Tajomstvo vetra: Ako veterné turbíny premieňajú živel na energiu

INZERCIA / Sila, ktorá v minulosti poháňala veterné mlyny na Záhorí, dnes môže napájať celé slovenské mestá! Veterná energia je späť – v modernej, tichej a udržateľnej podobe. Zistite, ako funguje a prečo sa pomaly stáva súčasťou slovenskej energetickej budúcnosti.

Od prúdenia vzduchu k elektrine

Veterná energia je forma mechanickej energie, ktorá sa premieňa na elektrickú. Turbína funguje v princípe opačne ako ventilátor – namiesto toho, aby vietor vytvárala, využíva ho na výrobu elektriny. Celý proces je technicky premyslený, no dá sa vysvetliť jednoducho v štyroch krokoch:

1. Vietor roztočí lopatky, ktoré pripomínajú vrtule.
2. Lopatky sú pripojené k rotoru, napojený na hriadeľ, ktorý vedie do generátora.
3. Generátor premieňa mechanickú energiu na elektrinu – podobne ako dynamo na bicykli, len vo väčšom.
4. Vyrobená elektrina putuje cez transformátor, ktorý upraví jej napätie na požadovanú úroveň a putuje do elektrickej rozvodnej siete. Odtiaľ smeruje ďalej do domácností – presne tam, kde je práve potrebná.

Zaujímavosť: Dnešné veterné turbíny začínajú produkovať energiu už pri rýchlosti vetra 3 m/s (11 km/h), optimálne pracujú pri 12–15 m/s (v závislosti od poveternostných podmienok a typu veternej turbíny) a automaticky sa vypínajú pri sile vetra nad 25 m/s nielen kvôli bezpečnosti, ale aj preto, že pri takejto rýchlosti už nie sú efektívne.
Listy turbín dosahujú dĺžku 80 metrov. Každý list váži približne 12 ton, no vďaka kompozitným materiálom s vysokou pevnosťou pri nízkej hmotnosti dokáže zachytiť aj najjemnejšie pohyby vzduchu.

Veterny mlyn podhľad

Milan Illík

​Ako turbína pracuje s vetrom

Súčasné veterné elektrárne sú vysoko sofistikované technické zariadenia. Každá turbína je vybavená systémom senzorov, ktoré nepretržite sledujú smer a silu vetra. Vďaka tomu sa môže celá gondola (vrchná časť s generátorom) aktívne natáčať, aby bola vždy optimálne nasmerovaná proti prúdeniu vzduchu.

Listy turbíny pritom nerotujú len okolo hlavnej osi, ale aj samostatne – každý z nich sa môže nakloniť až o 90 stupňov. Tento mechanizmus umožňuje regulovať množstvo energie, ktoré turbína zachytí. Pri príliš silnom vetre sa listy „pootočia bokom“, podobne ako keď námorník upraví plachty, aby loď nestratila kontrolu. Tým sa otáčanie spomalí a turbína zostáva stabilná aj počas prudkých nárazov.

Skryté dimenzie výkonu

Technológie využívané vo veternej energetike majú spoločný cieľ: získať z každého vánku maximum energie, no zároveň zachovať bezpečnosť a stabilitu zariadenia. Výsledkom je nadpriemerný výkon, keď jedna turbína s výkonom 6 MW dokáže ročne vyprodukovať energiu pre približne 4000 domácností. Pre predstavu: za jedinú hodinu vytvorí pri optimálnych podmienkach toľko elektriny, koľko priemerná domácnosť spotrebuje za 18 či 20 mesiacov.

Zaujímavosť: Najvyššie veterné turbíny na svete dosahujú výšku až 260 metrov vrátane listov – to je viac než Televízna veža na Kamzíku. Dôvod je jednoduchý: čím vyššia výška, tým stabilnejší a silnejší vietor. Vo výškach sa tiež nachádza menej prekážok, ako sú stromy, budovy či kopce, ktoré by vietor rozbíjali a vytvárali turbulencie. Vďaka tomu môžu turbíny efektívnejšie vyrábať elektrinu aj v menšom množstve, bez zbytočného zaťaženia pre okolie.

