pre vie od pet hiljada godina, Egipani su koristili vetar za pokretanje brodova na reci Nil. Kasnije su napravljeni mlinovi za mlevenje penice 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 Egipana pa do otkria parne maine, vetar se koristi za pokretanja jedrenjaka. ak i sada, jedrilice paraju morima i rekama koristeci vetar.

Vie vekova kasnije Holanani su poboljali osnovnu konstrukciju vetrenjaa, uvodei krila u obliku elise i koristei na njima zategnuto platno. Oni su koristili vetrenjae za mlevenje i ispumpavanje vode pri osvajanju zemlje nie od nivoa mora.

Kolonisti u Americi su koristili vetrenjae za mlevenje ita, za vaenje vode iz dubokih bunara, ali i za seenje drva u strugarama. Oko 1920. Amerikanci koriste male vetrenjae i kao generatore elektrine struje. U isto vreme se na Krimu, na obali Crnog mora, podie prvi viekilovatni vetrogenerator u Evropi.

Sporadina korienja vetrenjaa, za razne namene, nastavljaju se sve do velike energetske krize, sedamdesetih godina prolog veka. Tada je svest o nedostatku nafte promenila energetsku sliku sveta i naglo poveala interes za alternativne energetske izvore. To otvara put ponovog ulaska, na velika vrata, vetrenjaa kao generatora elektrine energije.

Krajem avgusta 1985, tokom Svetske konferencije o vetroenergetici u San Francisku, na oblinjoj lokaciji Altamont Pas odrana je sveanost prilikom koje je struja iz vetrogeneratora dostigla vrednost energije iz milion barela nafte. To je jedna od tri najvee lokacije vetrogeneratora u to vreme. Tih godina i u Evropi se krenulo u osvajanje vetroenergetskih tehnologija. Dosta su na tome radili Nemci, Italijani i panci. Meutim, najbolje elise su i dalje proizvodili Holanani, a generatore Danci. U to vreme, danski izvoz u SAD je naglo rastao. Recimo, 1981. izvezli su 21 vetrogenerator, 1983. ve 356, a dve godine kasnije 3100 vetrogeneratora ! Interesantno je da je jedna od vodecih danskih firmi koristila asinhrone motore koje je proizvodio Sever iz Subotice i ugraivala ih u svoj finalni proizvod koji je pretezno izvoen u SAD.

ta je vetrogenerator ( WEG )?

Vetroturbina je maina za konverziju kinetike energije vetra u mehaniku energiju. Ako se mehanika energija koristi direktno u mainama kao to su pumpe ili maine za mlevenje itarica, re je mlinovima na vetar. Ako se mehanika energija pretvara u elektrinu, re je vetrogeneratorima.

Vetroturbine se mogu podeliti na dva tipa, po osnovu poloaja ose oko koje se turbina okree. Najee se koriste horizontalne turbine. Danas su najrasprostranjeniji vetrogeneratori sa elisom od tri krila, snage od 1 kw do 6 Mw. Kod ovih vetrogeneratora se prenosni sistem - reduktor i sam elektrini generator nalaze na vrhu noseeg tornja. Cela konstrukcija se, pomou senzora pravca vetra i servomotora, pokree tako da je elisa uvek okrenuta normalno na pravac duvanja vetra. Najsloeniji deo je menjaka kutija koja pretvara lagano i neujednaeno kretanje elise u brze okrete generatora stalne uestanosti.

Korienje u svetu

Globalni razvoj drutva u budunosti e u ogromnoj meri zavisiti od stanja u oblasti energetike. Problemi sa kojima se suoavaju u manjoj ili veoj meri sve zemlje sveta su povezani sa obezbeivanjem energije i ouvanjem ivotne sredine. Eksplozija ljudske populacije na zemlji uzrokuje stalno poveanje potreba za energijom, naroito elektrinom energijom. Trend rasta potreba na globalnom nivou iznosi oko 2,8 % godinje. Sa druge strane, trenutna struktura primarnih izvora elektrine energije ne moe na globalnom nivou obezbediti takav trend poveanja proizvodnje elektrine energije. Razlog za to su aktuelni ekoloki problemi direktno uzrokovani sagorevanjem fosilnih i nuklearnih goriva, na kojima se bazira sadanja proizvodnja elektrine energije u svetu. Osim toga, postojea dinamika kojom se eksploatiu fosilna goriva e u bliskoj budunosti dovesti i do iscrpljenja njihovih rezervi.

