Energia wiatrowa i jej rola w przyszłości: Rozwój odnawialnych źródeł energii

Energia wiatrowa odgrywa obecnie kluczową rolę w transformacji energetycznej jako wiodąca technologia przyczyniająca się do redukcji gazów cieplarnianych.

Energia wiatru pochodzi z poruszającego się powietrza i jest wykorzystywana od tysięcy lat, czy to do napędzania pierwszych żaglówek, czy do obracania łopat wiatraka. Jest to rodzaj energii kinetycznej generowanej z prądów powietrza, którą można przekształcić w energię elektryczną za pomocą generatora elektrycznego. Jest to odnawialne źródło energii, które jest niewyczerpalne i nie zanieczyszcza środowiska.

Jakie są rodzaje energii wiatrowej?

Istnieją dwa rodzaje energii wiatrowej w zależności od miejsca jej wytwarzania: Lądowy model produkcji energii wiatrowej i morska energia wiatrowa, która wykorzystuje turbiny zainstalowane na morzu do produkcji energii.

Lądowa energia wiatrowa

Podczas jazdy samochodem często widzimy konstrukcje przypominające wiatraki. Są one nazywane turbinami wiatrowymi i, jak widzieliśmy wcześniej, są odpowiedzialne za generowanie energii elektrycznej przy użyciu siły wiatru. Podobnie, farmy wiatrowe to obiekty składające się z grupy turbin wiatrowych o dużej mocy podłączonych do sieci energetycznej. Są one zlokalizowane w miejscach, w których zwykle występuje wystarczająca ilość wiatru, takich jak duże stepy lub obszary przybrzeżne.

W ramach lądowej energetyki wiatrowej warto również wspomnieć, do czego generalnie jest ona przeznaczona. Mikro-energia wiatrowa jest wykorzystywana przez turbiny wiatrowe o mocy mniejszej niż 100 KW. W związku z tym są to małe konstrukcje, które są zwykle używane w odizolowanych obszarach i z dala od sieci energetycznej, takich jak domy wiejskie, rezerwaty przyrody lub schroniska alpejskie. Instalacje te są uzupełniane energią słoneczną, tworząc hybrydowe systemy wiatrowo-solarne.

Morska energia wiatrowa

Morska energia wiatrowa jest wytwarzana w bardzo podobny sposób do energii lądowej, przy użyciu turbin wiatrowych, które wykorzystują siłę wiatru do produkcji energii elektrycznej. Jedyna różnica polega na tym, że w przypadku energii morskiej turbiny wiatrowe są instalowane na środku oceanu, aby wykorzystać silne wiatry wiejące na morzu.

Na środku oceanu wiatr jest nieprzerwany i bardziej regularny. Sprawia to, że wiatr na morzu jest bardziej wydajny niż wiatr na lądzie, ponieważ jest silniejszy i uderza w łopaty turbiny z większą siłą.

Jak można wykorzystać energię wiatru?

Jeśli spojrzymy wstecz na historię, zobaczymy, że energia wiatrowa była jednym z pierwszych źródeł energii wykorzystywanych przez ludzkość. Obecnie, dzięki postępowi technologicznemu, energia wiatrowa ma wiele zastosowań i aplikacji.

• Produkcja energii elektrycznej: Dzięki wykorzystaniu turbin wiatrowych energia kinetyczna wiatru może zostać przekształcona w energię mechaniczną, a ta z kolei w energię elektryczną.
• Pompowanie wody: Energia wiatru może być wykorzystywana do wydobywania wody z ziemi za pomocą pomp wiatrowych, które są turbinami zdolnymi do pompowania do sześciuset litrów na godzinę, co wystarcza do zaspokojenia potrzeb małego gospodarstwa.
• Wodór odnawialny: Energia wiatru jest wykorzystywana do wytwarzania ciągłego prądu elektrycznego, który jest potrzebny do produkcji wodoru odnawialnego. Ten rodzaj wodoru jest wykorzystywany na przykład do produkcji paliw syntetycznych lub ekologicznych.

Odkryj krok po kroku, jak działa energia wiatrowa

Turbiny wiatrowe wychwytują energię wiatru i przekształcają ją w energię elektryczną.

1. Wiejący wiatr obraca łopatki turbiny i aktywuje generator. Turbiny mają łopatki, które wskazują kierunek wiatru i automatycznie ustawiają je tak, aby w pełni wykorzystać energię.
2. Turbiny posiadają również przekładnię, która zwiększa prędkość obrotową wału do tysięcy obrotów na minutę. Powstała energia kinetyczna jest następnie przekazywana do generatora, który za pomocą pola magnetycznego przekształca ją w energię elektryczną.
3. Na koniec energia elektryczna jest przesyłana do konwertera w podstawie, który przekształca ją w prąd przemienny, który jest następnie przesyłany do podstacji wspomagającej. Z podstacji wzmacniającej energia jest następnie transportowana do sieci w celu zużycia.

Jakie są zalety energii wiatrowej?

• Brak zanieczyszczeń – Energia wiatrowa to odnawialne źródło energii, które pochodzi z wiatru i pomaga w redukcji emisji CO2 uwalnianego do atmosfery.
• Niski wpływ na środowisko – Farmy wiatrowe można łatwo zdemontować, gdy nie są już potrzebne, bez pozostawiania śladu środowiskowego, dzięki czemu teren można ponownie wykorzystać do innych celów.
• Energia odnawialna – Pochodzi z naturalnego źródła, jakim jest wiatr, dzięki czemu jest w 100% odnawialna.
• Rdzenna – Wiatr występuje na całym świecie, więc energia wiatrowa oznacza, że kraje mogą generować energię niezależnie.
• Przyczynia się do zrównoważonego rozwoju – Ograniczając import energii, przyczynia się do rozwoju lokalnego zatrudnienia i tworzenia dobrobytu.
• Przystępna cenowo – Postęp technologiczny umożliwił obniżenie kosztów wytwarzania energii wiatrowej.

Przyszłość energii wiatrowej

Patrząc w przyszłość, energia wiatrowa pokryje ponad jedną trzecią globalnego zapotrzebowania na energię (35%), stając się głównym źródłem wytwarzania energii na świecie. Może również zapewnić prawie jedną czwartą rocznej globalnej redukcji emisji CO2 potrzebnej do 2050 roku. Nowa analiza przeprowadzona przez Global Wind Energy Council pokazuje, że energia wiatrowa może stworzyć do 3,3 miliona miejsc pracy na całym świecie w ciągu najbliższych pięciu lat.

Branża energetyki wiatrowej szybko się rozwija, co oznacza, że ważne jest, aby ludzie byli wyposażeni w umiejętności techniczne i decyzyjne wymagane do wzrostu zatrudnienia. W miarę jak kraje na całym świecie łączą siły, aby stawić czoła zmianom klimatycznym, energia wiatrowa będzie nadal ważnym tematem dyskusji. Konferencje takie jak COP26 będą miały na celu osiągnięcie celów redukcji emisji i przyspieszenie wycofywania węgla – plany, w których energia wiatrowa będzie odgrywać dużą rolę.