Energija vetra nastane s pretvorbo kinetične energije, ki jo vsebujejo zračne mase, v električno. Ta postopek poteka skozi vetrno turbino, opremo, ki v stiku z vetrom izvaja rotacijske gibe in oskrbuje električno omrežje.
Od začetka civilizacije se je človek naučil proizvajati energijo s silo vetra. Z napredkom tehnologije se je pojavila energija vetra.
Prinesel je možnost zmanjšanja emisij onesnaževalnih plinov in drugih težav, ki jih povzročajo neobnovljivi viri energije.
Vendar ima vetrna energija tudi slabosti, ki jih ni mogoče prezreti. Bi radi izvedeli, kaj so?
V današnjem prispevku bomo razložili, kaj je energija vetra in kako je prisotna v Braziliji. Dobro branje!
Kaj je energija vetra?
Energija vetra je takrat, ko se energija vetra spremeni v koristno energijo. Izhaja iz istega principa uporabe vetrnih turbin za proizvodnjo električne energije, vetrnic za proizvodnjo mehanske energije ali jader za pogon jadrnic.
Je obnovljiv vir energije, torej uporablja vir, ki ni neizčrpen (veter). Za primerjavo so neobnovljivi viri energije tisti, ki se proizvajajo s fosilnimi gorivi, kot je nafta, ali z jedrskimi gorivi.
Čeprav se zdi, da gre za najnovejšo tehnologijo, se vetrna energija uporablja že več kot 3000 let. Uporabljati so ga začeli v vetrnicah, orodju, ustvarjenem v 5. stoletju.
Energijo vetra so začeli uporabljati z vetrnicami
Človek je sčasoma začel uporabljati silo vetrov ne le za ustvarjanje mehanske energije, temveč tudi električne energije.
S tehnološkim napredkom so nastale vetrne turbine, električni generatorji, integrirani v os vrtilja, ki energijo vetra pretvarjajo v električno energijo.
V tem kontekstu se pojavijo prve vetrne elektrarne.
Kako deluje vetrna energija?
Zdaj, ko veste, kaj je vetrna energija, naj podrobneje razložimo, kako deluje.
Vetrne turbine so nameščene v regijah, kjer prevladujejo tako imenovani vetrovi. Delujejo, ko se kinetična energija spremeni v mehansko ali električno energijo.
Energija vetra: sestavni deli vetrne turbine (ilustracija: A2ad)
Da bi razumeli to preobrazbo kinetične energije v energijo vetra, moramo razumeti, kako nastajajo vetrovi.
Veter je posledica pretvorbenih tokov v ozračju na Zemlji, ki jih poganja sončna toplotna energija.
Gibanje zraka, kakršnega poznamo, se pojavi na zemeljski površini, kjer je zemlja in toplota.
Sončna toplota segreje tla hitreje kot voda in ogreti zrak je lažji, zato naraste. Ponoči je zrak nad vodo toplejši in nadomešča ga hladnejši zrak s tal.
Ta temperaturna sprememba povzroči gibanje vetra, ki ustvarja kinetično energijo, ki se iz gibanja turbin spremeni v električno energijo.
Energija vetra: shema vetrne turbine in sistema za prenos energije (foto: spletno lepilo)
Kakšne so vrste vetrnih sistemov?
Proizvodnja vetrne energije se lahko zgodi s pomočjo treh različnih sistemov. Preverite, kaj so:
Izolirani sistemi: majhni so in se običajno uporabljajo za oskrbo regij, kjer ni mogoče razširiti električnega omrežja. Z lahkoto se uporabljajo v domovih.
Hibridni sistemi: za proizvodnjo energije se uporablja več virov, na primer fotovoltaične plošče. Uporabljajo se za pridobivanje energije vetra za večje število uporabnikov.
Sistemi, integrirani v omrežje: to je sistem, prisoten v vetrnih elektrarnah, ki uporabljajo veliko število vetrnih turbin. Vsa proizvedena energija se dovaja neposredno v električno omrežje.
Vetrna energija: vetrna elektrarna v Rio Grande do Norte (Foto: Pedro Vitorino)
Druga uporaba v vetrni energiji je na morju. Gre za sistem, v katerem so vetrnice nameščene na morju.
Energija vetra: primer obalnega sistema
Obmorski sistem se uporablja za proizvodnjo vetrne energije v državah z majhno teritorialno razširitvijo ali z malo prostora za namestitev vetrnih turbin na kopnem. Običajno se uporablja v evropskih državah in ZDA.
Glej tudi: Kako narediti električno napeljavo? Oglejte si celotno predstavitev!