Mýty vs. realita

Napriek technologickému pokroku ešte aj dnes koluje okolo veterných elektrární veľa mýtov. Často vychádzajú z neaktuálnych informácií a šíria ich laici bez odbornej pôsobnosti. Ktoré to sú?

Mýtus: Veterné elektrárne sú hlučné.
Fakt: Moderné turbíny dosahujú úroveň hluku približne 40 dB vo vzdialenosti 500 metrov, čo sa rovná zvukom tichej rezidenčnej štvrti alebo kancelárie.

Mýtus: Veterné elektrárne sú neekologické a po skončení životnosti predstavujú nevyužiteľný odpad.
Fakt: Veterné elektrárne slúžia 25-30 rokov a po demontáži je recyklovateľných až 95 % použitých materiálov. Oceľovú vežu je možné recyklovať kompletne, kompozitné listy nachádzajú svoje využitie v stavebníctve.

Mýtus: Veterné elektrárne sú neefektívne, zisk energie je nízky.
Fakt: Najmodernejšie turbíny dosahujú účinnosť až 50%, čo znamená, že dokážu premeniť na elektrinu polovicu kinetickej energie vo vetre. Pre porovnanie, spaľovacie motory majú účinnosť okolo 35%.

Slovenský veterný potenciál

Aj na Slovensku máme veľmi dobré podmienky pre výstavbu veterných elektrární, najvhodnejšie na Záhorí, v Podunajskej nížine a vo vybraných oblastiach východného Slovenska. Práve tieto regióny sa vyznačujú stabilným prúdením vzduchu a otvorenou krajinou, ktorá umožňuje efektívne využitie modernej veternej technológie.

Zaujímavosť: Využívanie vetra má na Slovensku dlhú tradíciu – už v 18. storočí stáli na Záhorí a v okolí Skalice veterné mlyny, ktoré premieňali silu vetra na mechanickú energiu.

Nový vietor od SPP

Veterná energia má potenciál zohrávať významnú úlohu aj v slovenskej energetike. Spoločnosť SPP aktuálne pripravuje projekt Nový vietor, ktorého cieľom je podnietiť aktívny rozvoj veternej energie v našej krajine. V šiestich lokalitách – Drahovce, Galanta (dve lokality), Skalica (východ a západ) a Kopčany-Gbely – vzniknú veterné parky, ktorých kombinovaný výkon by mohol pokryť spotrebu približne 430-tisíc domácností.

Každá lokalita prechádza detailným procesom posudzovania vplyvov na životné prostredie (EIA). Zámerom je zabezpečiť ekologickú a technologickú udržateľnosť projektov a ich vhodné začlenenie do krajiny.

Historický veterný mlyn v Holíči

shutterstock.com

​Ekonomické výhody veternej energie

Veterná energia neznamená prínos len pre klímu a sebestačnosť. Prináša aj veľmi konkrétne výhody pre ľudí a regióny:

Nové pracovné miesta: Výstavba a údržba veterných parkov podporujú lokálnu zamestnanosť.

Príjmy pre regióny: Obce získavajú stabilný príjem vo forme priamych príspevkov, prípadne príjem z prenájmu, ak pôdu aj vlastnia. To môže pomôcť k finančnej stabilite a podporiť rozvoj obce.

Cenová stabilita: Vietor je zadarmo, vďaka čomu produkcia energie nie je závislá od globálnych cien komodít.

Strategická budúcnosť

Vietor sa v blízkej budúcnosti môže stať pevnou súčasťou slovenského energetického mixu. V kombinácii s jadrovými a vodnými zdrojmi dokáže výrazne prispieť k znižovaniu emisií, posilniť energetickú bezpečnosť a pomôcť našej krajine naplniť klimatické ciele.

Zároveň ide o oblasť, ktorú čoraz viac sledujú aj zahraniční investori. Dopyt po energii z obnoviteľných zdrojov rastie – a spolu s ním aj ekonomický význam modernej infraštruktúry, akou sú veterné parky.

Veterná energia predstavuje spojenie tradície a pokroku: využíva prírodnú silu, ktorú poznali už naši predkovia, no premieňa ju na energiu pomocou technológií 21. storočia. A práve takto môže zásadne formovať energetickú budúcnosť Slovenska.