Energia wiatrowa

Energia wiatru, czyli energia kinetyczna przemieszczającego się powietrza jest odnawialnym źródłem energii. Energia wiatrowa wykorzystywana jest od wieków, głównie jako energia mechaniczna do napędzania łodzi, w wiatrakach czy pompach wiatrowych. Dzięki turbinom wiatrowym z generatorem energii przekształcana jest w prąd. Elektrownie wiatrowe najczęściej powstają na tzw. farmach, które mogą być lokowane na lądzie, lub poza lądem – na morzu lub w deltach rzek. Energia wytworzona z wiatru jest uważana za czystą ponieważ podczas jej generowania nie występuje emisja szkodliwych zanieczyszczeń.

Energia wiatru powstaje dzięki różnicy temperatur mas powietrza, spowodowanej nierównym nagrzewaniem się powierzchni Ziemi. Turbina wiatrowa uzyskuje swoją moc poprzez konwersję wiatru poprzez moment obrotowy, działając na łopaty wirnika produkując energię elektryczną. Energia wiatru jest szeroko dostępna, redukuje emisję gazów cieplarnianych, gdyż zastępuje energetykę konwencjonalną opartą na paliwach kopalnych.

Zmienność wiatru nie powoduje dużych wahań w działaniu systemów energetycznych, o ile nie stanowi dominującego udziału energii.

Wydajność siłowni wiatrowych w dużej mierze zależna jest od ich lokalizacji w terenie. Na wydajność siłowni zasadniczy wpływ ma ukształtowanie terenu (podłużne wzgórza, pojedyncze wzgórza i góry, skarpy zagłębienia, przełęcze), przeszkody (budynki, drzewa). Płaski obszar porośnięty trawą jest typowym przykładem terenu o jednolitej szorstkości. Na tym obszarze prędkość wiatru na wybranej wysokości jest prawie jednakowa. Przeszkody terenowe (budynki, rzędy drzew, pojedyncze drzewa), znajdujące się na drodze przesuwających się mas powietrza, powodują gwałtowne zmniejszenie prędkości wiatru i wzrost turbulencji w jej pobliżu. Zaburzenie w przepływie wywołane przeszkodą ma niezwykle negatywny wpływ na trwałość i żywotność konstrukcji elektrowni, aczkolwiek współczesne obiekty charakteryzują się wysoką niezawodnością i trwałością.

Wiatr jest darmowym i nieograniczonym źródłem energii. Pomimo dużego potencjału istnieje jednak limit tego, ile wiatru może zostać przekształcone w energię elektryczną za pomocą turbiny wiatrowej. Dodatkowo, ze względu na okresową dostępność źródła integracja z siecią elektryczną może być utrudniona.

Nawet pomimo wyzwań turbiny wiatrowe nieustanne dostarczają energię elektryczną ludziom na całym świecie. Dzięki ciągłej poprawie metod prognozowania wiatru, ulepszaniu infrastruktury sieci elektrycznej i systemów magazynowania energii, energia wiatrowa może stać się niezawodnym źródłem energii elektrycznej, które rozwiąże problemy energetyczne na świecie.