Energia wiatru
Już od VII wieku naszej ery znana jest jako ,,biały węgiel”. Była wykorzystywana przez człowieka do pompowania wody i mielenia ziarna. Od XV wieku czyszczono zboża z plew. W XVI – XVII wieku wykorzystywano wiatr do napędzania maszyn w manufakturach. Następnie zainteresowanie wiatrem ustało do lat 70. XX wieku gdy powrócono do energii wiatru. W dzisiejszych czasach wracamy do naturalnej, pierwotnej formy wykorzystywania wiatru. Tam, gdzie przestrzenie są duże, kraje wykorzystują wiatr jako źródło energii (USA, Niemcy, Holandia, Dania). W krajach tych bardzo duże środki przeznacza się na unowocześnienie technologii do pozyskiwania energii wiatru. Około 2% energii słonecznej docierającej do ziemi ulega przemianie kinetycznej w energię wiatru. Z tych 2%, 1/3 stanowi energia mas powietrza przemieszczająca się przy powierzchni (w troposferze). Jest to potencjał wiatru dwudziestokrotnie większy niż nasze zapotrzebowanie na energię. Obecnie eksploatuje się niewielką część energii wiatru, która pokrywa 5% zapotrzebowania. Średnia prędkość 7 – 8 m/s to najlepsze warunki do budowy elektrowni wiatrowych. Wiatraki są głośne – fala dźwięku narasta. Moc wiatrowego zespołu prądotwórczego jest największa przy prędkości 10m/s, od 5 - 25 m/s można produkować energię. Przy wietrze poniżej 5 m/s osiągane są zbyt małe moce, natomiast przy wietrze o prędkości wyższej niż 35m/s zespoły muszą być wyłączone. Przy prędkości 2m/s – uzyskuje się moc 90 W/m2 na jedno skrzydło; przy 5m/s – 160 W/m2, a przy 9 m/s – wydajność 932 W/m2. Przy średniorocznych prędkościach wiatru < 6m/s nie opłaca się budować elektrowni wiatrowych. Wzrost temperatury do 30°C to spadek mocy. Wpływ ukształtowania terenu na funkcjonowanie elektrowni wiatrowych. Produkcja energii zależna jest od chropowatości i szorstkości powierzchni. Różne typy krajobrazu decydują o budowie konkretnych rodzajów wiatraków. Obecnie buduje się małe farmy wiatrowe, sprężone w systemy energetyczne – USA, Dania, Holandia, farmy powstają też w Grecji, Wielkiej Brytanii, Francji.
Zalety. Brak emisji szkodliwych związków przy wytwarzaniu energii, oszczędność paliw tradycyjnych, teren w pobliżu farmy wiatrowej może być wykorzystywany pod uprawy tolerujące wiatr lub pod inne cele (w tym hodowlane), minimalne straty przesyłu energii, niskie koszty eksploatacyjne, prosta obsługa, krótki okres montażu elektrownie wiatrowej.
Wady energetyki wiatrowej. Zmienność mocy w czasie, hałas w zależności od typu i mocy urządzeń. Poziom hałasu na szczęścia zmniejsza się wraz z rozwojem technologii. Farmy wiatrowe są zagrożeniem dla ptaków – kolizje tym większe i częstsze, im większa moc urządzenia. Dla dużych farm jest potrzeba dużej powierzchni, która obecnie jest dobrem deficytowym. Farmy mogą zakłócać funkcjonowanie innych urządzeń elektrycznych i elektronicznych (telefonów komórkowych, TV). Wiatraki powodują zmianę krajobrazu – są sztuczne i zakłócają naturalny krajobraz. Wiatraki wymagają dużych nakładów inwestycyjnych, co w Polsce jest znacznych utrudnieniem.
Tendencje rozwoju – od lat 70-tych XX wieku przemysł wiatrowy najbardziej rozwinięty w Stanach Zjednoczonych – do 2020 roku w USA może powstać 140 tysięcy elektrowni wiatrowych o łącznej mocy przekraczającej 150 tysięcy MW. Projekty wiatrowe przygotowane w miejsce elektrowni jądrowych (środkowa część Stanów, na przełęczach, itd.). Obecnie w USA działa 37 tysięcy turbin wiatrowych , najwięcej w Kalifornii. Przewiduje się, że w najbliższym czasie wzrośnie opłacalność energetyki wiatrowej. Ceny KWh zrównają się z cenami energii z ropy, gazu, a do 2010 roku z węgla. W Danii od połowy lat 80. XX wieku rozwija się energia wiatru. Tam ustalone są prawa dla producentów energii do sprzedaży tego rodzaju energii. Specjalne prawodawstwo zachęca prywatnych producentów do produkcji energii z tego źródła. Duński przemysł energii wiatrowej dostarcza dochodów z roku na rok (amortyzacja). Dania to prekursor budowy elektrowni na szelfie morskim. W Holandii od 1980 roku jest realizowany projekt budowy elektrowni o mocy 3 tysięcy MW – na 6400 platformach na morzu. Na lądzie mają być elektrownie o mocy 500kW (ze względu na hałas). Wielka Brytania ma specjalny program wiatrowy. Wiele wiatraków budowanych jest na granicy w kierunku Belgii. Każda elektrownia ma moc 6 MW. Niemcy mają 5 tysięcy elektrowni wiatrowych. Z roku na rok przybywa około jednego tysiąca. Rozwój tej gałęzi przemysłu jest zabezpieczony umowami prawnymi oraz środkami administracyjnymi. Niemcy aktualnie likwidują elektrownie atomowe, a w ich miejsce powstają farmy wiatrowe. Portugalia rozwinęła przemysł wiatrowy głównie na Maderze, która produkuje prawie 10 MW energii z wiatru. W planie jest 4500 elektrowni wiatrowych, dostarczających 6% energii Portugalczykom. Ukraina planuje budowę około 1500 elektrowni wiatrowych – o mocy tylko 1500 MW. Grecja – energię wiatru wykorzystuje się na wyspie Samos. Tu ma miejsce produkcja energii na dużą skalę dla ośrodków rekreacyjno – turystycznych. Wzrasta zainteresowanie wykorzystywania energii wiatru i to będzie się potęgowało w krajach bogatych.
