Twój dostęp nie jest aktywny. Skorzystaj z oferty i zapewnij sobie dostęp do wszystkich treści.


Czytaj i słuchaj bez ograniczeń. Zaloguj się lub skorzystaj z naszej oferty

Jeśli nie węgiel, to co?

Wiatr zmian w energetyce

W produkcji energii z wiatru polscy przedsiębiorcy i firmy energetyczne widzą szansę na tanią energię, która zastąpi drożejący prąd z elektrowni węglowych. Coraz większe możliwości oferują turbiny budowane na morzu.
rysunek PAWEŁ PATYK
POSŁUCHAJ

Podczas pandemii odnawialne źródła energii (OZE) okazały się odporne na kryzys. Tempo nowych inwestycji w elektrownie wiatrowe i słoneczne rosło na świecie w 2020 roku najszybciej od dwóch dekad[o boomie na fotowoltaikę pisała Justyna Piszczatowska w „Piśmie” nr 3/2021 – przyp. red.]. Z raportu brytyjskiego think tanku Ember wynika, że Unia Europejska po raz pierwszy pozyskała w tym roku więcej energii ze źródeł odnawialnych niż z paliw kopalnych. Największy udział miały w tym elektrownie wiatrowe, które są obecnie najbardziej konkurencyjnym kosztowo źródłem energii – ich budowa staje się tańsza niż eksploatacja starych elektrowni węglowych.

Światowa Rada Energetyki Wiatrowej (Global Wind Energy Council, GWEC) podaje, że globalne moce wytwórcze energii wiatrowej na początku tego stulecia wynosiły 17,4 gigawatów, w 2010 roku prawie 200, a w 2020 roku – 743 gigawaty (dla porównania moce wytwórcze energetyki opartej na węglu są trzykrotnie większe i wynoszą 2,2 terawata). Mimo że w 2020 roku mieliśmy do czynienia z rekordowym przyrostem (93 gigawaty nowych mocy, o połowę więcej niż rok wcześniej), tempo inwestycji jest nadal niewystarczające, by w połowie wieku świat mógł osiągnąć neutralność klimatyczną. Zgodnie ze scenariuszami opracowanymi przez międzynarodowe organizacje energetyczne, choćby GWEC, w tej dekadzie należałoby zwiększać moce elektrowni wiatrowych o co najmniej 180 gigawatów rocznie, a w następnej – o 280, aby ograniczyć wynikające z emisji gazów cieplarnianych ocieplenie klimatu do poziomu zalecanego przez porozumienie paryskie, czyli o 1,5 stopnia Celsjusza.

Dostęp online
Zapewnij sobie dostęp online do wszystkich tekstów, nagrań audio i wersji na czytniki.Skorzystaj z oferty

Wiele krajów nie wykorzystuje swoich możliwości i nie rozwija w wystarczającym stopniu energetyki wiatrowej. „Wiatr stanowi obecnie 16 procent energii elektrycznej w Unii. Europa nie buduje jednak wystarczającej liczby nowych farm wiatrowych, aby zrealizować unijne cele klimatyczne i energetyczne. Głównym problemem są zbyt złożone zasady i procedury udzielania zezwoleń. W organach je wydających nie ma wystarczającej liczby osób, aby rozpatrywać wnioski. Rządy muszą się tym zająć. W przeciwnym razie Zielony Ład jest zagrożony” – ocenił w lutym zeszłego roku Giles Dickson, dyrektor generalny stowarzyszenia WindEurope, przy podsumowaniu wyników energetyki wiatrowej za 2020 rok. Niewystarczające tempo rozwoju tej branży dziwi, bo energetyczny potencjał ruchu powietrza wykorzystujemy już od stuleci.

Prąd stały, prąd zmienny

Początki produkcji energii elektrycznej z wiatru sięgają końca XIX stulecia. W pierwszych konstrukcjach wykorzystywano wiatraki służące od wieków do mielenia ziarna czy przepompowywania wody. Ich działanie zrewolucjonizowało wynalezienie prądnicy wytwarzającej prąd z energii mechanicznej, jak chociażby w wiatraku. Wiatr obraca łopaty, a jego energia kinetyczna jest przekształcana w energię mechaniczną w postaci ruchu obrotowego wirnika. Za pomocą wału i przekładni trafia ona do generatora, który produkuje energię elektryczną.

Pierwsze wiatraki były powolne i produkowały mało energii. Wolnoobrotowe wirniki z ciężkimi łopatami nie łapały wiele przepływającego powietrza, a od tego zależy wydajność turbiny wiatrowej. W 1917 roku zaczęto więc wzorować się na śmigłach lotniczych, łopaty stawały się smuklejsze, dłuższe i odpowiednio wyprofilowane, co też pozwalało stabilizować ich pracę.

Konstruktorzy pracujący nad efektywnością turbin mierzyli się ze zmienną prędkością wiatru i produkcją prądu o zmiennej częstotliwości napięcia, co stanowiło ogromną przeszkodę w podłączeniu wiatraków do sieci. Pierwsze wiatraki produkowały prąd stały, podczas gdy do przesyłania energii na dużych odległościach potrzebny był prąd zmienny, który obecnie czerpiemy z sieci.

Małe elektrownie wiatrowe powstawały więc początkowo w Danii i Stanach Zjednoczonych na terenach rolniczych, gdzie nie sięgała sieć elektroenergetyczna. Farmerzy i przedsiębiorcy inwestowali w zakup małych turbin, by zapewnić sobie prąd w domach i gospodarstwach, ale gdy na przełomie XIX i XX wieku rozbudowano w Ameryce i Europie sieci elektroenergetyczne, na rynku królowały już duże elektrownie węglowe i silniki na ropę o niskich kosztach produkcji energii, więc pobrana z sieci energia elektryczna nie była droga. Początkowo rozwój sieci koncentrował się na miastach, więc producenci turbin wiatrowych jeszcze do lat 30. sprzedawali wiatraki farmerom. Ostatecznie tanie …

Chcesz przeczytać do końca? Wykup dostęp online

Zapewnij sobie dostęp do ulubionych tekstów, nagrań audio, a także miesięcznika w wersji na czytniki.

Wykup dostęp online

Artykuł ukazał się w marcowym numerze miesięcznika „Pismo. Magazyn Opinii” (3/2022).

Newsletter

Pismo na bieżąco

Nie przegap najnowszego numeru Pisma i dodatkowych treści, jakie co miesiąc publikujemy online. Zapisz się na newsletter. Poinformujemy Cię o najnowszym numerze, podcastach i dodatkowych treściach w serwisie.

* pola obowiązkowe

SUBMIT

SPRAWDŹ SWOJĄ SKRZYNKĘ E-MAIL I POTWIERDŹ ZAPIS NA NEWSLETTER.

DZIĘKUJEMY! WKRÓTCE OTRZYMASZ NAJNOWSZE WYDANIE NASZEGO NEWSLETTERA.

Twoja rezygnacja z newslettera została zapisana.

WYŁĄCZNIE DLA OSÓB Z AKTYWNYM DOSTĘPEM ONLINE.

Zaloguj

ABY SIĘ ZAPISAĆ MUSISZ MIEĆ WYKUPIONY DOSTĘP ONLINE.

Sprawdź ofertę

-

-

-

  • -
ZAPISZ
USTAW PRĘDKOŚĆ ODTWARZANIA
0,75X
1,00X
1,25X
1,50X
00:00
50:00