Jaké jsou nevýhody větrných elektráren?

Podle odborníků vzroste v Evropě v příštích 10 letech objem vyrobené větrné energie o 140 GW. Vítr, jako nevyčerpatelný zdroj energie šetrné k životnímu prostředí, je stále více využíván.

Kromě nepopiratelných výhod má však větrná energie i své nevýhody.

Co je větrná energie? Energie větru je v podstatě energie slunce přeměněná na kinetickou energii molekul vzduchu. Jednoduše řečeno, větrná energie, stejně jako energie vln, je druh sluneční energie, energie, která nám bude k dispozici, dokud bude existovat Slunce a naše planeta.

Lidé se naučili využívat větrnou energii již v dávných dobách. Již ve starověkém Egyptě se tedy vítr používal k mletí obilí a v Babylóně a Číně k odvodňování polí. Konečně ve 20. století se vítr začal využívat přímo k výrobě elektřiny. Zastánci větrné energie deklarují nepřetržité výhody tohoto přístupu: konstatují zanedbatelné náklady na provoz větrné elektrárny a skutečnost, že větrná energie splňuje všechny podmínky nutné k tomu, aby byla zařazena mezi ekologicky šetrný způsob výroby.

Nespokojení sousedé

Odpůrci větrné energie v ní však nacházejí i nevýhody. Navíc, pokud jsou některé z nich nevýznamné ve srovnání se škodami způsobenými tradičními zdroji energie, jiné nás nutí vážně se zamyslet nad budoucími vyhlídkami větrného průmyslu.

Začněme tím nejjednodušším z nich. Mnoho lidí se například domnívá, že tu a tam trčící větrné turbíny kazí vzhled oblasti. Sousedé se proto mohou postavit stavbě větrné turbíny (říká se tomu „syndrom odcizení“). Lopatky rotoru navíc při provozu vydávají hluk, který obtěžuje obyvatele sousedství (zároveň malé větrné turbíny, často instalované v těsné blízkosti domů, jsou hlučnější – jejich rychlost otáčení je vyšší než u velkých turbín, a jsou blíže k zemi). A nedostatek souhlasu vašich sousedů s instalací turbíny může ukončit vaše plány na získávání energie z větru.

Mimochodem, sousedé mohou mít zcela racionální důvody k tomu, aby větrný mlýn neměli rádi. Existuje tedy názor, že turbíny vytvářejí rušení, které zhoršuje příjem rozhlasového a televizního vysílání. Na mnohé navíc negativně působí neustálé blikání slunečního světla, přerušovaného lopatkami nebo od nich odráženého. Při určité frekvenci blikání se u některých lidí dokonce objevují epileptické záchvaty.

Finanční aspekt

Větrné elektrárny mají ještě vážnější nevýhody. Nezapomínejte, že vítr je nestabilní zdroj energie. Síla větru je velmi proměnlivá a často nepředvídatelná, což vyžaduje použití dodatečné vyrovnávací paměti pro uložení přebytečné elektřiny nebo duplikaci zdroje pro zálohování.

Pokud mluvíme o malosériové výrobě, i ty nejlepší příklady autonomních větrných elektráren dokážou zajistit pravidelnou výrobu jen malého množství elektřiny. Navíc malé větrné turbíny nefungují při příliš silném větru a bouřka, hurikán nebo sněhová bouře může takovou turbínu poškodit. To vše vede k tomu, že i když se malé větrné elektrárny vyplatí, trvá to velmi dlouho.

S „velkou“ větrnou energií však není vše tak jednoduché. Navzdory masové výrobě jsou náklady na výstavbu moderní větrné farmy vysoké. Větrné elektrárny se přitom zpravidla rozkládají na rozlehlých územích a nacházejí se daleko od spotřebitele, což vytváří dodatečné náklady na přepravu energie. Ukládání přebytečné energie generované větrnými turbínami také vyžaduje další řešení: baterie nebo konvertory na jiné formy energie. To znamená, že abyste získali „bezplatnou“ větrnou energii, musíte nejprve hodně zaplatit, protože větrná elektrárna má vysoké počáteční náklady.

Navíc vítr v různých částech Země v různých časech fouká různě. Při výstavbě větrných elektráren je nutný předběžný výzkum a vývoj větrné mapy, což prodražuje takovou elektrárnu.

Environmentální aspekt

Zastánci větrné energie neustále zdůrazňují, že ve srovnání se škodlivými účinky tradičních zdrojů energie je dopad větrné energie na ekologii planety zanedbatelný. Ale jsou tu rizika.

Za prvé, větrné mlýny představují hrozbu pro okřídlené tvory – ptáky a netopýry. Někteří výzkumníci tvrdí, že větrné turbíny nutí některé druhy ptáků změnit své migrační trasy, a ti, kteří se nezmění, riskují, že je lopatky turbíny zabijí. Například v USA na ně podle Národní akademie věd této země ročně zemře 20 tisíc až 37 tisíc ptáků.

