– Větrná energie je nejlepším řešením pro těžko dostupná místa.
– Relativně nízký výstupní výkon
Větrná energie je nejrozvinutější oblastí praktického využití přírodních obnovitelných zdrojů energie. Světovými lídry ve větrné energii jsou USA, Německo, Nizozemsko, Dánsko a Indie. V současné době v Rusku vznikly nové organizace zabývající se větrnou energií a postupně se navazuje spolupráce se zahraničními partnery.
V Rusku existuje podle odborníků jedinečná kombinace příznivých faktorů pro rozvoj větrné energie:
– bohatý a dobře prozkoumaný větrný potenciál (127 TWh);
– velké objemy spotřeby energie spojené s klimatickými podmínkami a strukturou hospodářství.
V současné době se rozvíjí a realizuje řada projektů výstavby větrných elektráren (WPP), nejčastěji o výkonu 100 až 300 MW každé, téměř na celém území republiky, i když většina je soustředěna na severu -západ a jih evropské části Ruska: Leningradská oblast; Pskovská oblast; Rostovská oblast a Severní Kavkaz (Port Kavkaz, Anapa, Temryuk, Karačajsko-Čerkesko); Orenburg; Ruský ostrov v Primorye.
Celkem je v Rusku 20–25 projektů větrných elektráren v různé fázi vývoje.
elektřina slunce vítr biomasa
Kapitola 4. Energie vln
Existuje několik typů vln v závislosti na jejich původu a vlastnostech. Obvykle, když mluvíme o energii vln, mluvíme o vlnách větru, které se tvoří díky větru vanoucímu přes obrovské rozlohy oceánu. Tyto vlny lze samy o sobě považovat za důležitý zdroj energie. Vítr zase vzniká v důsledku nerovnoměrného rozložení sluneční energie po zemském povrchu. Průměrná hustota energie vln v oceánu je poměrně nízká, kolem 2,7 W/m2, což je výrazně méně než průměrná hustota sluneční energie. Když se však objeví vysoké vlny, energie se stává koncentrovanější.
Existuje další typ vln – příboj, který lze pozorovat v přímořských oblastech. Jejich energii lze rovněž považovat za zdroj energie především místního významu.
Kromě větrných vln existují i přílivové vlny. Jejich energie je stejně velká, ale jsou uvažovány odděleně od větrných vln. Energii jednotlivých vln, známých jako tsunami, je téměř nemožné zadržet.
4.1 Charakteristiky vln
Tvar a chování vln do značné míry závisí na hloubce moře. Vlny pohybující se v hluboké vodě mají sinusový tvar a jejich chování lze s určitou mírou přesnosti popsat pomocí teorie lineárních kmitů. Vlny v mělkých vodách mají složitější tvar a jejich popis vyžaduje jemnější přístup. Vlny považované za zdroj energie jsou především vlny v hlubokých vodách.
Energie obsažená ve vlně je úměrná vlnové délce l a druhé mocnině její výšky H. Nejatraktivnějšími vlnami z hlediska získávání energie jsou vlny vysoké, vysoké kolem 2 m a dlouhé až 100-150 m. Takové vlny se vyskytují na otevřeném oceánu daleko od břehů, mohou generovat 50 až 70 kW energie na každý metr čela vlny.
Zvenčí se zdá, že se vlna šíří určitou rychlostí ve směru kolmém k čelu vlny. Jde však pouze o zdánlivý pohyb. Ve skutečnosti se částice vody ve vlně pohybují v kruhu; částice vody umístěná na povrchu rotuje po dráze o průměru ds rovna výšce H (vzdálenost mezi hřebenem vlny a korytem). Čím hlouběji je vodní částice, tím menší je průměr její oběžné dráhy dz se zmenšuje v souladu s exponenciálním zákonem:
kde k=2 je takzvané „vlnové číslo“.
Vlnová energie se podle charakteru pohybu vodních částic skládá ze dvou složek – kinetické energie a potenciální energie. Kinetická energie je spojena s rotačním pohybem vodních částic, zatímco potenciální energie je určena vzestupem vodních částic nad střední hladinu moře. V sinusovce jsou obě tyto veličiny stejné.
Celkovou energii vlny E [J m -2 ] na 1 m šířky čela vlny a 1 m délky vlny ve směru jejího šíření lze vypočítat při znalosti c, kg/m -3 – hustoty vody a g, m/s -2 – gravitační zrychlení.
Specifický výkonový potenciál P [W m -2 ] vlny lze odhadnout pomocí vzorce:
kde f, s – vlnová perioda.
Například měrný výkon vlny vysoké 2 m s periodou 10 s bude přibližně 500 W/m -2. Vezmeme-li v úvahu obrovské rozlohy oceánu, lze vypočítat, že celková energie oceánu je poměrně významná.
