Energija vjetra nastaje pretvaranjem kinetičke energije sadržane u zračnim masama u električnu energiju. Taj se proces odvija putem vjetroagregata, opreme koja u dodiru s vjetrom pokreće okretanje i opskrbljuje električnu mrežu.
Od početka civilizacije čovjek je naučio proizvoditi energiju snagom vjetra. S napretkom tehnologije pojavila se i energija vjetra.
Donijela je mogućnost smanjenja emisije zagađujućih plinova i drugih problema uzrokovanih neobnovljivim izvorima energije.
No, snaga vjetra ima i nedostataka koje se ne mogu zanemariti. Želite saznati što su oni?
U današnjem postu objasnit ćemo što je energija vjetra i kako je prisutna u Brazilu. Dobro štivo!
Što je energija vjetra?
Energija vjetra je kada se energija vjetra transformira u korisnu energiju. Polazi se od istog principa korištenja vjetroagregata za proizvodnju električne energije, vjetrenjača za proizvodnju mehaničke energije ili jedra za pogon jedrilica.
Obnovljivi je izvor energije, odnosno koristi resurs koji nije iscrpljiv (vjetar). Za usporedbu, neobnovljivi izvori energije su oni koji se proizvode s fosilnim gorivima, poput nafte, ili s nuklearnim gorivima.
Iako se čini da je riječ o novijoj tehnologiji, energija vjetra koristi se više od 3000 godina. Počeo se primjenjivati u vjetrenjačama, alatu stvorenom u 5. stoljeću.
Energija vjetra počela se koristiti s vjetrenjačama
S vremenom je čovjek počeo koristiti silu vjetrova ne samo da bi stvorio mehaničku, već i električnu energiju.
S tehnološkim napretkom stvorene su vjetroturbine, električni generatori integrirani u osovinu zupčanika koji energiju vjetra pretvaraju u električnu energiju.
U tom se kontekstu pojavljuju prve vjetroelektrane.
Kako djeluje energija vjetra?
Sad kad znate što je energija vjetra, objasnimo detaljnije kako ona djeluje.
Vjetroturbine su instalirane u regijama gdje postoje takozvani prevladavajući vjetrovi. Djeluju kada se kinetička energija transformira u mehaničku ili električnu energiju.
Energija vjetra: komponente vjetroagregata (ilustracija: A2ad)
Da bismo razumjeli ovu transformaciju kinetičke energije u energiju vjetra, moramo razumjeti kako vjetrovi nastaju.
Vjetar je rezultat pretvorbenih struja u atmosferi na Zemlji koje pokreće sunčeva toplinska energija.
Kretanje zraka kakvo poznajemo pojavljuje se na zemljinoj površini gdje ima tla i topline.
Sunčeva toplina zagrijava tlo brže od vode, a zagrijani zrak je lakši pa raste. Noću je zrak iznad vode topliji i zamjenjuje ga hladniji zrak iz zemlje.
Ova promjena temperature uzrokuje kretanje vjetra koji generira kinetičku energiju koja se pretvara u električnu energiju iz kretanja turbina.
Energija vjetra: shema vjetroagregata i sustava za prijenos energije (foto: web ljepilo)
Koje su vrste sustava vjetra?
Proizvodnja energije vjetra može se dogoditi kroz 3 različita sustava. Pogledajte što su:
Izolirani sustavi: mali su i obično se koriste za opskrbu područja u kojima nije izvedivo proširiti električnu mrežu. Lako se primjenjuju u domovima.
Hibridni sustavi: koriste se više od jednog izvora za proizvodnju energije, na primjer, fotonaponski paneli. Koriste se za proizvodnju energije vjetra za veći broj korisnika.
Sustavi integrirani u mrežu: ovo je sustav prisutan u vjetroelektranama koje koriste velik broj vjetroagregata. Sva proizvedena energija isporučuje se izravno u električnu mrežu.
Energija vjetra: vjetroelektrana u Rio Grande do Norte (Foto: Pedro Vitorino)
Još jedna primjena koja se koristi u energiji vjetra je priobalna. To je sustav u kojem su vjetroturbine instalirane na moru.
Energija vjetra: primjer offshore sustava
Obalni sustav koristi se za proizvodnju energije vjetra u zemljama s malim teritorijalnim proširenjem ili s malo prostora za postavljanje vjetroturbina na kopnu. Obično se primjenjuje u europskim zemljama i SAD-u.
Vidi također: Kako izvršiti električnu instalaciju? Pogledajte kompletan vodič!
