Energia wiatru

Z Wikipedii

Energia wiatru jest jednym z odnawialnych źródeł energii. Współcześnie stosowane turbiny wiatrowe przekształcają ją na energię mechaniczną, która dalej zamieniana jest na elektryczną. Pierwsze wzmianki o wiatrakach znajdują się już w kodeksie Hammurabiego. Wiatraki te służyły do pompowania wody i melioracji pól, a ich oś obrotu była pionowa. Przez ponad 2500 lat wiatraki miały pionową oś obrotu, dopiero w 1105 roku powstał pierwszy opis wiatraka o poziomej osi obrotu, czyli takiego, jaki jest obecnie najpopularniejszy. Z kolei pierwszym zapisem dotyczącym wiatraków na ziemiach polskich jest zezwolenie zakonnikom z Białego Buku na jego budowę wydane przez księcia Wiesława z Rugii w 1271 roku.

Powierzchniową gęstość mocy (czyli energia wiatru na jednostkę czasu i powierzchni) określa się wzorem:

${P_A} = {1 \over 2} \rho {v^3}$ ,

gdzie:

ρ

- gęstość powietrza, [kg/m3],

v

- prędkość powietrza, [m/s].

Energia wiatru zależy od jego prędkości v w trzeciej potędze, przez co lokalizacje pod siłownie wiatrowe dobierane są bardzo starannie pod kątem częstości występowania silnych (7-20 m/s) wiatrów.

Innym wykorzystaniem energii wiatru są żaglowce.

Ocenia się że 1-2% energii promieniowania słonecznego, docierającego do powierzchni Ziemi przekształca się na energię kinetyczną powietrza, co daje w sumie moc 2700 TW, a po odjęciu mocy wiatrów wiejących na dużych wysokościach, nad otwartym morzem oraz w innych miejscach, w których nie jest możliwe zainstalowanie siłowni wiatrowych, pozostaje potencjał energetyczny 40 TW.

Najczęściej obecnie spotykane w energetyce wiatraki mogą pracować przy prędkościach wiatru od 3 do 30 m/s, przyjmuje się, że granicą opłacalności jest średnioroczna prędkość wiatru 5 m/s (dla śmigłowej turbiny około 1 MW), ale aby określić opłacalność inwestycji trzeba dysponować dużo dokładniejszymi danymi na temat wiatru w danej lokalizacji i innymi danymi ekonomicznymi.