Je růst větrných parků nebezpečný?

Stále častěji se v odborných kruzích hovoří o hrozící energetické krizi. Přitom řadu možných zdrojů energie společnost častokrát podceňuje. Zde se především jedná o energii sluneční a větrnou. Zatímco solární články pomalu pronikají do nejširšího použití, o možnostech získávání energie z větru se stále vede živá polemika.Stále častěji se v odborných kruzích hovoří o hrozící energetické krizi. Přitom řadu možných zdrojů energie společnost častokrát podceňuje. Zde se především jedná o energii sluneční a větrnou. Zatímco solární články pomalu pronikají do nejširšího použití, o možnostech získávání energie z větru se stále vede živá polemika.

Větrné elektrárny hyzdí krajinu, jsou hlučné, produkují infrazvuk a ruší televizní signál, tvrdí odpůrci větrných elektráren. Jejich zastánci jsou naopak přesvědčeni, že větrníky se stávají novými architektonickými dominantami krajin, jejich hluk i hladina infrazvuku nepřekračuje zákonem dané normy a zejména: využívají obnovitelný zdroj energie, tudíž jsou ekologické. Kde je tedy pravda?

Na špici je německý vítr

Vítr jakožto jeden z obnovitelných zdrojů energie se stává bezpochyby čím dál významnější součástí tzv. energetického mixu. Větrné elektrárny přispívají k úspoře primárních neobnovitelných zdrojů energie i snižování závislosti na dovozu energetických zdrojů, což je důležité i pro bezpečnost státu. Celkový potenciál tohoto zdroje podle některých odvážných odhadů odpovídá zhruba pětinásobku současné celosvětové spotřeby elektrické energie. 

Světovým lídrem v obnovitelných zdrojích, včetně větrné energie, je stále ještě Evropská unie. Největší podíl na tom mají Německo s 23 903 MW, Španělsko s 16 700 MW a Itálie s 3700 MW. V České republice na konci loňského roku vyráběly elektřinu větrníky o celkovém výkonu 150 MW, čímž se země umístila na 17. místě mezi zeměmi z celé Evropy (viz box). Pro srovnání – jaderná elektrárna Temelín má výkon 2000 MW.

Všechno má svá minus

Kromě řady předností mohou větrné zdroje přinést i určité komplikace při jejich integraci do elektrizačních soustav. Nacházejí se často daleko od míst spotřeby i od možných bodů připojení do těchto soustav. Zatímco výstavba místních větrných elektráren trvá v současné době 4 až 6 let, výstavba vedení se může z důvodu zdlouhavých administrativních řízení vléci i 8 až 12 let. „Současný stav legislativy a povolovacích řízení pro stavbu vedení elektrizačních soustav neumožňuje provozovatelům sítí flexibilně reagovat na tuto novou a rychlou výstavbu,“ řekl 21. STOLETÍ odborník na problematiku větrných elektráren, Marián Belyuš ze společnosti ČEPS.

Dalším problémem je značná kolísavost výroby z větrných zdrojů. I přes výrazné zlepšení modelových předpokladů je stále ještě obtížné objem jejich výroby přesně předvídat. Tyto skutečnosti hrají velmi významnou roli, protože stále neexistuje optimální způsob, jak elektřinu ve velkém množství efektivním způsobem skladovat. V elektrizační soustavě je proto nutné udržovat rovnováhu mezi výrobou a spotřebou elektřiny v každém okamžiku. To se realizuje prostřednictvím regulování konvenčních elektráren (uhelné, plynové, jaderné atd.).

Co dokáže otočený proud?

V listopadu loňského roku došlo k narušení bezpečnosti tuzemské přenosové soustavy v důsledku přetoků větrné energie ze severního Německa, kde se nacházejí tzv. offshore parky neboli větrné parky na moři. Oproti plánovanému vývozu 1100 MW do Německa se tok elektřiny otočil a do ČR „přitékalo“ až 850 MW.

V přenosové soustavě tak došlo k přetížení hned několika linek vedení vysokého napětí a tím porušení základních bezpečnostních kritérií na několika vedeních. Jakýkoliv následný výpadek na těchto inkriminovaných částí soustavy by znamenal vážné problémy spojené s bezpečnosti provozu a v nejhorším případě i ohrožení dodávek elektřiny spotřebitelům.

Pozor na tmu

V současné době je v Německu instalován výkon 23 903 MW ve větrné energetice, z toho je převážná většina umístěna v severní části země. Do roku 2030 ale toto číslo stoupne o dalších 30 000 MW. Situace s bezpečností v sítích ČR se tímto faktorem bude dramaticky zhoršovat. Podobné potíže zaznamenali i v Polsku a Nizozemsku.