Důvod, proč netopýři umírají, je složitější: jejich schopnost echolokace jim obvykle umožňuje vyhnout se zasažení čepelemi, ale létají do oblasti s nízkým tlakem, která se táhne za rotující čepel. Při náhlém vstupu do téměř bezvzduchového prostoru prasknou kapiláry v plicích a zvíře zemře.

Nakonec existuje verze, že větrné elektrárny škodí i lidem. Mnoho lidí žijících v okolí si tedy stěžuje na neustálý hluk. Větrné turbíny vytvářejí hluk srovnatelný s hlukem auta jedoucího rychlostí 70 km/h, což způsobuje nepohodlí lidem a plaší zvířata.

Další neočekávanou vlastností větrných elektráren bylo, že se ukázaly být zdrojem dosti intenzivního infrazvukového hluku, který má nepříznivý vliv na lidský organismus, způsobuje neustálé deprese, těžkou bezdůvodnou úzkost a nepohodlí v životě. Jak ukázaly zkušenosti s provozováním velkého počtu větrných turbín ve Spojených státech, ani zvířata ani ptáci nemohou tento hluk odolat a opouštějí oblast, kde se stanice nachází, tj. území samotné větrné elektrárny a sousedních oblastí. stát se neobyvatelným.

Americká dětská lékařka Nina Pierpont uvádí: blízkost větrných turbín způsobuje u některých lidí migrény, závratě, úzkost, tachykardii, tlak v uších a nevolnost, zhoršuje také vidění a dokonce i trávení. Dokonce identifikovala něco, co se nazývá „syndrom větrných turbín“, což je klinický název pro řadu příznaků, které postihují mnoho (ale ne všechny) lidi žijící v blízkosti průmyslových větrných turbín.

Problémy podle lékaře způsobuje narušení vestibulárního systému vnitřního ucha nízkofrekvenčním hlukem z větrných turbín. Jinými slovy infrazvuk. Nízkofrekvenční hluk z turbín stimuluje produkci falešných signálů v systému vnitřního ucha, které vedou k závratím a nevolnosti, stejně jako k problémům s pamětí, úzkosti a panice. Infrazvuk díky své dlouhé vlnové délce volně obchází překážky a může se šířit na velké vzdálenosti bez výrazných energetických ztrát. Proto lze infrazvuk považovat za faktor znečišťující životní prostředí. Pokud tedy větrné turbíny produkují infrazvuk, stále nejsou čistým zdrojem energie, protože znečišťují životní prostředí. A filtrování infrazvuku je mnohem obtížnější než běžný zvuk. Nainstalované zvukové filtry neumožňují jeho úplné odstínění.

Nicméně „syndrom větrných generátorů“ není oficiálně uznán. Pierpontovi kritici říkají, že kniha, kterou napsala, nebyla recenzována a byla vydána sama, a její vzorek studijních předmětů je příliš malý a nemá žádnou kontrolní skupinu pro srovnání. Mnoho odborníků tvrdí, že termín „syndrom větrných turbín“ šíří skupiny aktivistů, které stojí proti větrným elektrárnám. A některé studie vysvětlují syndrom větrných turbín silou sugesce. (Abychom byli spravedliví, stejné argumenty jsou uvedeny v reakci na kritiku tradičnějších forem energie, jako je jaderná energie, které jsou proti větrné energii.)

Navzdory kritice syndromu si však lidé velmi často stěžují na bolesti hlavy, nespavost a zvonění v uších, které jsou spojovány s větrnými generátory. Ne nadarmo mizí zvířata poblíž větrných elektráren. K identifikaci skutečných hrozeb je zapotřebí další výzkum.

Vedou větrné turbíny svět k apokalypse?

Existují ještě vážnější obavy. Podle některých studií by nasazení větrné energie dokonce na 33 procent současné světové výroby elektřiny mělo horší dopady na klima než zdvojnásobení množství oxidu uhličitého v atmosféře. Mezitím, podle moderních vědeckých představ, zdvojnásobení obsahu oxidu uhličitého v atmosféře nevyhnutelně způsobí skutečně katastrofální klimatické změny a masové vymírání druhů.

Jak vědci dospěli k takovým závěrům? Je to proto, že každá větrná turbína vytváří „větrný stín“ přímo za sebou, oblast, kde je vzduch pomalejší, než je jeho přirozená rychlost v dané oblasti. To je důvod, proč jsou větrné turbíny ve větrných elektrárnách umístěny s výraznými „mezery“: jinak příliš blízcí sousedé navzájem sníží účinnost.

Pokud bychom pokryli celou Zemi větrnými turbínami, tvrdí vědci, taková elektrická síť „by mohla generovat obrovské množství energie, mnohem více než 100 TW, ale v tomto bodě klimatické modelování naznačuje, že její dopad na globální větry a tedy i klima by bylo velmi tvrdé.”

Připomeňme, že je to vítr, který je v globální atmosféře „odpovědný“ za přenos tepla z horkých tropických částí zeměkoule do chladnějších vysokých zeměpisných šířek (včetně Ruska). Snížení jejich rychlosti, nevyhnutelné při otáčení větrných mlýnů, vede k poklesu intenzity takového přenosu tepla. Stručně řečeno, teoreticky by příliš rychlý rozvoj větrné energie mohl vést ke zvýšení průměrných teplot v létě a poklesu v zimě. To znamená ekologickou katastrofu v planetárním měřítku.

