Help!
Top wrapper

Glavni izbornik
Početna stranica
Energija uz video prikaz
Energija općenito
Uvod u izvore energije
Obnovljivi izvori energije
Neobnovljivi izvori energije
Energija i ekologija
Činjenice o energiji
Korisni linkovi
Izvori energije - RSS Feed
Dodatno
Nafta - Neka pitanja
Geo. en. - Upotreba i principi
Prednosti biomase
Kako radi nukl. elektrana?
Zanimljivi linkovi
US Department of Energy
Crude Oil Price
 
 

Energija vjetra: Usporedba EU - SAD

Saturday, 01 March 2008

Energetska pitanja, osobito pitanja o obnovljivim izvorima energije postala su od vitalnog značaja, ne samo zbog lošeg ekološkog stanja i rastućih cijena sirove nafte, nego i zbog uvijek rastućih potreba za energijom. Svi ovi negativni trendovi prisiljavaju čovječanstvo da tradicionalna fosilna goriva zamijene ekološki prihvatljivijim alternativama. Iako su fosilna goriva (nafta, ugljen i prirodni plin) trenutno dominantna, stvari počinju ići nabolje zbog toga jer sve više država počinje priznavati problem s fosilnim gorivima i polako usmjeravaju svoju pažnju u razvoj obnovljivih izvora energije. Jedan od obnovljivih izvora energije koji najviše obećava je svakako energija vjetra koju je moguće iskoristiti za generiranje električne energije. Sektor iskorištavanja energije vjetra postaje jedan od najbrže rastućih sektora iskorištavanja obnovljivih izvora energije, ne samo u Europskoj uniji i SAD-u, nego i širom svijeta. Istraživački projekti na polju iskorištavanja energije vjetra su sve intenzivniji i cijelo vrijeme se pronalaze nove tehnike za učinkovitiju pretvorbu energije vjetra u električnu energiju. Sva ta istraživanja potaknuta su sve ozbiljnijim pristupom vlada širom svijeta u vidu smanjenja energetske ovisnosti i diversifikacije izvora energije u više grana koje mogu funkcionirati neovisno, a obnovljivi izvori energije su idealni za ostvarenje te politike.

Povezani članci:
Energija vjetra - Općenito

Iskorištavanje energije vjetra ima dugu povijest, ali je moderno korištenje energije vjetra za dobivanje električne energije ozbiljnije započelo tek u kasnim sedamdesetima i u osamdesetima. Od onda je industrija iskorištavanja energije vjetra imala stalan rast kroz dvadesetak godina, a trenutno ovaj segment obnovljivih izvora energije ima rast od oko 20-30% godišnje na svjetskoj razini. Stručnjaci predviđaju još snažniji rast sektora u godinama koje dolaze, osobito ako se uzmu u obzir velike investicije koje su u toku ili tek započinju. Ovaj rast rezultat je činjenice da je energija vjetra najekonomičniji obnovljivi izvor energije nakon hidro energije, a ta ekonomičnost rezultat je intenzivnih istraživanja koja su unaprijedila postupak i smanjila cijenu električne energije dobivene iz vjetra. U osamdesetim godinama prošlog stoljeća cijena proizvedene električne energije bila je deset puta viša nego danas, tj. bila je oko 40 centi po kilovat satu u usporedbi s današnjih 4-6 centa po kilovat satu. Ovo reduciranje cijene proizvedene energije dalo je energiji vjetra sasvim novu dimenziju i učinilo je ekonomski prihvatljivim izvorom energije i što je možda još i važnije - konkurentnom tradicionalnim fosilnim gorivima. Ova ekonomska konkurentnost trebala bi biti dokaz da se obnovljivi izvori energije mogu natjecati s fosilnim gorivima u pogledu ekonomičnost, samo su potrebna dodatna istraživanja i primjerena financijska podrška.