Direktna posledica ovih oprenih uslova proizvodnje i potronje je stalni porast cene elektrine energije, ime se, ve na sadanjem nivou, stvara ekoloki i ekonomski opravdana potreba ukljuivanja alternativnih izvora u globalnu strategiju razvoja energetike. Ovakvi energetski tokovi su primorali visokorazvijene zemlje da ulau ogroman kapital i angauju veliki broj strunjaka u razvoj sistema za korienje obnovljivih izvora elektrine energije (vetroelektrane, solarne elektrane, elektrane na biomasu i biogas, geotermalne elektrane, ...). Kao rezultat takvog ulaganja osvojena je tehnologija i razvijena industrija za tehniki pouzdanu konverziju nekih primarnih obnovljivih izvora. Osim toga, meunarodni protokoli i obaveze o smanjenju emisije CO2 (Kyoto protokol) i lokalni ekoloki problemi primorali su Vlade mnogih zemalja da razliitim subvencijama podstiu izgradnju ekoloki istih elektrana koje koriste obnovljive izvore. Ovakva politika dovela je do izuzetne popularizacije i fantastinog trenda poveanja udela pojedinih obnovljivih izvora u ukupnoj proizvodnji elektrine energije. Od svih obnovljivih izvora najveu stopu razvoja u poslednje dve decenije ima vetroenergetika.

Vetar predstavlja neiscrpan ekoloki izvor energije iji globalni potencijal viestruko prevazilazi svetske potrebe za elektrinom energijom. Oko 2% dozraene suneve energije se pretvori u vetar. Korienje energije vetra u proizvodnji elektrine energije je poelo da se razvija tridesetih godina dvadesetog veka i tada je poela izgradnja prvih vetroelektrana postrojenja za elektromehaniku konverziju energije vetra. Proizvodnja elektrine energije iz vetra u to vreme je bila neefikasna, nepouzdana i skupa. Sa razvojem velikih hidroelektrana i termoelektrana vetroelektrane su brzo pale u zaborav. Velika energetska kriza sedamdesetih godina prolog veka, a kasnije i sve ozbiljniji globalni ekoloki problemi su doveli do renesanse vetroelektrana. Danas vetroenergetika predstavlja granu energetike koja se najbre razvija, kako u pogledu tehnologije, tako i u pogledu porasta instalisanih vetroelektrana u svetu. Najvei doprinos razvoju moderne vetroenergetike dala je Danska u kojoj je industrija vetrogeneratora postala jedna od vodeih industrija.

Tehnoloki razvoj, politika podrke izgradnje obnovljivih izvora i brza izgradnja doprineli su naglom poveanju instalisanih vetroenergetskih proizvodnih kapaciteta u svetu. Oko 75% svih svetskih vetroelektrana je instalirano u zemljama Evropske Unije (EU). EU iz instaliranih 34 466 MW (decembar 2004.) podmiruje oko 3% ukupnih potreba za elektrinom energijom. Nemaka je vodea zemlja po broju instalisanih vetroelektranasa ukupno 16 629MW vetrogeneratora, to je duplo vie nego snaga svih elektrana u Srbiji. Najvei udeo vetroelektrana u proizvodnji elektrine energije ima Danska, koja iz 3 117 MW instalisanih vetroelektrana podmiruje preko 20% svojih potreba za elektrinom energijom.

