1 / 23

Vítr

Vítr. Vzniká v atmosféře na základě rozdílů atmosférických tlaků Teplý vzduch stoupá vzhůru, studený klesá dolů Větrné proudy ovlivňuje zemská rotace, morfologie krajiny, rostlinný pokryv a vodní plochy. Vítr v České republice. ČR je vnitrozemský stát s kontinentálním klimatem

wallis
Download Presentation

Vítr

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Vítr • Vzniká v atmosféře na základě rozdílů atmosférických tlaků • Teplý vzduch stoupá vzhůru, studený klesá dolů • Větrné proudy ovlivňuje zemská rotace, morfologie krajiny, rostlinný pokryv a vodní plochy

  2. Vítr v České republice • ČR je vnitrozemský stát s kontinentálním klimatem • Významné kolísání rychlosti a směru větru (turbulence) během roku • Nejduležitějším parametrem je rychlost (m/s) – závislá na hornatosti, nadmořské výšce, druhu povrchu, překážkách,… • Prakticky využitelný vítr je 40 m nad zemským povrchem

  3. Průměrná sezónní rychlost větru na podzim (m/s)

  4. Větrné elektrárny v ČR • Pro výstavbu jsou vhodné plochy v nadmořských výškách nad 600m • Většinou v horských oblastech v pohraničních pásmech – Krušné hory, Jeseníky, Českomoravská vrchovina • 60-70% vhodných míst jsou zákonem chráněná území • Dnešní technologie umožňuje i využití zalesněných ploch • Větrné elektrárny v ČR pokrývají asi 4% z celkové spotřeby elektrické energie • Větrné elektrárny jsou schopny pracovat pouze 10-20% roční doby

  5. Historie • První prakticky využitelné stroje byly větrné mlýny (od 7. století v Persii) • V Čechách byl první historicky doložený mlýn postaven v roce 1277, větší rozmach v ČR v 18. a 19. století • 1891 vyrobil Poul la Cour první větrný motor vyrábějící elektrický proud – využíval ho pro elektrolýzu ve škole • Mlýny pracovaly na odporovém principu (vítr se opírá do lopatky, ta klade odpor a otáčí se) – účinnost nebyla ani 20%

  6. Historie • Nízká efektivita vedla ke zdokonalení mlýnů a vynalezení konstrukce na vztlakovém principu (v době II. Světové války) – vítr obtéká lopatku s profilem leteckého křídla • Účinnost těchto motorů je až 50% • Platí, že čím menší je počet lopatek, tím větší je rychlost otáčení proto mají dnešní elektrárny převážně tři lopatky

  7. Historie • V 80.leteech 20. stol byla v Kalifornii vybudována první „větrná farma“ s 3500 turbinami o celkovém výkonu 1,3 TWh ročně • Nevýhodu nesnadného udržování a obtížného natáčení elektrárny proti větru odstraňuje r.1930 George J. Darreius, sestrojením svislého rotoru se třemi listy

  8. Přítomnost • Množství větrných elektráren stále stoupá i přesto že využití není nijak vysoké což vede k vysokým provozním nákladům • Za posledních 10 let bylo vybudováno přes 20 000 elektráren • Začínají se využívat malé elektrárny pro rodinné domy

  9. Výkoninstalovanývevětrnýchelektrárnáchv zemích EU (2009)

  10. Princip fungování větrné elektrárny • Působením aerodynamických sil na listy rotoru převádí turbína energii větrnou na rotační mechanickou • Se vzrůstající rychlostí větru vzrůstají vztlakové síly • Větší vítr = víc energie

  11. Stavba větrné elektrárny • Lopatky – musí mít profil křídla, nastavují se podle rychlosti větru, při rychlostech na 25 m/s se zastavují • Směrové kormidlo – nastavuje elektrárnu proti větru • Rotor – větší rotor=více energie, průměr od 80 do 100 m • Nosná věž- většinou z oceli (80-150m 147 – 220 t) • Transformátor – převádí napětí z 600V na 22000V pro rozvodné sítě

  12. Stavba větrné elektrárny

  13. Rozdělení větrných elektráren Systémy dodávající energii do rozvodné sítě (grid-on) - Nejrozšířenějsí, slouží výhradně pro komerční výrobu elektřiny - výkon 300 – 30 000 KW Systémy nezávislé na rozvodné síti (grid-off) • Autonomní, malé, slouží objektům, které nemají možnost připojit se k rozvodné síti • Mikroelektrárny s výkonem 0,1-5kW Systémy

  14. Debata o využití větrné energie Argumenty zastánců větrné energie • Žádné skleníkové plyny • Vítr je zdarma • Nehrozí velké havárie jako u jaderných elektráren • Výstavbou větrných elektráren se rozdělí zdroje- nehrozí velkoplošné výpadky • Moderní větrné elektrárny nové koncepce jsou schopny fungovat bez mechanické převodovky, která byla ve starších strojích zdrojem hluku • Větrné elektrárny nahrazují část kapacity tepelných elektráren, jejichž povrchové doly hyzdí a narušují krajinu. • Výhodnost větrných elektráren roste při současné stále horší dostupnosti a zvyšující se ceně neobnovitelných zdrojů tak rychle jako cena neobnovitelných zdrojů. • Problémy kolísání dodávky i kolísání kmitočtu byly vyřešeny i v zemích, kde větrná energie kryje 11% výroby elektrické energie.

