Ideální místo pro větrné elektrárny

Martin Tůma  |  Technika

Větrné elektrárny mají problém nejen při velmi silném větru, ale především při bezvětří. Co je umístit tam, kde je větru vždy dostatek?

Kvůli krajně obtížné regulovatelnosti zdrojů je větrná energetika v současnosti velmi kontroverzním zdrojem elektrické energie. Naše přenosová soustava musela nedávno přenést několikanásobně více energie, která směřovala z větrných farem na severu Německa dále na jih až na Balkán. Existují cesty, jak se těmto nárazům vyhnout?

Dřív než bude tma

Německo nám se svým překotným odklonem od jádra zadělalo na pořádné problémy. Na svém území nemá dostatečné kapacity pro přenos energie z obnovitelných zdrojů umístěných na severu, a tak je velký problém přenést výkon větrných farem z Baltu do míst, kde je tato energie potřebná. Kvůli velkému suchu je v současnosti potřeba dodat elektrickou energii až na Balkánský poloostrov, kde je málo vody pro výrobu elektrické energie z přehrad.

Když to na Baltu začne foukat, tak elektřina nejde uložit někam do nádrže, ale musí být okamžitě přenesena a spotřebována. Pokud ale pro ni není odbyt v místě výroby, může dojít k přetížení přenosové sítě a k výpadku. Správně by každá síť měla být dimenzována na variantu n-1 – tedy schopnost bez problému fungovat i při výpadku jednoho důležitého spoje. Ale na toto řešení už němečtí operátoři dávno rezignovali. Abychom zabránili tmě, nezbude nám než po vzoru Polska instalovat na hranicích zařízení, které při hrozícím přetížení odpojí naší síť od té německé.

Projekt Wing 7:

Regulace, regulace a zase regulace

Hlavním problémem větrné energetiky je ze současného pohledu regulace. Když vítr nefouká, musí turbíny nahradit jiný zdroj. Když vítr fouká, je potřeba někam uskladnit přebytek. Ale existují oblasti, kde vítr fouká skoro pořád. Jen to není při zemi a ani ve výškách, kam by bylo možné postavit stožár s vrtulí.

Jedním z řešení, jak zajistit stálý přísun energie z větru, může být drak. Tedy spíše speciální upoutaný letoun, který vlastní silou nastoupá do oblasti stálého větrného proudění, kde přejde do režimu výroby elektrické energie. Pochopitelně musí být ukotvený na zemi kabelem, který jej bude držet na správném místě a přenášet vyrobenou energii do rozvodné sítě.

V rámci projektu ARPA-E (jedná se o agenturu spadající pod americké ministerstvo energetiky) vznikl ve firmě Makani Power projekt Wing 7. Základní myšlenkou je dostat větrnou turbínu tam, kde to fouká. Ve výšce 200 metrů nad zemí vane vítr stabilněji a obvykle i o 3–4 m/s rychleji, než při zemi. Toho využívá letadlo označené jako Makani M1, které je ve své podstatě první létající větrnou turbínou. Letoun je opatřen šesti vrtulemi, které jej vynesou do potřebné výšky, ve které začne kroužit – podobně jako to dělá obyčejný drak v silném větru. Díky tomu ještě zvýší objem energie, kterou je možné z větru získat. Nejlépe je to asi vidět na tomto interaktivním videu.

Testovací let:

Létající větrná turbína nejenže dokáže využít vítr lépe a silněji, ale především má oproti klasické turbíně na stožáru dvojnásobný průměrný výkon; tedy pro průměrných 600 kW výkonu postačí instalace jednoho megawattu výkonu a ne dvou megawattů, jako je tomu u klasických turbín.

Zbývá dodat, že předváděný prototyp je osazen motory-turbínami, které dokáží vyrobit 10 kW elektrické energie.

Tip: Informace o testovacím letu.

Nejčtenější