Článek - Větrná elektrárna | Katalog

**Větrná energie** je obnovitelná energie používaná k vytváření elektrické energie pomocí větrných elektráren s využitím proudění větru jako zdroje energie.

Nejobvyklejším využitím jsou dnes větrné elektrárny, které využívají síly větru k roztočení vrtule. K ní je pak připojen elektrický generátor. Teoreticky získatelný výkon je přímo úměrný třetí mocnině rychlosti proudící vzdušné masy. Protože rychlost větru značně kolísá, nedosahují větrné elektrárny po většinu doby nominálních hodnot generovaného výkonu.

V historii se místo převodu na elektřinu přímo konala nějaká mechanická práce. Větrný mlýn například mlel obilí, větrnými stroji se čerpala voda, lisoval olej, stloukala plsť nebo poháněly katry. Vítr se také používá k pohonu dopravních prostředků, nejvíc u lodí (plachetnice).

Obrázek - Větrná elektrárna

Větrná elektrárna

Měrné ceny, úspory, návratnosti

Orientační ceny	Malé domácí VTE (lopatkové konstrukce) výkon 300-500 W = cca 16-20 tis. Kč (bez baterie) výkon 1000 W = cca 30-35 tis. Kč (bez baterie) výkon 2000 W = cca 40-50 tis. Kč (bez baterie) výkon 3000 W = 90-100 tis. Kč (bez baterie) Malé domácí VTE (axiální konstrukce) výkon 300 W = cca 50-60 tis. Kč (bez baterie) výkon 1500 W = cca 300-350 tis. Kč (bez baterie) výkon 3000 W = 400-450 tis. Kč (bez baterie) Při větších výkonech (více turbín) kolem 1 MW výkonu jsou náklady v řádu 35 – 40 mil. Kč
Zavilost výkonu na rychlosti větru	Výše uvedené výkony jsou tzv. nominální, které vykazují uvedený výkon při maximálním větru kolem 15 m/s. Průměrná rychlost větru v ČR je cca 4 m/s. Např. 500 W domácí větrná elektrárna má při rychlosti větru 4 m/s výkon pouze 40W, při 11 m/s pak 300 W.
Celosvětový celkový instalovaný výkon větrných elektráren	238 GW (roční statistika GWEC 2011)
Podíl větrné energie v ČR	Cca 7,6% celkem obnovitelné zdroje energie, z toho pouze 0,5 % je zastoupení větrné energie. Z obnovitelných zdrojů má největší podíl biomasa a fotovoltaická (sluneční) energie.
Výkupní ceny a zelené bonusy pro VTE	Pro rok 2017 Výkup 1,9 Kč/vyrobenou kWh Zelený bonus 1,43 Kč/vyrobenou kWh Aktuální ceny viz http://www.csve.cz/cz/clanky/prehled-platnych-vykupnich-cen-a-zelenych-bonusu-platnych-pro-vetrne-elektrarny-pro-rok-2017/607
Minimální síla větru pro roztočení lopatek	Od 2-3 m/s (průměrná rychlost větru v ČR je cca 4 m/s) Větší větrné parky je vhodné instalovat do oblastí, kde je rychlost větru vyšší jak 6m/s
Výstupní napětí	12 V nebo 24 V – pro převod na 220 V je potřeba střídač/invertor
Návratnost	Při vhodném umístění větrné elektrárny je návratnost domácí elektrárny i po 5 let (při sazbě elektrické energie D02d)
Průměrná roční využitelnost větrné elektrárny pro průměrnou rychlost větru v ČR	Cca 25 – 30 %

Spočtěte si sami

Pro jednoduchý výpočet malé větrné elektrárny lze použít tento postup

http://www.ve.mzf.cz/index.php?nc_postup_vypoctu

Větrná mapa ČR

Výhody, nevýhody, mýty

Silné stránky

Obnovitelný zdroj energie
V návětrných oblastech vysoká míra využitelnosti a návratnost i pod 5 let.

Příležitosti

Možnost výkupu či získání zeleného bonusu

Slabé stránky, hrozby

Při špatném umístění elektrárny do závětří klesá rapidně výkon a z nominálního výkonu 1 kW může být o jen 0,01 kW.
V oblastech, kde je vysoká míra migrace ptactva, ohrožují elektrárny hejna ptáků. Úmrtnost díky VTE ej však nižší než způsobená jinými činnostmi lidí
VTE starších konstrukcí jsou hlučné
VTE při slunečném počasí způsobuje „stínový“ diskomfort pro okolní obyvatele (pocit blikání)

Mýty

Někdy se také tvrdí, že konstrukce a stavba větrné elektrárny spotřebuje tolik energie, kolik nedokáže vyrobit ani za několik let. Není to pravda. Měření ukázala, že energetická návratnost elektrárny (tedy doba, za kterou větrná turbína vyrobí tolik energie, kolik bylo potřeba na její výrobu) se podle typu stroje a větrného potenciálu místa pohybuje od tří do šesti měsíců.
Mýtem je, že turbíny vydávají nepříjemný rámus a zabíjí ptáky. Pravdou je, že při silnějším větru je slyšet šelest lopatek nicméně při klasickém povětří kolem 4 m/s takřka neslyšitelné.

Související úsporné opatření

Vodní elektrárna
Bioplynová stanice

Dotační potenciál

Nelze definovat specifika pro sektory budov. Instalace jsou globálního charakteru spadající pod vlastníka, který prodává nebo využívá elektrickou energii pro svou potřebu.