Pretvaranje kinetike energije vetra u mehaniku energiju obrtnog kretanja vri se pomou vetroturbine koja moe imati razliite konstrukcije. Teorijski stepen iskorienja vetroturbine je 59%, a praktino rade sa iskorienjem od 35 do 45%. Interesantno je da slian stepen iskorienja imaju i parne turbine u termoelektranama i nuklearnim elektranama (tipino 30 do 40%), dok hidraulike turbine, u hidroelektranama, imaju najvei stepen iskorienja od 80% do 95%. Moderni vetroagregati imaju vetroturbinu sa horizontalnom osovinom koja ima sistem za zakretanje osovine u horizontalnoj ravni za praenje promene smera vetra. Vetroturbine mogu imati razliit broj lopatica, ali se za vee snage najee koriste turbine sa tri lopatice. Prenik vetroturbine zavisi od snage i kree se od 1 m za snagu od 0,5 kW do 120 m za snagu od 5 MW. Vetroturbina se postavlja na vertikalni stub koji, u zavisnosti od njenog prenika, moe biti visok i preko 120 m. Turbina pokree vetrogenerator koji moe biti razliite konstrukcije. Vetroturbina i vetrogenerator zajedno sa stubom na koji su postavljeni ine vetroagregat.U periodu od 1993. do 2001. srednji godinji rast vetroenergetskih kapaciteta iznosio je 28,56%, a u poslednjih pet godina registrovan je prirataj novih kapaciteta od 36% godinje. U periodu od 1999. do 2005. instalisana snaga se vie nego uetvorostruila.

Vie desetina hiljada vetrogeneratora su u radu, a trenutno ( na dan 20. decembra 2006) instalirani kapaciteti iznose 58.982 MW, od kojih na Evropu otpada 69%. Najvie je instalacija u Nemakoj. Tamo je 2004. bilo instalisano 16.629 MW da bi danas naraslo na 19.267 MW. U paniji je 2004. bilo 8.263 MW, a sada je 10.941 MW, u Velikoj Britaniji je 2004. bilo 888 MW da bi sada skoilo na 1.953 MW. Najvei skok zabeleen je u Francuskoj - sa 386 MW u 2004. sada je poraslo na 1500 MW, a u Portugalu sa 522 MW na 1.188 MW u istom periodu. Od istonoevropskih zemalja veliki rast je u Poljskoj - od 63 MW na 107 MW, od 2004. do sada. Ne zaostaje ni Litvanija, koja ima preko 80 MW instaliranih kapaciteta.

SAD, posle poetnog liderstva tokom osamdesetih, ukidanjem tax free stimulacije devedesetih, gube primat, da bi poslednjih godina beleili sistematski oporavak. Dok su 2004. imali instaliranih 6.725 MW, sada imaju 10.492 MW, s tim to se dinamini rast iz Kalifornije seli u Teksas, Severnu Dakotu, a i na istonu obalu. Od azijskih zemalja vodea je Indija sa 5.340 MW, sledi Kina sa 1260 MW, Japan sa preko 1000 MW, Tajvan i Juna Koreja imaju po preko 120 KW... Od afrikih zemalja, najvie je napredovao Maroko sa 64 MW, a u Junoj Americi programi tek poinju da se razvijaju tako da Brazil od 24 MW u 2004. sada ima 79 MW instaliranih vetrogeneratora.

Vetrovi i struja u Srbiji

Zbog stalne energetske krize u Srbiji, vetroenergetika se pokazuje kao idealan novi kapacitet ; ima veoma kratak period investicione izgradnje, sezonska vrna proizvodnja poklapa se sa sezonskom vrnom potronjom i proizvodi se struja uz minimalno naruavanje ivotne sredine. Sredinom osamdesetih, bilo je vie istraivakih projekata u oblasti novih i obnovljivih izvora energije. Meu njima i vetroenergetike. Septembra 1987, na savetovanju o proizvodnji elektrine energije u okviru strategije razvoja energetike, dosta panje bilo je posveeno alternativnim izvorima. Poznato je da su u naoj zemlji potencionalni lokaliteti za razvoj vetroenergetike planinski venci istone Srbije, Vojvodina, planinske zaravni u centralnoj Srbiji i doline Dunava, Save i Morave. Trenutno se vre sistematska merenja vetroenergetskih potencijala na vie lokacija u Vojvodini, na desnim obalama Save i Dunava, a najdalje se otilo u merenjima na Vlasini. Na izabranim lokacijama, vie od godinu dana, vre se sistematska ispitivanja a prouena je i mogunost akumulacije elektrine energije preko reverzibilne hidroelektrane.

