»
Lokacija
i drugi faktori koji utiču na efikasnost turbina
|
Lokacija
je kritično bitna za maksimalnu proizvodnju električne energije koja je
ostvarljiva jednom turbinom na vetar. Kinetička energija kojom vetar
deluje na jedinicu površine jednaka je kubnoj vrednosti brzine vetra,
što znači da udvostručavanje brzine vetra osam puta povećava nivo
kinetičke energije. Ovaj eksponencijalni odnos između brzine i energije
vetra čini izbor lokacije izuzetno bitnim. Mesto sa velikim prosečnim
brzinama vetra može da omogući proizvodnju znatno više električne
energije nego mesto na kome su prosečne brzine vetra tek neznatno manje.
Prosečna brzina vetra koji okreće rotore na farmi vetra
u mestu Lejk Benton u američkoj državi Minesota je oko
26 kmh i to ovaj kraj čini najvetrovitijim u državi. Ove
turbine su opremljene posebnim sistemima koji im
obezbeđuju punu operativnost u uslovima velike hladnoće. |
Kod mnogih
kontinentalnih lokacija, vetrovi su najjači tokom zime i proleća a
najslabiji tokom leta i jeseni. Regionalne vremenske karakteristike i
lokalna topografija takođe mogu da izazivaju varijacije brzine i pravca
vetra. Na primer, pustinjska ili kamenita priobalja okeana karakterišu
jaki vetrovi tokom leta, kada se hladan vazduh sa okeana velikom brzinom
kreće ka kontinentalnom zaleđu gde zauzima mesto mase toplog vazduha
koja se podiže u veće visine.
Turbine na
vetar se postavljaju pojedinačno, u klasterima od dve do deset turbina
ili velikim formacijama koje se nazivaju i farme vetra a koje može da
čini veliki broj turbina. Ovakve farme vetra imaju svoje dobre i loše
strane: skoncentrisanost velikog broja turbina na jednom mestu
pojednostavljuje održavanje i smanjuje njegove troškove ali sa druge
strane upravo to smanjuje pojedinačnu efikasnost turbina koje su
pozicionirane niz vetar u odnosu na one koje rade u neometanoj struji
vazduha. Odluka o načinu izgradnje farmi vetra je uglavnom uslovljena
lokalnom geografijom. Farme vetra u ravničarskim područjima se najčešće
postavljaju kao dugi paralelni redovi. U ovom smislu jedna od najlepših
farmi vetra je
Tændpibe-Velling Mærsk u Danskoj koja podseća na
formaciju vojnika na svečanom defileu, a podignuta je na poluostrvu
Jitland.
Na
brdovitim ili pIaninskim područjima koja se prostiru pod približno
pravim uglom u odnosu na preovlađujući vetar, postavljaju se dugački
redovi turbina na grebene i njihove najisturenije tačke a u vidu redova
se postavljaju i na drugim vetrovitim područjima. U Holandiji postoje
linearne farme vetra koje su pozicionirane paralelno sa nasipima i
drenažnim kanalima a takođe se postavljaju uz lučke lukobrane kao što
je slučaj u Ebeltoftu u Danskoj, Zeebrugeu u Belgiji i luci Blajt u
Engleskoj.
Kao i
konvencionalne elektrane, farme vetra su skup većeg broja nezavisnih
generatora, u ovom slučaju, turbina na vetar. Iako svaka turbina u
sastavu jedne farme vetra funkcioniše nezavisno, turbine su obično
povezane na centralni sistem nadzora. Bez obzira da li u jednom trenutku
struju proizvode samo dve ili dvesta turbina, proizvedena energija se
isporučuje elektromreži.
|
Energija
vetra je perspektivan izvor električne energije obzirom da je to čist i
obnovljiv resurs. Međutim, imajući u vidu da brzina vetra varira na
dnevnoj, sezonskoj pa čak i godišnjoj osnovi, energija vetra je nestalan
resurs. Čak i na vetrovitim područjima uobičajeno je da turbine
proizvode struju tokom svega 60 procenata godine a i kada su aktivne
može se desiti da vetar nema dovoljno snage da ih pokreće u punom
kapacitetu. Sveukupno, turbine postavljene na vetrovitom području u
proseku rade sa svega 25-35 procenata punog kapaciteta. Sa druge strane,
termoeletkrane na ugalj obično funkcionišu sa u proseku 75 do 85
procenata svog punog proizvodnog kapaciteta.
Nestalna
priroda vetra, pa samim tim i energije vetra, ne odražava se na
potrošače ako su turbine povezane sa javnom elektromrežom, kao što je to
slučaj u Severnoj Americi, Evropi i delovima Azije. Posledice dana bez
vetra mogu se uravnotežiti proizvodnjom električne energije drugim
izvorima, kao što su termoelektrane i hidroelektrane koje funkcionišu u
sastavu mreže. Ovako organizovan sistem omogućuje pouzdano snabdevanje
strujom svih potrošača a stanovništvo udaljenih područja koje zavisi od
vetra često koristi akumulatore, baterije i rezervne agregate kojima se
obezbeđuje električna energija tokom dužeg perioda sa slabim vetrom.
U
operativnom smislu, savremene turbine na vetar su pouzdane kao i
konvencionalne elektrane. Najveći deo komercijalnih turbina je u
neoperativnom statusu (isključen radi održavanja ili servisiranja) tokom
manje od 3 procenta svog radnog veka a pored toga poznate su i po
svojoj dugovečnosti – mnoge turbine proizvode električnu energiju još od
ranih osamdesetih. |