Termíny a definice

Nejpoužívanější pojmy	popis	jednotka
Aktivní regulace Pitch	U větrné turbíny využívá natáčení celého listu rotoru podle okamžité rychlosti větru.
Energetický mix	Někdy také jako "Národní energetický mix ČR" představuje přehled podílů jednotlivých zdrojů energie a slouží dodavateli elektřiny pro účely stanovení podílů jednotlivých zdrojů energie na své celkové směsi paliv a uvedení těchto podílů na dokladu dle Vyhlášky o vyúčtování dodávek č 70/2016 Sb. (§ 6 odst. 3 písm. a, § 7 odst. 3 písm. a nebo § 9 odst. 6) pro tu část dodávky elektřiny svým zákazníkům, která není prokázána uplatněnými zárukami původu v souladu s příslušnými právními předpisy a s Obchodními podmínkami Evidence záruk původu. V roce 2016 byl mix z 60% fosilních paliv (uhlí, ropad, zemní plyn), 30% jaderné zdroje a 10% obnovitelné zdroje s největším podílem biomasy, solární energie, vodní a větrné.
ERÚ	Energetický regulační úřad
Grid-Off	Viz ostrovní systém
GWEC	Celosvětová organizace zabývající se větrnou energetikou (Global Wind Energy Council)
Malé větrné elektrárny	Turbíny do 30 kW určené pro přípravu teplé vody a vytápění rodinného domku.
Obnovitelné zdroje	Zdroje energie nebo surovin pro člověka, které se částečně nebo úplně obnovují v přirozeném nebo antropogenně ovlivňovaném koloběhu látek a energií (např. energie větru, slunce, přílivu a odlivu, energie biomasy).
Obnovitelné zdroje energie	Přírodní energetické zdroje, jež mají schopnost částečné nebo úplné obnovy. Mezi obnovitelné zdroje energie řadíme jak energii sluneční, větrnou a vodní, tak energii z biomasy. Podle konkrétních přírodních podmínek se v některých částech světa využívá také energie mořského přílivu nebo geotermální energie (pocházející z nitra Země). V našich podmínkách má klíčový potenciál biomasa, stavět lze také malé vodní elektrárny (potenciál těch velkých už je vyčerpán). Sluneční a větrná energie se u nás uplatňuje zatím jen částečně, jejich využití ale roste i díky dotacím a podpoře ze strany státu a EU.
OZE	Obnovitelný zdroj energie
Pasivní regulace Stall	U větrných turbín má rotor elektrárny pevné listy a pro regulaci využívá odtržení proudnice vzduchu od listu rotoru při určité rychlosti větru.
Střední větrná elektrárna	Turbína od 30 kW do 450 kW pro malé podniky, dodávka do veřejné sítě
Střídač / měnič / invertor	Slouží k přeměně stejnosměrného napětí vyráběného fotovoltaickými panely nebo větrnou elektrárnou (12V) na střídavé napětí elektrorozvodné sítě (230V).
Účinnost větrného turbogenerátoru	Účinnost větrného turbogenerátoru je poměr získané mechanické práce rotoru a kinetické energie větru procházejícího plochou opsanou vrtulí turbogenerátoru. Teoreticky dosažitelná účinnost roste se součinitelem rychloběžnosti turbíny. Teoreticky dosažitelná účinnost: 59 %. Maximálně dosažitelná účinnost: holandský větrný mlýn - 18 %, americký mnoholistový rotor - 30 %, rotor Darrieus - 46 %.
Velké větrné elektrárny	Turbíny nad 450 kW pro dodávku elektřiny do veřejné sítě.
Větrná elektrárna	Větrné elektrárny se budou dobře uplatňovat především v oblastech se silným a pravidelným větrem. Mezi takové lokality patří především hory a přímořské kraje. Přes nesporný užitek, který výstavba větrných elektráren jakožto obnovitelných zdrojů elektrické energie přináší, nelze pominout ani estetická hlediska.
Větrná energie	Obnovitelný zdroj energie. V podstatě forma energie sluneční, protože vzniká při nerovnoměrném ohřívání Země - to způsobuje tlakové rozdíly v atmosféře, které se následně vyrovnávají prouděním vzduchu. Energie větru se ve světě využívá především k výrobě elektřiny. Větrné elektrárny buď fungují jako systémy dodávající elektřinu do rozvodné sítě (tzv. grid-on), nebo jako systémy na rozvodné síti nezávislé (grid-off). Pro efektivní využívání větrné energie je důležitá rychlost větru. Vhodné lokality pro výstavbu větrné elektrárny mají průměrnou rychlost větru minimálně 5 m/s.
Větrná turbína Darrieus	V roce 1930 stál Francouz George Darrieus u kolébky vynálezu větrné turbíny se svislou osou, jejíž funkce je nezávislá na směru proudícího větru. Svislé listy mohou být upevněny buď rovnoběžně s osou rotoru ve speciálním rámu (např. dvoulistý rotor Darrieus-H, nebo třílistá varianta), či do oblouku ve tvaru luku, jehož tětivu tvoří osa rotoru (Darrieus fí).
Větrný turbogenerátor	Základní část větrné elektrárny, v níž dochází k přeměně kinetické energie větru na mechanickou práci rotoru a na elektrickou energii. Obvykle sestává z větrné turbíny, převodovky a elektrického generátoru.
VTE	Větrná elektrárna pro výrobu elektrické energie
Zelený bonus	Zelený bonus můžete získat v případě, že jste výrobcem elektřiny z obnovitelných zdrojů a že elektřinu generovanou z obnovitelných zdrojů využíváte pro svou osobní potřebu (např. v rodinném domě) a případné přebytky odevzdáváte do sítě. Pokud si zvolíte podporu formou zeleného bonusu, musíte si ovšem svého odběratele elektrické energie najít sami. Více viz http://www.mojeenergie.cz/cz/zeleny-bonus.