Merenja na VlasiniNa slici se vidi da je u junu, kada je period slabijih vetrova, u prva dva dana srednja vrednost brzine 12 m / s, da je od 3. do 18. juna srednja vrednost brzina iznosila 4 m / s, a u periodu od 18. do 30. juna 2005. prosena brzina je bila 8 m / s, to je veoma pogodno za korienje.

Rezultati uraenih studija ukazuju da je vetar u Srbiji dobar resurs za proizvodnju elektrine energije. Po vaeim kriterijumima za ekonominu eksploataciju, moe se eksploatisati na velikoj povrini. Pri sadanjem stepenu razvoja tehnologije, mogue je instaliranje vetrogeneratora ukupnog kapaciteta do 1500 MW, to je oko 15% ukupnog energetskog kapaciteta Srbije. Ovi kapaciteti, uz pretpostavku niskog stepena iskorienja, mogu da proizvedu 2,4 TWh elektrine energije godinje.

Izbor lokacije

U primorskim zemljama, uz obalu ili na planinskim prevojima uz more, stalno duvaju vetrovi pa izbor lokacije nije teak. U kontinentalnim zemljama, posebno u planinskim oblastima, na samo stotinak metara, smenjuju se zavetrine i brisani prostori, gde vetar snano duva. Nai meteorolozi razvili su u svetu priznat metod modeliranja vazdunih strujanja, pre svega radi tanijih vremenskih prognoza. Meutim, modeliranje je nalo primenu i u vetroenergetici. Pomou modela grubo su predviene oblasti u Srbiji interesantne za vetroenergetiku. Za njih se izrauje numeriki model uz utvrdjivanje uticaja svih prepreka i odreuje se merno mesto jednog ili vie mernih stubova. Merni stub visine 50 m ili vii postavlja se na izabrano mesto i vre se merenja duga vie meseci ako se ona mogu korelisati sa podacima okolnih meteorolokih stanica, odnosno najmanje 18 meseci do dve godine, ako to nije mogue.

Vetroelektrana na moru i kopnu

Cena jenog vetroagregata snage 1MW je oko jedan milion eura, koliko kota i instalacija 1MW u prosenoj termoelektrani na ugalj. Za razliku od termo i hidroelektrana vetroelektrane se grade veoma brzo -- za svega nekoliko meseci. Nemaka je, na primer, u poslednje etiri godine izgradila preko 8000 MW vetrogeneratora, to odgovara snazi svih hidro i termo elektrana u Srbiji. Vek trajanja vetroelektrane je oko 25 god. Ipak, cena proizvedene elektrine energije iz prosenog vetroagregata je jo uvek skuplja od cene kWh iz konvencionalnih eleketrana. Prosean vetroagregat od 1MW instalisane snage proizvede elektrine energije na godinjem nivou duplo manje nego 1MW instalisane snage u hidroelektrani, odnosno oko tri puta manje nego u prosenoj termoelektrani i oko 3,5 puta manje nego ista instalisana snaga u nuklearnoj elektrani. Osim toga, proizvodnju vetroelektrane diktira vetar, dok u akumulacionim hidroelektranama upravljanje proizvodnjom se vri na osnovu zahteva trita. Na primer, preko noi se puni akumulacija i proizvodnja dri na minimumu, a preko dana kada je 1kWh najskuplji elektrana radi punim kapacitetom i proizvodi najskuplju struju . Na jako vetrovitim lokacijama, ija je srednja godinja brzina vea od 7m/s, vetroelektrane mogu biti i ekonominije od komercijalnih izvora ali su takve povoljne lokacije relativno retke. Smatra se da e vetroelektrane po ceni proizvedenog kWh biti u potpunosti konkurentne konvencionalnim izvorima kada se u cenu proizvodnje elektrine energije ukljui i uticaj na ivotnu sredinu. Za proizvodnju 1kWh u prosenoj termoelektrani na lignit se potroi oko 1,5 do 2 kg uglja pri emu se u atmosferu oslobodi oko 1kg ugljen-dioksida (CO2) i oslobodi oko 2kWh toplotne energije koja se rasipa u okolinu i lokalno zagreva reku i atmosferu. CO2 je uz vodenu paru najvei uzronik globalnog zagrevanja (efekta staklene bate). Prema sporazumu iz Kjota svaki kilogram CO2 koji se emituje u atmosferu ima svoju cenu i ti takozvani eksterni trokovi mogu poveati trokove proizvodnje 1kWh elektrine energije u termoelektranama i do 200%.Merni stub