Električna energija se iz vjetra najčešće proizvodi u generatorima koje pokreće ogromna trokraka turbina smještena na vrhu visokih tornjeva, a princip rada se pojednostavnjeno može nazvati "obrnutim od ventilatora". Princip rada je sljedeći: vjetar pokreće turbinu koja počinje okretati osovinu spojenu na generator i to okretanje proizvodi električnu energiju. Velike industrijske turbine mogu imati snagu od 750 KW, pa do čak 1,5 MW, dok manje turbine koje koriste kućanstva imaju snagu do 50 KW. Uz ove trokrake turbine postoje i dvokrake vjetrenjače koje su dosta rjeđe, a glavna razlika između njih je da trokrake turbine operativno rade uz vjetar, a dvokrake niz vjetar. Zadnja dva desetljeća su zaista bila ključna za energiju vjetra i postignut je ogroman napredak u konstrukciji turbina. Turbine u osamdesetima su na primjer imale mnogo manji promjer od današnjih turbina, tj. imale su promjer od oko 20 metara u usporedbi s današnjim turbinama koje mogu imati 100 ili više metara u promjeru. Samo za usporedbu: nogometno igralište je dugo oko 100 metara.

Nove tehnologije i SWERA projekt

Energija vjetra.
Energija vjetra.

Trenutni razvoj iskorištavanja energije vjetra sve više ide u smjeru gradnje farmi vjetrenjača. Farma vjetrenjača je velika grupa vjetrenjača koje su povezane zajedno u jednu ogromnu elektranu na vjetar i efikasnost ovakvog grupiranja vjetrenjača raste svakim danom. Usprkos povećanoj ukupnoj efikasnosti, veliki problem ostaje u tome da nema mnogo dobrih lokacija za farme vjetrenjača budući da je potrebna velika površina u kojoj pušu relativno jaki i, što je možda i najvažnije, stalni vjetrovi. Za svaku moguću lokaciju potrebno je prije gradnje napraviti opsežna istraživanja godišnjih kapaciteta vjetra da bi se mogla unaprijed izračunati količina energije koja se može proizvesti na danoj lokaciji. Količina dostupne energije je glavni razlog zbog kojeg se koriste detaljna istraživanja prije konačne investicije u određenu farmu vjetrenjača. Da bi se dobila količina dostupne energije investitori moraju surađivati s meteorolozima da bi se dobio meteorološki model lokacije koji se kasnije koristi za računanje efikasnosti mogućeg projekta farme vjetrenjača i da bi se na kraju krajeva dobio odgovor na pitanje je li projekt uopće isplativ na datoj lokaciji. Za klasifikaciju podobnosti pojedinih lokacija za iskorištavanje energije vjetra postoje klase snage vjetra. Za konstrukciju farmi vjetrenjača podobne su lokacije koje imaju klasu snage vjetra tri ili više, a klasa snage vjetra dva je podobna za gradnju malih vjetrenjača koje se uglavnom koriste za domaćinstva.

Ujedinjeni narodi (UN) su također uključeni u razvoj energije vjetra kroz SWERA projekt (Solar Wind and Energy Resource Assessment) koji je usmjeren prema lociranju područja podobnih za iskorištavanje energije vjetra i kreiranje mapa mogućih područja za iskorištavanje energije vjetra i solarne energije u 13 država u razvoju širom svijeta. Tim projektom već su locirana neka podobna područja s potencijalom od nekoliko tisuća megavata u Africi, Aziji i Južnoj Americi. Među najpodobnijim državama je afrička država Gana u kojoj postoje lokacije za iskorištavanje energije vjetra s potencijalom od preko 2000 MW. Većina tih podobnih lokacija nalazi se u području uz granicu s Togom. Također se poduzimaju akcije u državama poput Kenije, Nepala, Etiopije, Gvatemale, Šri Lanke, Brazila i mnogim drugim. Ukoliko ovi programi Ujedinjenih naroda rezultiraju i stvarnom izgradnjom elektrana na vjetar to bi bilo izuzetno važno ne samo u energetskom smislu, nego i u ekološkom smislu. Sve to zajedno trebalo bi države u razvoju usmjeriti prema obnovljivim izvorima energije i time smanjiti pritisak na fosilna goriva.