  15. Debata o využití větrné energie Argumenty odpůrců větrné energie • Větrné elektrárny lze stavět pouze v místech, kde má větrné proudění potřebné parametry • Větrné elektrárny mají poměrně malý výkon • Větrné elektrárny narušují životní prostředí ve svém okolí. Rotující vrtule zabíjejí ptáky a netopýry. • Větrné elektrárny jsou srovnatelně hlučné jako ostatní typy elektráren, ale při stejném výkonu zabírají mnohonásobně větší plochu. • Námraza odletující z větrných elektráren může ohrožovat život či majetek. • Při velkém větru může dojít k celkové destrukci rotoru a následně celé větrné elektrárny. • Doba návratnosti investic stoupá. Dotované projekty často paradoxně fungují s parametry, za nichž by bez dotací byly výrazně ztrátové a fakticky nerealizovatelné.

  16. Shrnutí Přednosti • výroba „čisté“ energie bez škodlivých emisí a odpadů • nevyužívají fosilní paliva • ekonomický přínos pro obce – podíl na zisku • zájem turistů • konstantní výkupná cena po dobu 20 let od spuštění • zelené bonusy, dotace • Nevýhody • technicky náročné, finančně nákladné stavby • nerovnoměrnost dodávky • lokalita – energetické využití větru má smysl jen tam, kde vítr dosahuje průměrné rychlosti nad 5 m/s– malé stroje začínají pracovat již při rychlostech okolo 4 m/s, ale jejich výkon je velmi malý. • návratnost – nedá se přesně určit (závisí na síle větru) • možnost poškození náhlým silným větrem – při rychlosti kolem 20 m/s je obvykle nutno elektrárnu zastavit (zabrzdit vrtuli), aby nedošlo k havárii • estetické narušení krajiny

  17. Světová NEJ Největší větrná elektrárna na světě • Zatím největší větrnou farmu na světě mají v Texasu (USA) • Byla spuštěna 1. října 2009 • výkon 781,5 MW a je tvořena 627 větrnými turbínami • Roscoeje schopna pokrýt spotřebu 230 000 domácností Nejvyšší pokrytí výroby elektřiny pomocí větru • Španělsko 30.prosince 2009 • energie z větrných elektráren pokryla přes 54 procent celkové poptávky po elektřině

  18. Budoucnost • Program rozvoje větrné energetiky přijaly země Evropských společenství již v roce 1980 • Od roku 1993 zaznamenává větrná energetika ve světě prudký růst • Větrná energie pokrývá 5% spotřeby elektřiny EU • Evropská komise předpokládá, že do roku 2020 stoupne podíl větrné elektřiny na celkové produkci na 12,1 % • S větrnými elektrárnami se počítá pro přímořské a mořské větrné farmy. Jinde se vítr zřejmě dočká využití maximálně v kombinaci s dalšími zdroji elektrické energie jako jejich doplněk. • Stavějí se stále větší stroje o větších výkonech • Začínají se využívat minielektrárny pro jednotlivé domácnosti

  19. Nové designy Aerogenerator • Větrná elektrárna ze Skotska • Velmi netradiční tvar využívající vertikální hřídele prý umožňuje dosáhnout výkonu až 9 MW • dokáže „zpracovat“ vítr ze všech stran • lze ji postavit i na moři • S výškou 144 metrů a výkonem až 9 MW představuje výrazně účinnější alternativu ke klasickým větrným turbínám.

  20. Nové designy QuietRevolution • určeny především pro do městské zástavby, kde je rychlost větru nižší a směr se často mění • tišší, ale zároveň stále velmi výkonné • Nejsou vybaveny klasickými vrtulemi, ale konstrukcemi ve tvaru šroubovice • QR12 jsou 12 metrů vysoké • QR12 by měla generovat 40 000 až 50 000 kWh ročně.

  21. Zdroje • http://cs.wikipedia.org/wiki/V%C4%9Btrn%C3%A1_energetika • http://www.cez.cz/cs/vyroba-elektriny/obnovitelne-zdroje/vitr/informace-o-vetrne-energetice.html • http://www.cez.cz/cs/vyroba-elektriny/obnovitelne-zdroje/vitr/flash-model-jak-funguje-vetrna-elektrarna.html • http://www.cez.cz/cs/vyroba-elektriny/obnovitelne-zdroje/vitr.html • http://www.alternativni-zdroje.cz/vetrne-elektrarny.htm • http://www.stavebnictvi3000.cz/clanky/vetrne-elektrarny-taawin/ • http://www.energetickyporadce.cz/obnovitelne-zdroje/energie-vetru.html • http://www.ekobydleni.eu/tag/vetrna-energie/page/5 • http://www.nazeleno.cz/energie/fotovoltaika/zmeny-v-energetice-zelena-solarnim-a-vetrnym-elektrarnam.aspx • http://www.climatechangewales.com/public/?id=110 • http://inhabitat.com/texas-landowners-say-yes-to-wind-turbines-and-no-to-transmission-lines/ • http://begreenblog.com/wind-energy/

  22. Děkuji za pozornost Eva Jermářová VOŠ a SPŠE Olomouc 2L 2011/2012

More Related