Energija vetra: prednosti in slabosti
Prednosti vetrne energije
Ko govorimo o prednostih vetrne energije, je nedvomno glavna ta, da gre za čist in obnovljiv vir energije.
Energija vetra ne oddaja toplogrednih plinov, onesnaževal in ne ustvarja odpadkov. Po raziskavi brazilskega združenja za energijo vetra (ABEEólica) je vetrna energija šele leta 2018 odpravila emisijo 21 milijonov ton ogljikovega dioksida (CO2).
Druga prednost vetrne energije je, da prinaša rast gospodarstvu regij, izbranih za vgradnjo vetrnih turbin.
Primer je občina João Câmara, 100 km od Natal (RN). Mesto je bilo opredeljeno kot odlično območje za pridobivanje energije vetra, ker ima veliko vetra.
Glede na ta kontekst je podjetje skupaj s prebivalci sodelovalo pri uporabi teh zemljišč v zameno za mesečna plačila in pomoč pri ohranjanju tal.
Energija vetra: vas João Câmara z vetrnimi turbinami
Energija vetra ponuja tudi prednost vladi, saj zmanjšuje energetsko odvisnost od tujine. Poleg tega vetrna energija pomaga doseči mednarodne trajnostne cilje, pri čemer se izogiba kazni za Brazilijo.
Oglejte si povzetek prednosti vetrne energije:
- Je čista in obnovljiva
- Ne oddaja onesnaževalnih plinov ali ustvarja odpadkov
- Zmanjšuje emisije toplogrednih plinov
- Prinaša naložbe v prikrajšane regije
- Ustvarja delovna mesta
- Zmanjša energijsko odvisnost od zunaj
Glej tudi: Toplotni otoki - vedite, kaj so in kako zmanjšati njihov vpliv
Pomanjkljivosti vetrne energije
Med glavnimi slabostmi vetrne energije lahko izpostavimo prekinitve vetrov.
Zaradi nihanj v intenzivnosti skozi vse leto se mora električno omrežje neprestano prilagajati oskrbi in porabi, da vzdržuje stalno napetost v sistemu.
Tako vetrne turbine veljajo za spremenljiv vir energije in niso varen dobavitelj.
Druga pomanjkljivost vetrne energije je v zvezi s hrupom vetrnih turbin. Toda ena najdena rešitev je bila, da jih zgradimo višje in zmanjšamo zvočni vpliv.
Energija vetra: vas v Piauíju blizu vetrnih stolpov (foto: Zanone Fraissat / Folhapress)
Kot slabosti vetrne energije se pojavljajo tudi vizualno onesnaženje in nesreče s pticami, ki zadenejo lopatice vetrnih turbin.
Glej povzetek slabosti vetrne energije
- Prekinitve vetrov
- Zvočno onesnaženje
- Vizualno onesnaženje
- Nesreča s pticami
Kako vetrna energija deluje v Braziliji?
Brazilija je ena izmed držav z največjim faktorjem zmogljivosti za proizvodnjo energije vetra na svetu.
Glede na bilten ABEEólica za leto 2018 ima Brazilija že 14,71 GW instalirane zmogljivosti v 583 vetrnih elektrarnah, kar predstavlja 9% proizvodnje energije v državi.
Na dneve največje vetrne veje ta številka doseže 14% v državi in več kot 70% na severovzhodu, regiji z največjim številom vetrnih elektrarn.
Energija vetra: razvoj instalirane zmogljivosti proizvodnje vetrne energije v Braziliji (vir: G1)
Po istem biltenu je bila Brazilija peta država, ki je leta 2018 največ vlagala v vetrno energijo na svetu. Prvo, drugo, tretje in četrto mesto so Kitajska, ZDA, Nemčija in Indija.
Trenutno v državi deluje približno 7 tisoč vetrnih turbin, razporejenih v 12 zveznih državah.
Bahia je država z največjim številom vetrnih elektrarn (42), sledita ji Rio Grande do Norte (15) in Piauí (8).
Kako deluje vetrna energija v Braziliji: vetrna elektrarna na Bahii
Zaradi velike teritorialne razširjenosti Brazilija vlaga le v proizvodnjo energije vetra na kopnem (na Zemlji). Toda Petrobras išče naložbe, s katerimi bi začel sprejemati prve korake v proizvodnji vetra na morju.
Pilotna naprava naj bi začela obratovati leta 2022.
Ste radi izvedeli več o energiji vetra? Izkoristite priložnost, da si ogledate tudi: Vse, kar morate vedeti za ustvarjanje trajnostnega doma!