Stub visine 50 m kota neto manje od 5000 eur. Opremljen je sa 4 kalibrisana merae brzine vetra, od kojih se dva postavljaju na vrhu, jedan na 40 m, a jedan na 30 m. Za tri pokazivaa pravca vetra, senzor relativne vlanosti, temperaturni senzor, ureaj za prikupljanje, primarnu obradu i skladitenje podataka, potrebne elektine i kablove za zatezanje stuba treba izdvojiti jo toliko. Znai, za opremanje jednog mernog mesta treba uloiti neto manje od 10.000 eur, ne raunajui trokove transporta i postavljanja stuba. Ostali delovi vetroelektrane

Osnovni delovi vetroelektrane su: rotor vetroturbine, vratila s reduktorom, elektrini generator i ostali delovi elektrinog sistema (prikljuak na mreu i sl.), sistemi za regulaciju (aerodinamiko koenje, zakretanje kuita, nadzor i komunikacije itd.), stub, temelj.Rotor vetroturbine sastoji se od odgovarajueg broja lopatica spojenih na vratilo preko jedne ili vie glava. Za primenu u vetroelektranama danas se najee (u gotovo 90% sluajeva) koriste tzv. propelerski rotori s tri lopatice ('kraka') na ijim se vrhovima postiu brzine od 50 do 70 m/s. Osim trokrakih, koji su se pokazali najefikasnijim, postoje i dvokraki (iji je stepen iskorienja tek za 2 do 3% manji), a i jednokraki rotori (koji se moraju dodatno uravnoteavati).Lopatica je deo na kojem dolazi do konverzije kinetike energije vetra u kinetiku energiju obrtanja rotora. Broj i izrada lopatica uslovljeni su pre svega samom izradom rotora, odnosno turbine (s horizontalnom ili vertikalnom osovinom i sl) zatim brojnim drugim tehnikim i netehnikim injenicama. Na primer, manji broj lopatica znai manje trokove proizvodnje, ali uzrokuje vee brzine obrtanja, a time i veu buku i eroziju leajeva. Za primenu kod vetroturbina s horizontalnom osovinom najee se, zbog tehnikih, ali i estetskih razloga koriste rotori s tri lopatice.Glava je deo rotora preko kojeg su lopatice kruto ili fleksibilno povezane s vratilom. Kod rotora s horizontalnom osovinom glava je samo jedna, dok ih kod rotora s vertikalnom osovinom moe biti vie. U glavi se nalaze leajevi pokretnih lopatica i sistem za zakretanje lopatica zatim prikljuci na instalacije (npr. za elektrine grejae na vrhu lopatice ili za hidrauliki pogon zakretanja vrha lopatica i sl).Vratilo slui za prenos obrtnog momenta od glave do elektrinog generatora. Na poloaju njegove ose zasniva se jedna od najvanijih podela vetroturbina. Pri tome se, zapravo, radi o dva vratila: sporom i brzom koja su meusobno povezana reduktorom (multiplikatorom).Vratilo turbine je spojeno direktno na glavu pa preuzima obrtni moment i celokupno radijalno i aksijalno optereenje koje se preko leajeva prenosi na noseu konstrukciju: stub i temelj. Brzina obrtanja vratila turbine obino je manja od 100 min-1.Prenosnik ili multiplikator se po pravilu izvodi kao zupaniki i slui za dovoenje brzine obrtanja rotora na vrednost koju zahteva elektrini generator (> 1500 min-1), pri emu su najei prenosni odnosi od 1 : 30 do 1 : 50. Za prenosnik je vrlo vano smanjiti vibracije od leajeva i zupanika na najmanju moguu meru. Uz njega se moe nai i spojnica, kojom se prema potrebi prekida prenos obrtnog momenta.Vratilo generatora slui za pogon elektrinog generatora i po pravilu ne prenosi optereenje.