Těžko říci, zda je to pravda, nicméně podle mého názoru i sebemenší podezření na takto negativní dopad na ekologii Země vyžaduje další výzkum. Možná nejsme svědky úsvitu větrné energie, ale jejího apogea, po kterém větrná energie uschne a bude zapomenuta.

větrné farmy vyrábět elektřinu pomocí energie pohybujících se vzduchových hmot – větru. Pro větrné farmy s horizontální osou otáčení je minimální rychlost větru:

• 4-5 m/s – s výkonem >= 200 kW
• 2-3 m/s – pokud je výkon

Větrná elektrárna je stožár s kontejnerem s generátorem a převodovkou nahoře. Lopatky jsou připevněny k ose převodovky větrné elektrárny. Kontejner elektrárny se otáčí v závislosti na směru větru.

Méně oblíbené jsou větrné elektrárny s vertikální osou. Samotný generátor je umístěn pod stožárem a hlavně není potřeba se orientovat podle větru. Větrné farmy s vertikální osou vyžadují vyšší rychlost větru a předstartování z externího zdroje energie pro stabilní provoz.

Větrné elektrárny – hlavní problémy

Hlavním problémem větrných elektráren je přerušovaný charakter větru. Výkon větrných elektráren je přitom v každém okamžiku proměnlivý. Je nemožné mít stabilní dodávky určitých objemů elektřiny z jedné větrné elektrárny.

Větrné elektrárny mají baterie pro ukládání elektřiny, pro rovnoměrnější a stabilnější provoz systému. Ze stejného důvodu je potřeba kombinovat větrné elektrárny do energetických systémů a komplexů s jinými způsoby výroby elektřiny. Jsou to především plynové generátory, mikroturbíny, solární elektrárny – baterie na bázi fotočlánků.

Větrné elektrárny – výhody

• Větrné elektrárny neznečišťují životní prostředí škodlivými emisemi.
• Větrná energie může za určitých podmínek konkurovat neobnovitelným zdrojům energie.
• Zdroj větrné energie – příroda – je nevyčerpatelný.

Větrné elektrárny – nevýhody

• Vítr je přirozeně nestabilní, sílí a slábne. To ztěžuje využití větrné energie. Hledání technických řešení, která by tento nedostatek kompenzovala, je hlavním úkolem při vytváření větrných elektráren.
• Vysoce kvalitní větrné generátory jsou velmi drahé a prakticky nerentabilní.
• Větrné elektrárny vytvářejí hluk škodlivý pro člověka v různých zvukových spektrech. Obvykle se větrné turbíny staví v takové vzdálenosti od obytných budov, aby hluk nepřesahoval 35-45 decibelů.
• Větrné elektrárny ruší televizi a různé komunikační systémy. Využití větrných turbín – v Evropě jich je více než 26 000 – naznačuje, že tento fenomén nemá rozhodující význam pro rozvoj alternativní elektřiny.
• Větrné elektrárny poškozují ptáky, pokud se nacházejí na migračních a hnízdních trasách.

Větrné elektrárny – výrobci – světoví lídři

• VESTAS
• NORDEX
• PANASONIC
• VERGNET
• ECOTECNIA
• SUPERWIND

Větrné elektrárny – geografie použití

Větrné elektrárny se využívají v zemích s vhodnou rychlostí větru, nízkým terénem a nedostatkem přírodních zdrojů. Světovým lídrem ve využívání větrných elektráren je Německo, které během krátké doby vybudovalo ~9000 MW výkonu.

Jednotkový výkon větrných elektráren se zvýšil na 3 MW. V Německu pokračuje intenzivní výstavba větrných elektráren. Výroba větrné energie se stala významnou součástí exportu Dánska a Německa.

Výroba větrné energie poskytuje v Evropě práci pro 60 000 lidí. Na státní úrovni v zahraničí byla přijata usnesení na podporu zavádění obnovitelných zdrojů energie.

Větrné elektrárny v Rusku

V Rusku bylo za poslední desetiletí postaveno a uvedeno do provozu pouze několik větrných elektráren.

V Baškortostánu byly instalovány čtyři větrné elektrárny, každá o výkonu 550 kW.

V Kaliningradské oblasti bylo instalováno 19 instalací. Kapacita větrného parku je ~5 MW.

Na velitelských ostrovech byly postaveny dvě větrné turbíny o výkonu 250 kW.

V Murmansku byla uvedena do provozu větrná turbína o výkonu 200 kW.

Celková kapacita větrných elektráren v Rusku však v roce 2004 nepřesáhla 12 MW.

Ruská federace je země s velkým územím ležícím v různých klimatických pásmech, což určuje vysoký potenciál pro využití větrných elektráren. Technický potenciál je více než 6200 miliard kilowatthodin, tedy 6x vyšší než všechny moderní výroby elektřiny u nás.