Share to Facebook 
Share to Twitter 
Share to Linkedin 
PGT SocialWeb - Copyright © 2010 by pagit.eu

Energija vjetra

Povijest E-mail
Autor Edo Jerki?   

Povijest korištenja energije vjetra seže u doba kada su ljudi prvi puta postavili jedra na brodove i time si omogu?ili daleka putovanja i isto tako odlu?ili svoje živote povjeriti u ruke tog nepredvidljivog izvora enerije. Može se re?i da je na neki na?in vjetar bio taj koji je pokrenuo eru istraživanja i omogu?io prijenos robe i dobara u neslu?enim koli?inama na velike udaljenosti. Dugo vremena nakon prvih jedara uslijedilo je korištenje energije vjetra za obavljanje mehani?kog rada u mlinovima i za pokretanje vodenih pumpi (posebice u Nizozemskoj, na srednjem zapadu SAD-a i u zaba?enim dijelovima Australije). U modernim vremenima s dolaskom i izumom elektri?ne energije po?inju se upotrebaljvati u svrhu proizvodnje iste, no tek u zadnja dva desetlje?a zbog sve ve?eg zaga?enja okoliša po?inju svoj zna?ajan uzlet da bi danas to bio jedan od glavnih izvora energije za blisku budu?nost.

Davna povijest

Jedrenjaci kao prvi oblik korištenja energije vjetra postoje ve? najmanje 5500 godina i od tih davnih vremena do danas rade na istim principa koriste?i ?isti i svudgje dostupan izvor energije. Isto tako jedrenjaci su najvažniji oblik vodnog transporta u povijesti ?ovje?anstva s izuzetkom modernih vremena.

Heronov vjetreni rotor
"Vjetreni rotor" Herona Aleksandrijskog

Najraniji poznati slu?aj korištenja energije vjetra za pokretanje stroja putem rotora je "vjetreni rotor" iz 1. stolje?a Gr?kog inženjera Herona Aleksandrijskog.

Prve vjetrenja?e za prakti?nu primjenu bile su u upotrebi u pokrajini izme?u Afganistana i Irana najranije u 9. stolje?u, a mogu?e ve? i u 7. stolje?u. To su bile vjetrenja?e s vertikalnom osi vrtnje i pravokutnim lopaticama s jedrima, a upotrebljavale su se za mljevenje i pumpanje vode. Njihova uporaba je bila raširena u srednjoj Aziji i na Bliskom istoku. Vjetrenja?e s horizontalnom osi vrtnje su ušle u širu primjenu u sjeverozapadnoj Europi po?etkom 1180-tih godina i bile su korištene za mljevenje. Mnoge stare Nizozemske vjetrenja?e i danas postoje. U to doba vjetrenja?e su se tako?er koristile i za pumpanje morske vode za dobivanje soli u Kini i na Siciliji.

Najstariji sigurni spomen jedne vjetrenja?e s horizontalnom osi datira iz 1185. godine u Weedley-u, Yorkshire, Velika Britanija. Europske vjetrenja?e s horizontalnom osi su konstrukcijski bile zna?ajno razli?ite od Afganistanskih i Iranskih vjetrenja?a s vertikalnom osi vrtnje, te se op?enito smatra da su to dva potpuno odvojena i neovisna otkri?a. U srednjovjekovnoj Velikoj Britaniji su lokacije vodotoka i samim time iskorištavanje energije vode obi?no bile rezervirane za plemstvo, pa je time energija vjetra bila važan izvor energije za niže staleže. Do 14. stolje?a Nizozemske vjetrenja?e su se koristile za isušivanje (pumpanje vode) delte Rajne.


19. stolje?e

Do 1900. godine u Danskoj je bilo instalirano oko 2500 vjetrenja?a za obavljanje mehani?kog rada (vodne pumpe i mlinovi) koje su po nekim procjenama imale ukupnu snagu od 30 MW.

Na srednjem zapadu SAD-a je izme?u 1850. i 1900. na farmama instaliran ogroman broj malih vjetrenja?a (oko 6 milijuna) koje su se koristile za pokretanje pumpi za navodnjavanje.

Prvu vjetrenja?u za proizvodnju elektri?ne energije (tj. prvi vjetroagregat) je izradio prof. James Blyth u Škotskoj u srpnju 1887. godine sa Anderson's College-a, Glasgow. Njegov vjetroagregat visine 10 m s platnenim jedrima je postavljen u vrtu njegove vikendice i punio je akumulatore koji su davali energiju za osvjetljenje njegove kolibe. Time je to postala prva ku?a na svijetu koja se napajala elektri?nom energijom proizvedenom iz energije vjetra.