Elektrini generator slui za pretvaranje kinetike energije obrtanja vratila u elektrinu energiju i predstavlja krajnji element konverzije energije u vetroelektrani. Generatori koji se koriste u vetroelektrani moraju da poseduju posebnu konstrukciju jer se obrtni momenti zbog promene snage vetra esto menjaju.

Vetroelektrane sa vertikalnom osovinom (VVO)Zajedniko im je to to je osa rotacije propelera ili turbine vertikalna.

Prednosti VVO:

jednostavne za izradu,

velikog obrtnog momenta,

izdrljive,

veina bez potrebe da se okreu u vjetar, nepotreban mehanizam za tu svrhu,

lake za odravanje nego VHO tip, jer je generator blizu tla.

Nedostaci VVO:

manja efikasnost od VHO tipova,

za proizvodnju elektrine energije, vei stepen mehanikog prijenosa potreban zbog manje brzine rotacije nego VHO tip.

U dananje vrijeme dolazi do rasta interesovanja za ovu vrstu montae zbog navedenih prednosti i za vjetroelektrane. Ovo se posebno odnosi na manje amaterske instalacije.

U dizajne VVO vrste spadaju:

anemometar - jednostavna sprava za mjerenje brzine vjetra, sa upljim polukuglama za hvatanje vjetra,

Savonius (Savonius) turbine,

Darius (Darrieus) turbine,

i druge vrste, kojima je zajedniko to to im je osovina vertikalna.Vetroelektrane sa horizontalnom osovinom (VHO)U dananje vrijeme najraireniji tip vjetroelektrane za velike snage.

Prednosti VHO:

U stanju da dobro iskoriste veu brzinu vjetra na visini,neto bolje efikasnosti od veine VVO vjetroelektrana,mogunost mijenjanja napadnog ugla elise (poveava efikasnost i olakava

regulaciju brzine).Nedostaci VHO:

skupi tornjevi vee visine,vibracije pri radu,potreba za neprekidnim rotiranjem u vjetar,sloenost,nezgodno odravanje visokih VHO.Cena energijeCena elektrine energije dobijene od vetra uporediva je sa cenom elektrine energije dobijene iz fosilnih goriva. Meutim, cena elektrine energije u Srbiji je veoma niska. Recimo, u Italiji ona iznosi 141 eur / MWh, u Portugaliji i Nemakoj 128 eur, u veini evropskih zemalja izmeu 84 i 91 eur, u Hrvatskoj 73 eur, a u Srbiji je neto manja od 38 eur / MWh.

Prednosti i mane vetrogeneratora

Prednosti: vetar je slobodan i obnovljiv izvor i farme vetrogeneratora ne troe nikakvo gorivo, pri proizvodnji struje vetrogeneratorima nema nikakvih otpadaka niti se stvaraju gasovi staklene bate, zauzete povrine ovim ureajima mogu se normalno koristiti u poljoprivredi, vetroenergetske farme predstavljaju i turistiku atrakciju, vetrogeneratori su dobar nain da se od mree udaljeni potroai snabdevaju elektrinom energijom.

