Větrná energie je v odvětví obnovitelné energie zastoupena jako jeden z nejpřirozenějších, nejlevnějších a nejspolehlivějších zdrojů energie. Větrná energie je jedním z prvních zdrojů obnovitelné energie a poskytuje také o něco méně omezení než jiné čisté zdroje energie.
Velká Británie, Dánsko, Německo, Švédsko a Holandsko byly až do posledního desetiletí průkopníky v oblasti výroby větrné energie. Nyní, kdy stále více zemí, jako například USA, zvažuje výhody této technologie, má v tomto roce světový trh s větrnou energií 650,8 GW instalovaného výkonu, přičemž v loňském roce bylo instalováno 9,17 % této hodnoty.
Při úvahách o větrné energii nás napadá jedna otázka: Co je lepší? Větrná energie na pevnině nebo na moři? Je důležité rozhodnout, která z nich poskytuje nejlepší nákladově efektivní výkon pro každou konkrétní lokalitu. Energie na pevnině vyžaduje turbíny instalované na pevnině, které využívají vítr k výrobě energie, zatímco energie na moři vyžaduje větrné farmy instalované nad otevřeným mořem, aby bylo možné využít rychlejšího větru k výrobě energie.
Rychlá navigace
Podobnosti mezi větrnou energií na pevnině a na moři
Výroba větrné energie na pevnině a na moři patří mezi nejvýznamnější technologie zajišťující čistou energii pro USA. Oba zdroje energie snižují uhlíkovou stopu a poskytují čistou a obnovitelnou energii pro rozvodnou síť.
Ačkoli jsou větrné turbíny na moři větší než turbíny na pevnině, oba zdroje mají stejný mechanický princip zajišťující výrobu větrné energie. V obou případech se turbíny skládají z rotorových listů otáčejících se kolem vodorovného náboje. Průchod větru lopatkami spouští vztlakový pohyb, který poskytuje rotační sílu využívanou ve složitém procesu asynchronním generátorem, který nakonec vyrábí energii.
Ačkoli větrné elektrárny na moři stojí více kvůli instalačním materiálům a dalším faktorům, materiály používané v obou turbínách jsou v podstatě stejné, přičemž turbíny na moři potřebují malé odchylky pro zajištění bezpečnosti při vyšších rychlostech větru. Technologie na pevnině a na moři by mohly potenciálně poskytovat stejnou energii, pokud by dvě podobně velké turbíny byly vystaveny stejným rychlostem větru, přičemž rozdíl ve výstupní energii by byl téměř nulový.
Rozdíly mezi větrnou energií na pevnině a na moři
I když výroba větrné energie na pevnině a na moři má některé podobnosti, jako je využití větru k poskytování energie, mají také některé rozdíly. Nejzřetelnějším rozdílem mezi větrnou energií na pevnině a na moři je místo, kde musí být turbíny instalovány. Větrné elektrárny na pevnině mohou být umístěny na souši, zatímco větrné elektrárny na moři jsou instalovány ve velkých vodních plochách.
Protože větrné elektrárny na pevnině jsou instalovány na souši, náklady mohou být mnohem nižší než u druhé možnosti. Větrné farmy na moři vyžadují plošiny, podvodní kabely, propojení a další faktory, které zvyšují náklady na instalaci; údržba těchto farem také vyžaduje přepravu zaměstnanců vrtulníkem nebo plavidly.
Výroba větrné energie na pevnině může být o něco méně předvídatelná než na moři. Pro správnou instalaci farem na pevnině a zajištění výroby čisté energie je nutné provést studii terénu a větrných proudů. Farmy na moři se těší méně problematické nekonzistenci díky stálým větrům s vyšší rychlostí, což zajišťuje spolehlivější a efektivnější výrobu energie.
Onshore Wind Review
Costs
Větrná energie na pevnině je poměrně levná. Potřebný materiál pro instalaci a další infrastruktura pro přenos energie poskytují nižší náklady než mořské farmy. Do roku 2020 mohou být ceny větrné energie na pevnině až 20 USD/MWh. Odhady předpokládají ještě nižší cenu energie pro rok 2030, protože by mohlo být instalováno třikrát více větrných farem na pevnině než v roce 2018.
Potřeba prostoru
Jednou z nevýhod větrných farem na pevnině je, že vyžadují využití prostoru na pevnině, aby mohly být instalovány a poskytovat čistou energii. Aby bylo zajištěno nepřerušované proudění vzduchu zajišťující výrobu energie, vyžadují větrné turbíny na pevnině minimální vzdálenost 150 m od jakýchkoli překážek a vzdálenost mezi turbínou a turbínou 7násobek průměru rotoru.
Přínosy
Větrné elektrárny na pevnině jsou jednou z nejoblíbenějších možností využití obnovitelné energie. Tato technologie poskytuje mnoho výhod vzhledem k povaze výroby větrné energie a ve srovnání s větrnou energií na moři.