Vjetroagregat Charlesa Brusha
Vjetroagregat Charlesa Brusha

1887. godine u Clevelandu, SAD je Chrarles F. Brush dizajnirao i konstruirao ve?i i bolji vjetroagregat koji je izradila njegova inženjerska tvrtka, te ga postavila kod njegove ku?e i koji je radio sve do 1900. godine. Njegov vjetroagregat imao je rotor promjera 17 m i bio je postavljen na 18 m visoki stup, no unato? veli?ini razvijao je maksimalnu snagu od samo 12 kW, a okretao se relativno sporo i imao je 144 lopatice! Priklju?eni generator je punio akumulatorske baterije, te pokretao do 100 žarulja ili neki od strojeva u Brushovom laboratoriju. Vjetroagregat je napušten 1908. godine, nakon što je 1900. godine proradila centralna elektrana za proizvodnju elektri?ne energije u Clevelandu.

1890tih godina Danski znanstvenik Poul la Cour je konstruirao vjetroagregat za proizvodnju elektri?ne energije koji se onda koristio za proizvodnju vodika za izvo?enje pokusa u srednjoj školi Askov. Njegov vjetroagregat iz 1896. je poslije postao lokalna elektrana sela Askov.


20. stolje?e

Od po?etka 20. stolje?a do 1970-tih razvoj vjetroagregata i industrije vjetra je bio ograni?en i usporen uslijed dostupnosti i niske cijene drugih izvora energije, posebice nafte i ugljena.

U Danskoj je energija vjetra bila bitan dio decentralizirane elektrifikacije u prvoj ?etvrtini 20. stolje?a, dobrim dijelom i zbog vjetroagregata u Askovu. Do 1908. godine bilo je postavljeno 72 vjetroagregata snage 5 do 25 kW. Najve?i od njih su imali stup visine 24 m i promjer lopatica 23 m.

1957. godine Johannes Juul je postavio vjetroagregat s promjerom rotora 24 m u Gedseru koji je bio u pogonu 10 godina. Bio je to vjetroagregat sa tri lopatice, horizontalnom osi vrtnje, okrenut u smjeru vjetra i s pasivnom regulacijom snage; sli?an onima koje i danas koristimo u komercijalnim vjetroelektranama. Takvi vjetroagregati su usavršeni, te im je pove?avana efikasnost uslijed serijske proizvodnje, a kao prakti?na posljedica toga danas svi komercijalni vjetroagregati sli?e tom „Danskom tipu“ vjetroagregata.

1927. godine u SAD-u je osnovana tvrtka Jacobs Wind koja je proizvodila vjetroagregate za korištenje na farmama. Oni su pretežno bili korišteni na farmama koje su bile udaljene od najbliže elektroenergetske mreže za punjenje akumulatora i osvjetljenje. U 30 godina proizvedeno ih je oko 30 000 i bili su korišteni i u zaba?enim dijelovima Afrike, pa ?ak i na Antarktici. Ovakav na?in korištenja vjetra prepoznali su i mnogi drugi proizvo?a?i opreme, a snage tih malih vjetroagregata su se kretale od nekoliko stotina vata do nekoliko kilovata.

1931. izumljen je Dariusov vjetroagregat sa vertikalnom osi vrtnje koji je imao potpuno druga?ija dizajnerska rješenja od klasi?nih vjetroagregata s horizontalnom osi vrtnje. Vertikalna orjentacija omogu?ava korištenje vjetra iz svih smjerova bez potrebe za sustavom zakretanja, dok se teška oprema generatora i mjenja?ke kutije može postaviti na nivo zemlje umjesto na vrh tornja vjetroagregata.

Smith-Putnam vjetroagregat
Smith-Putnam 1,25MW vjetroagregat - 1941.

Prethodnik modernih velikih vjetroagregata s horizontalnom osi koji se priklju?uju na elektroenergetsku mrežu bio je vjetroagregat WIME-3D koji je radio od 1931. do 1942. godine u Balaklavi, SSSR. To je bio vjetroagregat snage 100 kW, sa visinom stupa od 30 m koji je bio priklju?en na 6,3 kV distributivnu mrežu. Promjer rotora sa tri lopatice bio je tako?er 30 m, a stup je bio ?eli?ni rešetkasti. Prema izvještajima godišnji faktor optere?enja mu je bio 32%, što se uklapa i u brojke sa današnjih vjetroagregata.

1941. godine na mrežu je spojen prvi svjetski vjetroagregat snage preko 1 MW koji je bio postavljen na planini poznatoj kao Grandpa's Knob u mjestu Castleton u SAD-u. Bio je to Smith-Putnam vjetroagregat snage 1,25 MW koji je radio 1100 sati prije puknu?a lopatice koja nije bila dovoljno oja?ana na poznatoj slaboj to?ci zbog nedostatka materijala. Prvi sljede?i vjetroagregati sli?ne snage i dimenzija postavljeni su tek nakon 40 godina, tako da je to bio pravi pionirski pothvat.