Proizvodnja turbina za vjetrenjače također cvijeta. Najveći proizvođači tih turbina su iz Danske, ali nisu ni daleko proizvođači iz Indije, Njemačke i Japana. Njemačku često nazivaju i "kraljevstvom energije vjetra" (wind energy kingdom) zbog toga jer ta europska država ima više od trećine od ukupne instalirane snage vjetrenjača u svijetu, tj. oko 22.400 megavata na kraju 2007. Za usporedbu, SAD ima samo oko 16.800 MW na kraju 2007, a to je stvarno malo ukoliko se gleda površina SAD-a. Kao reference za usporedbu ovih podataka uzet ćemo nuklearne elektrane. Paolo Verde 2 je najveća nuklearna elektrana u SAD-u i ima snagu na pragu 1,335 MW. Najveća nuklearna elektrana na svijetu je japanska nuklearna elektrana Kashiwazaki koja ima sedam operativnih reaktora i totalni kapacitet od 8,212 MW. Od 1997 nuklearna elektrana Kashiwazaki je najveća nuklearna elektrana na svijetu. Jedina nuklearna elektrana na području bivše Jugoslavije je Nuklearna elektrana Krško koja ima snagu na pragu 696MW. Rastuće iskorištavanje energije vjetra je također u skladu s Kyoto protokolom i ciljem da se smanje emisije stakleničkih plinova, a Europska unija je dosta ozbiljno prihvatila taj protokol traži načine smanjenja emisija. Ali ostali veliki igrači poput SAD-a, Kine i Indije će također morati napraviti korak naprijed po tom pitanju ukoliko se doista želi da Kyoto protokol rezultira očekivanim rezultatima, a ako te države odluče to ignorirati Kyoto protokol će ostati samo mrtvo slovo na papiru. U SAD-u se u zadnje vrijeme primjećuje napredak u sektoru iskorištavanja energije vjetra, ali još uvijek je postotak proizvedene energije iz vjetra izuzetno mali - oko 0.5% (Danska na primjer proizvodi više od 20% električne energije iz vjetra. Budući da u SAD-u ima nekoliko lokacija koje su izuzetno pogodne za iskorištavanje energije vjetra vjerojatno će se u budućnosti u SAD-u više pažnje posvećivati tom obliku energije.

Usporedba: Europska unija - SAD

Usporedba: Europska unija - SAD.
Usporedba instaliranih kapaciteta za iskorištavanje energije vjetra EU - SAD. Samo za usporedbu - najveća nuklearna elektrana u SAD-u ima snagu od 1.335 MW (Paolo Verde 2). Nuklearna elektrana Krško ima snagu na pragu 696 MW.

Sjedinjene Američke Države u odnosu na države Europske unije imaju veliku prednost u svojoj veličini jer neke europske države već sad imaju problema s prostorom za instalaciju novih vjetrenjača, a neke se već odlučuju i za offshore elektrane na vjetar. Europska unija planira instalaciju 50.000 MW vjetrenjača offshore, u područjima gdje je more plitko do 2025. Ovo nije jednostavno jer je instalacija vjetrenjača u plitkoj vodi znatno kompliciranija i skuplja od instalacije na kopnu, a glavni problem je zapravo u stabilizaciji vjetrenjača koje moraju biti izuzetno stabilne za proizvodnju električne energije. U morskim uvjetima se također javlja i problem korozije materijala što znači da se moraju upotrebljavati skuplji ne-korozivni materijali. Dodatni problem javlja se i kod prijenosa električne energije do obale jer se moraju postaviti podvodni kabeli. Uz sve ove nedostatke, offshore vjetrenjače imaju i mnoge prednosti. Na primjer, offshore turbine mogu biti mnogo veće od onih na kopnu, a to povećava njihovu efikasnosti i količinu električne energije koju su sposobne proizvesti. Uz to na pučini pušu mnogo pogodniji vjetrovi.