Polský provozovatel přenosové soustavy proto na profilu s Německem plánuje instalaci speciálních transformátorů s příčnou regulací, které by přetoky elektřiny výrazně omezily. To ale z pohledu dlouhodobé integrace trhů s elektřinou není optimální řešení. Ale jestliže nebude situace řešena, může dojít k blackoutu, tedy rozpadu soustavy a následnému přerušení dodávek elektřiny domácnostem. Řešení tu ovšem je. „Na evropské úrovni se v souvislosti s řešením tranzitních toků napříč Evropou uvažuje o výstavbě kontinentální, nadřazené páteřní sítě o napětí 1000–1200 kV, tzv. Supergrid, která by převzala přenosy na vzdálenosti tisíce kilometrů. Taková síť by byla nejen schopna integrovat výrobu ze současných intermitentních zdrojů (tj. s přerušovanou výrobou), ale i dalších nových (tj. převážně obnovitelných) zdrojů při maximální eliminaci úzkých míst v soustavách,“ prozradil Marián Belyuš.

Sousto pro betonářskou lobby?

Tzv. betonářská lobby bývá spojena se stavbou dálnic nebo třeba jaderných elektráren. Ale i stavba větrných elektráren je pro ně více než zajímavá. Například pro stavbu tolika větrných elektráren, které by nahradily jeden Temelín, se podle některých odhadů spotřebuje 6x více betonu a dokonce 10x více oceli.

Nejedná se jen o samotnou stavbu větrníků. Taková elektrárna, aby byla účinná, se musí postavit někde, kde aspoň přiměřeně fouká. Obvykle tedy na vyvýšených místech, která nejsou bůhví jak skvěle dostupná. V praxi to znamená další stavbu silnic, z čehož betonářské společnosti mohou mít jen a jen radost.

Ptactvo se nemusí bát

Nicméně větrná energie je především ekologická, nezanechává po sobě ani zplodiny, ani nebezpečné vyhořelé palivo, ani zásadním způsobem nenarušuje krajinu a procesy v ní, jak se to „daří“ vodním elektrárnám. Někteří lidé mohou namítnout, že větrníky krajinu hyzdí, ale to je věc názoru. Například na Sicílii jsou větrné parky, které se stávají turistickými atrakcemi. Zároveň by ovšem výstavba větrných elektráren měla být konzultována s odborníky na krajinu, protože ne všude se větrník vyjímá jako nějaká perla.

Radikální ekologové občas tvrdí, že větrné elektrárny ohrožují ptactvo a volně žijící zvířata. Podle výzkumu britské Královské společnosti pro ochranu ptáků na základě měření ve Walesu, připadá na každých deset tisíc ptáků pouze jedna smrtelná kolize. Mnohem větší problém pro ptactvo představuje automobilový provoz nebo vedení vysokého napětí. Podobné je to i se zvířaty. Podle výsledků šetření, která uskutečnil Ústav pro výzkum divoce žijících zvířat na veterinární univerzitě v Hannoveru, se nepotvrdily obavy, že by větrné elektrárny zapříčinily stěhování divoce žijící zvěře.
Objemem výroby elektrické energie větrné elektrárny v nejbližší době ty konveční nenahradí. Ovšem to neznamená, že by se čistá větrná energie měla zavrhnout, její výhody rozhodně převyšují potenciální nevýhody.

Vítr vane Británií…

Britská vláda si vytkla smělý cíl. Do roku 2020 by všechny britské domácnosti měly získávat elektrickou energii pouze z větrných elektráren. Vítr fouká od moře na britské ostrovy ze všech stran. Energie, která se ze vzdušných proudů dá získat, však zůstává z velké části nevyužita. Britská vláda se odhodlala sestavit plán, podle kterého větrné elektrárny za 12 let svým výkonem pokryjí veškeré potřeby britských domácností. V roce 2020 by tak britské větrné elektrárny měly mít celkový instalovaný výkon 33 GW.

Princip fungování větrné elektrárny

Vítr vzniká v atmosféře na základě rozdílu atmosférických tlaků jako důsledku nerovnoměrného ohřívání zemského povrchu. Teplý vzduch stoupá vzhůru, na jeho místo se tlačí vzduch studený. Zemská rotace způsobuje stáčení větrných proudů, jejich další ovlivnění způsobují morfologie krajiny, rostlinný pokryv, vodní plochy.

Působením aerodynamických sil na listy rotoru převádí větrná turbína umístěná na stožáru energii větru na rotační energii mechanickou. Ta je poté prostřednictvím generátoru zdrojem elektrické energie. Podél rotorových listů vznikají aerodynamické síly; listy proto musejí mít speciálně tvarovaný profil, velmi podobný profilu křídel letadla. Se vzrůstající rychlostí vzdušného proudu rostou vztlakové síly s druhou mocninou rychlosti větru a energie vyprodukovaná generátorem s třetí mocninou. Je proto třeba zajistit efektivní a rychle pracující regulaci výkonu rotoru tak, aby se zabránilo mechanickému a elektrickému přetížení věrné elektrárny.