Moderna industrija vjetra

Moderno iskorištavanje energije vjetra kakvo poznajemo i danas je po?elo u 1970-tim godinama kao odgovor na svjetsku naftnu krizu 1973.

Od 1973. do 1986. godine tržište vjetroagregata se razvilo od malih pojedina?nih vjetroagregata za upotrebu na farmama snaga 1 do 25 kW sve do polja me?usobno povezanih vjetroagregata (vjetroelektrane) koji su bili srednjih snaga od 50 pa sve do 600 kW. Vjetroelektrane izgra?ene u Kaliforniji su predstavljale veliku ve?inu instalirane snage svjetskih vjetroagregata sve do ranih 1990-tih. Na vrhuncu razvoja industrije vjetra u Kaliforniji je u 1980-tima bilo instalirano 17 000 vjetroagregata ukupne snage 1 700 MW koji su proizvodili preko 3 TWh elektri?ne energije godišnje, što je bilo dovoljno za napajanje grada od 3 000 000 stanovnika. Taj nagli razvoj industrije vjetra u Kaliforniji bio je neo?ekivani fenomen koji se desio uslijed povoljne ekonomske i zakonske klime.

Razvoj vjetroagregata u zadnjih 25 godina
Razvoj vjetroagregata u zadnjih 25 godina (izvor: Bundesverband Wind Energie e.v.)

No taj fenomen je ujedno pokrenuo industriju vjetra. Ameri?ki proizvo?a?i su ve? u to vrijeme nastupili sa vjetroagregatima velikih dimenzija i snaga, sa razli?itim dizajnerskim rješenjima, no brzopletost i nedovoljno ulaganje u razvoj tih rješenja rezultiralo je cijelim nizom katastrofalnih, nesigurnih i neprimjenjivih vjetroagregata. S druge strane Danske tvrtke sa klasi?nim Danskim tipom vjetroagregata koji je i danas najrašireniji diljem svijeta su imale gotov, provjeren i certificirani proizvod od strane Risoe instituta (koji je i danas najpriznatiji svjetski institut za energiju vjetra). Naknadno se ustanovilo da su Danski vjetroagregati bili loše rješenje za visoke brzine vjetra u Kaliforniji. No kota?i? je pokrenut i razvoj energije vjetra je uzeo maha te se do kraja 20. stolje?a samo ubrzavao, s tim da se težište proizvodnje i instalacije nove snage preselio u sjevernu Europu koju se i danas smatra kolijevkom modernih vjetroagregata i industrije vjetra.

U 21. stolje?u, tj. u zadnjih 10 godina razvoj energije vjetra poprima neslu?ene razmjere, snaga pojedina?nih vjetroagregata se u manje od 20 godina pove?ala za 10 puta, a dimenzije su narasle više od dva puta. Danas se slobodno može re?i da vjetar kao izvor energije krupnim koracima postaje jedan od uobi?ajenih izvora energije, te ?e u skorijoj budu?nosti po svim kriterijima mo?i stati uz bok i ?ak i nadmašiti klasi?ne centralizirane izvorie energije koje smo ve?inom koristili do sada.

Moderni vjetroagregat
Moderni vjetroagregat

Isto tako instalirana snaga u vjetroelektranama u svijetu svake godine bilježe ogroman rast u prvih 10 godina 21. stolje?a, a broj zaposlenih u toj industriji u EU se bliži brojci od 200 000 ljudi.

U Hrvatskoj je Kon?ar još 1988. godine postavio prvi vjetroagregat u Uljaniku koji se i danas tamo nalazi, no onda je razvoj istoga obustavljen. Danas Kon?ar ima postavljen prvi prototip svog modernog vjetroagregata na lokaciji Pometeno brdo u blizini Splita i pokušava uhvatiti korak s ostalim renomiranim proizvo?a?ima vjetroagregata. Dodatno u Hrvatskoj je do ljeta 2010. godine instalirano tek nešto manje od 30 MW vjetroelektrana koje su spojene na elektroenergetsku mrežu (Ravne1 na Pagu – 5,75 MW, Trtar-Krtolin kod Šibenika 11,2MW, Orlice kod Šibenika 9,6 MW, Pometeno brdo kod Splita 1 MW) i jedna ve?a od 42 MW koja ?e uskoro biti spojena na mrežu (Vrataruša kod Senja, 42 MW).

Tags:     energija vjetra      povijest      vjetroelektrane
Vezane vijesti
Index ÄŤlanka
Povijest
strana 2
strana 3
strana 4
Sve stranice
 

Vjetroelektrane za po?etnike

VE u regiji

Nove tehnologije

Podržavate li izgradnju vjetroelektrana u vašoj regiji?