SAD također imaju planove povećanja udjela energije vjetra, a to namjeravaju napraviti instalacijom vjetrenjača uz sjeveroistočnu obalu koja ima vrlo prikladne vremenske uvjete. Ovaj plan izgleda masivan jer se namjerava instalirati oko 70.000 MW vjetrenjača do 2025 godine. Ovo bi bilo povećanje za nekoliko puta u odnosu na današnje stanje i značilo bi da se SAD konačno počinju ozbiljnije okretati prema obnovljivim izvorima energije. U ovom trenutku postoje ograničenja zbog toga jer je instalacija vjetrenjača u vodi dubljoj od 20 metara trenutno nije još moguća i znanstvenici se trude riješiti taj problem i time bi se u budućnosti moglo proizvoditi mnogo više energije iz vjetra (kreiranjem npr. plutajućih elektrana na vjetar i sličnim projektima). Ukoliko ovi projekti istraživanja budu uspješni, cijena električne energije proizvedene na taj način mogla bi biti čak i manja od trenutnih 4-6 centi. Ukoliko se cijena smanji na manje od četiri centa tada bi to bilo otprilike pola od trenutne prosječne cijene električne energije u SAD-u koja je oko osam centi po kWh.

Usprkos svemu, proći će još posta vremena da energija vjetra postane ekonomski konkurentna ugljenu kao najjeftinijem izvoru energije koji košta samo oko 2,5 centa po kilovat satu. Unatoč tome, energija vjetra ima veliki potencijal i ekološki je superiorna "prljavim" izvorima energije poput ugljena, a to je ponekad traženije od ekonomskog aspekta. Na drugoj strani postoji puno siromašnih država koje svoje buduće energetske potrebe namjeravaju riješiti jeftinim ugljenom i time ubrzati svoj razvoj, a bogate države zapravo i ne pomažu previše u tome. Ako će biti vipe projekata poput SWERA projekta u kombinaciji s financijskom potporom, čak i siromašne države mogle bi se okrenuti prema obnovljivim izvorima energije poput energije vjetra.

Zaključak

Energija vjetra je brzo rastući dio sektora obnovljivih izvora energije koji sve više počinje otkrivati svoje prave potencijale, a to je prepoznato i od mnogih država koje sve više i više ulažu u instalacije novih vjetrenjača i istraživanje tehnologija koje bi mogle poboljšati iskorištavanje energije vjetra. Kako raste popularnost energije vjetra, smanjuju se troškovi proizvodnje električne energije u vjetrenjačama i s time energije vjetra postaje sve konkurentnija tradicionalnim fosilnim gorivima. Sve to rezultira još snažnijom orijentacijom pojedinih država prema tome da se gradi još više vjetrenjača i da se pokuša što je više električne energije proizvoditi iz energije vjetra.

Dok države Europske unije (osobito Danska i Njemačka) vode put, Sjedinjene Američke Države u zadnje vrijeme također počinju napredovati prema tome da povećaju udio energije vjetra u ukupnoj količini energije koja se troši u SAD-u.Uzevši u obzir potencijal energije vjetra, osobito s razvojem offshore (pučinskih) vjetrenjača, sektor iskorištavanja energije vjetra radi velike korake prema tome da postanu ozbiljna alternativa fosilnim gorivima. Ovo nije dobra vijest samo za države članice Europske unije i SAD-a, već i za zemlje u razvoju koje bi ovaj oblik energije trebao udaljiti od prljavih izvora energije poput ugljena i nafte, osobito ako energija vjetra postane ekonomski konkurentna. Uzevši sve ovo u obzir, izgleda da će sektor iskorištavanja energije vjetra postati vodeći sektor unutar sektora obnovljivih izvora energije (ne računajući hidroenergiju), ne samo u Europi i Americi, nego i diljem svijeta.

Statistike iskorištavanja energije vjetra u SAD-u (2007)

Statistika iskorištavanja energije vjetra u SAD-u na kraju 2007.
Statistika iskorištavanja energije vjetra u SAD-u na kraju 2007. Za detaljniji prikaz kliknite na sliku.

Rast iskorištavanja energije vjetra u SAD-u (1981-2007)

Rast iskorištavanja energije vjetra u SAD-u.
Rast iskorištavanja energije vjetra u SAD-u u razdoblju od 1981 do 2007.

Statistike iskorištavanja energije vjetra u Europi (2007)

Statistika iskorištavanja energije vjetra u Europi (Europskoj uniji) na kraju 2007.
Statistika iskorištavanja energije vjetra u Europi (Europskoj uniji) na kraju 2007. Za detaljniju razradu po državama kliknite na sliku.

Povezani članci:
Energija vjetra - Općenito

 
Top ot the page!