- Zajišťuje nižší náklady na instalaci. V některých případech může být návratnost investice až dva roky.
- Vyrobenou energii lze snadno připojit do sítě.
- Na instalaci větrných farem na pevnině se specializuje více společností.
- Náklady na údržbu mohou být poměrně nízké.
Nevýhody
Ne všechno může být úplně dobré, takže větrné farmy na pevnině mají i některé nevýhody.
- Větrné farmy na pevnině vyžadují pečlivější analýzu proudění a rychlosti větru než větrné farmy na moři, aby bylo možné zajistit vysoce účinnou výrobu bez přerušení.
- Potenciál prostoru může být omezenější kvůli nákladům na terén a případnému rozšiřování měst.
- Nespokojenost obyvatelstva kvůli vizuálnímu a hlukovému znečištění způsobenému větrnými parky na pevnině v blízkosti obytných oblastí může být poměrně vysoká.
Přehled větrných elektráren na moři
Náklady
Náklady na větrné elektrárny na moři mohou být o 20 % vyšší než na pevnině kvůli infrastruktuře pro přenos energie, potřebě dalších materiálů a dalším technickým problémům. Do roku 2019 klesly náklady na větrnou energii na moři o 32 %, pokud jde o rok 2018, přičemž se odhadují výrobní náklady na 78 USD/MWh. Odhady uvádějí, že do roku 2038 by větrná energie na moři mohla být již stejně levná jako fosilní paliva.
Potřebný prostor
Výroba větrné energie na moři nepředstavuje problém, pokud jde o prostor potřebný pro instalaci větrných elektráren. Minimální požadovaná vzdálenost pro mořské farmy je nejméně 200 námořních mil od pobřeží a 50 stop hluboko do dna oceánu. Hustota výkonu pro pobřežní turbíny se pohybuje kolem 1, což vyžaduje 2 pro turbínu o výkonu 2 MW.
Přínosy
Ačkoli se zdá, že větrné farmy na pevnině jsou v současné době vedoucím trendem, větrné farmy na moři poskytují některé kompetentní výhody týkající se jejich protějšku.
- Instalace jsou vhodnější pro větší oblasti, a proto poskytují příležitosti pro velké projekty výroby obnovitelné energie.
- Větrné elektrárny na moři mají vyšší potenciál pro výrobu energie díky rychlejším a stálým větrům, které také poskytují energii stabilnějším tempem.
- Nepůsobí vizuální ani hlukové znečištění jako ty, které způsobují větrné elektrárny na pevnině.
- Větrné turbíny na moři mohou být dvakrát až třikrát větší než možnosti na pevnině, vzhledem k tomu, že hlukové znečištění není na obtíž. Tato větší velikost zajišťuje vyšší výrobu energie a vyšší účinnost při nákladech na materiál
- Nedochází k zásahům do terénu na pevnině, což poskytuje inteligentnější využití prostoru v hustě osídlených oblastech.
Nevýhody
Větrné elektrárny na moři poskytují spoustu výhod, jako je snížení nákladů na veřejné zdraví a zajištění čisté obnovitelné energie. Tato technologie má však i některé nevýhody.
- Vyšší náklady na instalaci a přenos energie týkající se větrných elektráren na pevnině.
- Hluk pod vodou a turbíny mohou ovlivnit faunu nad vodními plochami a nárazem při tom zabít migrující ptáky.
- V průběhu času vyžadují větrné elektrárny na moři náročnější a dražší údržbu.
- Doba obnovy energie po poruše může být delší než u větrných elektráren na pevnině.
Závěr: Co je lepší na pevnině a co na moři?
Onshore větrná energie poskytuje mnohem lepší volbu než offshore vzhledem ke skutečným nákladům na výrobu a instalaci. Investice na moři však od roku 2008 výrazně rostou a poskytují větrný scénář pro rok 2030, který překonává technologie na pevnině a zvyšuje potenciální instalovaný výkon v Evropě až o 70 GW.
Přestože do roku 2020 je výroba větrné energie na pevnině mnohem levnější než na moři, není definitivní volbou, protože má také mnoho nevýhod. Jsou jimi vizuální a hlukové znečištění, nízká spolehlivost větru a vysoké náklady na pozemky. Výroba větrné energie na moři v mnoha ohledech překonává technologii na pevnině a zajišťuje volbu obnovitelné energie, která zabraňuje znečištění a poskytuje stálou vysokou výrobu díky větrům na moři.
Zatímco v roce 2020 se může trendová rovnováha přiklonit ve prospěch větrné energie na pevnině, v budoucnu tomu tak být nemusí. Investice do větrných elektráren na moři rostou a náklady se sníží natolik, že v budoucnu budou dokonce levnější než výroba z fosilních a plynových zdrojů. Větrná energie na moři je dnes sice drahá, ale pro budoucnost světového trhu s větrnou energií je to nejslibnější možnost.
.