Mane: vetar je neujednaen i nema ga uvek pa tada vetrogeneratori ili ne rade ili daju manju snagu, najpogodnija mesta su obino na obalama mora i reka ili u planinama, pa je u prvom sluaju zakup zemlje skup, a u drugom je poveano ulaganje u izgradnju. Ima ljudi koji smatraju da pokrivanje terena vetrenjaama naruava izgled predela, mogu da predstavljaju opasnost za ptice, posebno ako su podignuti na pravcima njihovih seoba, rad vetrogeneratora moe da ometa prijem televizijskog signala, vetrogeneratori proizvode stalan, slab i neprijatan um. RadNa snagu vetra utiu: hrapavost tla, prirodne ili vetake prepreke i orografija. Rad vetrogeneratora moe biti bitno uvean ukoliko se WEG locira izmedju dve prepreke ili dve planinske padine ( tunel efekat ). Poveanja brzine mogu da budu i preko 30% u odnosu na okolinu. Jedan od uobiajenih lociranja WEG je na vrhovima brda gde se poveavaju gustina i brzina vazduha koji struji.

Efikasnost rada zavisi od srednje brzine vetra i uestanosti. Usled diskontinuirane prirode vetra, stepen iskorienja kapaciteta WEG je nii nego kod konvencionalnih elektrana i krece se izmeu 20 i 40% u odnosu na instaliranu snagu. Vetar jako varira, pri emu se promene brzine javljaju i usled ovog ili onog godinjeg doba. U naim uslovima vetrovi su najjai zimi, kada je najvea potronja elektrine energije, pa WEG mogu da slue kao vrni kapaciteti.

Znaajni parametri za proizvodnju elektrine energije su: brzina vetra, opredeljujui pravac, uestanost brzina, uestanost tiine, gustina vazduha. Tipina varijacija vetra obino se opisuje Weibull - ovom distribucijom. Sabiranjem svake brzine pomnoene sa verovatnoom njenog pojavljivanja dobija se srednja brzinu u posmatranom periodu.Vetroagregat sa modernom trokrakom vetroturbinom nominalne snage 1,3 MWDijapazon brzina vetra u kojem vetrogenerator generie elektrinu energiju je tipino od 3 do 25 m/s, a maksimalnu (nominalnu) snagu postie pri brzini vetra od 12 do 15 m/s. Za brzine vetra iznad 25 m/s vetroturbina se iz mehanikih razloga zaustavlja. Pokazalo se da ekonomski nije isplativo projektovati vetroturbine za aktivan rad pri brzinama vetra veim od 25 m/s jer se takvi vetrovi relativno retko javljaju. Konstrukcija savremenog vetroagregata je projektovana da izdri udare vetra i do 280 km/h.

Vetroagregati se grade na vetrovitim lokacijama na kojima je srednja godinja brzina vetra vea od 6 m/s (na visini 50m iznad zemlje). Jedan vetroagregat snage 1MW moe na ovakvoj lokaciji proizvesti oko 2000 MWh elektrine energije godinje, to je dovoljno da podmiri potrebe oko 500 prosenih etvorolanih domainstava. Na pogodnim lokacijama se grupie obino vie vetroagregata koji ine vetroelektranu. Vetroelektrana moe imati i nekoliko stotina vetroagregata i snagu preko 300 MW. Grade se na kopnu (onshore wind farm), ali i u priobalnom pojasu plitkih mora (offshore wind farm) gde duvaju jaki i stabilni vetrovi.SADRAJSnaga pokretnog vazduha.1Istorija korienja vetra2ta je vetrogenerator ( WEG )? .4Korienje u svetu4Vetrovi i struja u Srbiji..7Merenja na Vlasini..8Izbor lokacije8Vetroelektrana na moru i kopnu9Merni stub..10Ostali delovi vetroelektrane..11Vetroelektrane sa vertikalnom osovinom (VVO).13Vetroelektrane sa horizontalnom osovinom (VHO)..13Cena energije14Prednosti i mane vetrogeneratora14Rad..15Vetroagregat sa modernom trokrakom vetroturbinom nominalne snage 1,3 MW151