Pořadí evropských zemí podle výkonu větrných elektráren v roce 2008 (v MW)

1. Německo   23 903

2. Španělsko   16 740
3. Itálie   3736

4. Francie   3404
5. Británie    3241

6. Dánsko   3180
7. Portugalsko   2862

8. Nizozemsko  2225
9. Švédsko   1021

10. Irsko    1002
11. Rakousko   995

12. Řecko   985
13. Polsko   472

14. Norsko   428
15. Belgie   384

16. Bulharsko   158
17. Česká republika  150

18. Finsko   143
19. Maďarsko   127

20. Ukrajina   90
21. Estonsko   78

22. Litva   54
23. Lucembursko  35

24. Lotyšsko   27
25. Chorvatsko  18

26. Švýcarsko   14
27. Rusko   11

28. Rumunsko   10
29. Slovensko   3

Rubriky:  Technika
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

Vědci zjišťovali, jak lépe využít potenciál biomasy

Vědci zjišťovali, jak lépe využít...

Vědci z Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze navrhli novou metodiku...
Nový čip dostane rozpoznávání hlasu i do jednoduchých zařízení

Nový čip dostane rozpoznávání hlasu...

Současné technologie rozpoznávání řeči jsou postavené na speciálním softwaru, což je...
Ropný div ze Severního moře

Ropný div ze Severního moře

Norové mají docela kliku. Moře, které jej obklopuje, sice příliš ke koupání...
Pokus o digitální obnovu nenávratně zničených mosulských památek

Pokus o digitální obnovu nenávratně...

Skupina českých historiků a archeologů a jejich iráčtí spolupracovníci se rozhodli...
Co o sobě prozradí Antarktida?

Co o sobě prozradí Antarktida?

Geolog John Goodge z americké University of Minnesota pátrá po minulosti...
Miniaturní zabijáci chrání organismus

Miniaturní zabijáci chrání...

Imunitní systém lidského těla obsahuje tzv. NK buňky (z anglického Natural Killer...
Nechte práci na větru

Nechte práci na větru

Nejobvyklejším využitím energie větru je v současné době větrná elektrárna. Síly větru se...
Budoucnost těžby ropy tkví v automatizaci

Budoucnost těžby ropy tkví v...

Zatímco odborníci různých profesí hledají alternativní energetický zdroj, inovují...
Grafen umožní integrovat elektroniku přímo do bavlny

Grafen umožní integrovat...

Většina současný nositelných technologií používá pevné obvody, které jakou...
Galaktický obří supervulkán

Galaktický obří supervulkán

Messier 87, která bývá také nazývána jako NGC 4486, je +8,60 magnitudy...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Vítěz bitvy u Trafalgaru: Do vlasti putoval v sudu s kořalkou

Vítěz bitvy u Trafalgaru: Do...

„Naložte ho do rumu,“ rozhodne lodní lékař o osudu...
Aktuální výzkum: Jaká je souvislost mezi migrací a kriminalitou?

Aktuální výzkum: Jaká je...

Badatelé z univerzity v Buffalu se zaměřili na...
Vědci v úžasu: Čím je překvapila temná hmota ve vesmíru?

Vědci v úžasu: Čím je překvapila...

Analýza dat získaných v rámci rozsáhlé přehlídky...
3x záhadná zmizení: Jaké děsy skrývá Tyrhénské moře a úžina Basse?

3x záhadná zmizení: Jaké děsy skrývá...

Co má společného mladá Američanka, potopené lodě a...
Jak si prodloužit život? My to víme!

Jak si prodloužit život? My to...

Žít dlouhý a zdravý život je snem asi většiny lidí....
Těžké nákupy už vám ruce nevytahají: Postará se o ně robotická taška!

Těžké nákupy už vám ruce nevytahají:...

Spíš než tašku připomíná buben na kolečkách, je ale...
Fantastický výzkum: Blížíme se uskutečnění snu o neviditelnosti?

Fantastický výzkum: Blížíme se...

Čaroděj luskne prsty a jeho postavu zahalí oblak...
VIDEO: Mistryně bodypaintingu ukazuje svá kouzla

VIDEO: Mistryně bodypaintingu...

Srbská umělkyně Mirjana Kika Milosevic se proslavila...
5 záludných otázek z české historie: Kde leží Tetín a co bylo před Sámem?

5 záludných otázek z české historie:...

V české historii najdeme spoustu momentů, nad...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.