Energija vjetra: prednosti i nedostaci
Prednosti energije vjetra
Kada govorimo o prednostima energije vjetra, glavna je, bez sumnje, ona da je to čist i obnovljiv izvor energije.
Energija vjetra ne emitira stakleničke plinove, onečišćujuće tvari niti stvara otpad. Prema istraživanju koje je provelo Brazilsko udruženje za energiju vjetra (ABEEólica), samo je u 2018. godini energija vjetra eliminirala emisiju 21 milijun tona ugljičnog dioksida (CO2).
Sljedeća je prednost energije vjetra u tome što donosi rast gospodarstvu regija odabranih za ugradnju vjetroturbina.
Primjer je općina João Câmara, 100 km od Natala (RN). Mjesto je identificirano kao izvrsna regija za proizvodnju energije vjetra jer ima puno vjetra.
S obzirom na ovaj kontekst, tvrtka se udružila sa stanovnicima kako bi koristila ta zemljišta u zamjenu za mjesečne isplate i pomoć u očuvanju tla.
Energija vjetra: selo João Câmara s vjetroagregatima
Energija vjetra također nudi prednost vladi jer smanjuje ovisnost o energiji iz inozemstva. Uz to, energija vjetra pomaže u postizanju međunarodnih ciljeva održivosti, izbjegavajući kazne za Brazil.
Pogledajte sažetak blagodati energije vjetra:
- Čist je i obnovljiv
- Ne emitira zagađujuće plinove niti stvara otpad
- Smanjuje emisiju stakleničkih plinova
- Donosi ulaganja u regije u nepovoljnom položaju
- Otvara radna mjesta
- Smanjuje energetsku ovisnost o vanjskoj strani
Vidi također: Toplinski otoci - znajte što su i kako smanjiti njihov utjecaj
Mane energije vjetra
Među glavnim nedostacima energije vjetra možemo istaknuti isprekidanost vjetra.
Zbog varijacija u intenzitetu tijekom godine, električna mreža mora se kontinuirano prilagođavati opskrbi i potrošnji kako bi održala konstantan napon u sustavu.
Stoga se vjetroagregati smatraju promjenjivim izvorom energije, a ne sigurnim opskrbljivačem.
Drugi nedostatak energije vjetra je u odnosu na buku vjetroagregata. Ali jedno je pronađeno rješenje bilo izgraditi ih više, smanjujući zvučni utjecaj.
Energija vjetra: selo na Piauíu blizu energetskih tornjeva (foto: Zanone Fraissat / Folhapress)
Vizualno zagađenje i nesreće s pticama koje udaraju u lopatice vjetroturbina također se pojavljuju kao nedostaci energije vjetra.
Pogledajte sažetak nedostataka energije vjetra
- Isprekidani vjetrovi
- Zagađenje bukom
- Vizualno zagađenje
- Nesreća s pticama
Kako energija vjetra djeluje u Brazilu?
Brazil je jedna od zemalja s najvećim faktorom kapaciteta za proizvodnju energije vjetra na svijetu.
Prema ABEEólicinom biltenu za 2018. godinu, Brazil već ima 14,71 GW instalirane snage u 583 vjetroelektrane, što predstavlja 9% proizvodnje energije u zemlji.
U dane najveće proizvodnje vjetra taj broj doseže 14% u zemlji i više od 70% na sjeveroistoku, regiji s najvećim brojem vjetroelektrana.
Energija vjetra: razvoj instaliranog kapaciteta proizvodnje energije vjetra u Brazilu (izvor: G1)
Prema istom biltenu, Brazil je bila peta zemlja koja je najviše uložila u energiju vjetra na svijetu u 2018. Prvo, drugo, treće i četvrto mjesto su Kina, Sjedinjene Države, Njemačka i Indija.
Trenutno u zemlji radi oko 7 tisuća vjetroagregata raspoređenih u 12 država.
Bahia je država s najvećim brojem vjetroelektrana (42), a slijede Rio Grande do Norte (15) i Piauí (8).
Kako djeluje energija vjetra u Brazilu: vjetroelektrana u Bahii
Zbog svog velikog teritorijalnog proširenja, Brazil ulaže samo u proizvodnju kopnene energije vjetra (na Zemlji). No, Petrobras traži ulaganja kako bi počeo poduzimati prve korake u offshore proizvodnji vjetra.
Očekuje se da će pilot postrojenje započeti s radom 2022. godine.
Jeste li voljeli znati više o energiji vjetra? Iskoristite priliku i provjerite: Sve što trebate znati da biste stvorili održiv dom!