Na Slovensku sa plánujú turbíny s celkovou výškou až 270 m
Otázka, prečo sa na Slovensku plánujú turbíny s celkovou výškou dosahujúcou až 270 metrov, smeruje k samotnej podstate meteorologických a fyzikálnych podmienok strednej Európy. Ide o pragmatické inžinierske riešenie, bez ktorého by vnútrozemské veterné parky v našich geografických šírkach nedávali ekonomický ani energetický zmysel.
Dôvody, prečo sa využívajú tie najväčšie dostupné technológie pre súš (onshore), sa dajú zhrnúť do troch hlavných bodov: 1. vyššie je silnejší vietor, 2. vyšší stožiar umožní dlhšie lopatky (väčšia nárazová plocha pre vietor), 3. pre dosiahnutie požadovaného výkonu platí: menej vysokých je ako viac malých.
1. Špecifický profil vnútrozemského vetra (Viac vetra vo výškach)
Slovensko je vnútrozemská krajina s členitým terénom, čo znamená, že tesne nad zemou (do výšky cca 100 metrov) je vietor brzdený trením o lesy, pohoria, mestá a kopce. Toto prúdenie je navyše veľmi turbulentné a nestabilné.
S narastajúcou výškou sa však vplyv terénu stráca. Vo výškach nad 150 až 180 metrov (kde sa nachádza stred rotora moderných turbín) je prúdenie vetra:
Rýchlejšie: Rýchlosť vetra tu narastá exponenciálne.
Laminárne (hladké): Vietor tu nefúka v nárazoch, ale stabilne a plynule, čo znižuje opotrebovanie mechanických častí turbíny.
Keďže kinetická energia vetra závisí od tretej mocniny jeho rýchlosti: P ∝ v3 teda aj malé zvýšenie rýchlosti vetra vo väčšej výške znamená masívny nárast vyrobenej elektriny.
2. Exponenciálny nárast plochy rotora (Fyzikálny zákon)
Dôvodom, prečo sú lopatky také dlhé (okolo 85 metrov), je maximalizácia tzv. zametanej plochy rotora (kruhu, ktorý lopatky opisujú).
Množstvo energie, ktorú dokáže turbína zachytiť, je priamo úmerné ploche tohto kruhu: A = π r2 Ak zdvojnásobíte dĺžku lopatky, plocha, z ktorej turbína zbiera vietor, sa nezdvonásobí, ale zeštvornásobí. Veľký rotor dokáže efektívne „zbierať“ energiu aj zo slabšieho stredoeurópskeho vetra, čo menšie turbíny z minulosti nedokázali.
3. Koncept „Menej je viac“ (Úspora územia a infraštruktúry)
Pre investorov, štát aj ochranu prírody je výhodnejšie postaviť menší počet vysokých a mimoriadne výkonných turbín než desiatky malých.
Onehdy bežná turbína z roku 2010 (výška cca 140 m) mala výkon okolo 2 MW.
Moderná turbína s výškou 270 m má výkon 6 až 7,2 MW.
Príklad v praxi: Na dosiahnutie cieľa Plánu obnovy (300 MW) by sme v minulosti potrebovali postaviť 150 menších stožiarov. Dnes pri použití najmodernejšej technológie stačí postaviť zhruba 42 až 50 moderných turbín.
To znamená:
Výrazne menší celkový zásah do územia a menší trvalý záber pôdy.
Menej prístupových ciest a prepojovacích káblov v krajine.
Nižšie celkové investičné náklady na pripojenie do elektrizačnej sústavy.
Slovensko skrátka nemá veterné podmienky ako rovinaté pobrežie Severného mora v Nemecku či Dánsku, kde stačia nižšie stožiare. Aby bola veterná energia na našom území konkurencieschopná a efektívna, musíme „ísť vyššie“ za stabilnejším prúdením a využívať špičkovú vnútrozemskú technológiu.
Komentáre
Zverejnenie komentára