Veterná energetika prešla v ostatných 20-25 rokoch značným vývojom. V počiatkoch boli predmetom zvýšenej pozornosti zo strany vlád, pričom sa budovali predovšetkým samostatne stojace veterné turbíny s výkonom 100-500 kW. V súčasnosti sú bežné veterné parky s viac než 25 turbínami o výkone 750 kW – 3 MW, a teda s celkovou inštalovanou kapacitou v rámci jednej farmy viac ako 50 MW. Dnes sa ako prototypy inštalujú turbíny s výkonom 4,5-6 MW, hoci sa komerčne zatiaľ nevyužívajú. Moderné turbíny majú rotor s priemerom 55-100 metrov, ktorého náboj je spravidla vo výške rovnej 0,9-1,25 krát priemeru rotora.
Výrobné náklady veternej veternej energetike sú na pevnine okolo 55-100 €/kWh, takže podporné opatrenia sú vo väčšine prípadov podmienkou pre profitabilné fungovanie veterných fariem.
Časový interval od prvých krokov po spustenie farmy do prevádzky je rozdelený do vývojovej a konštrukčnej etapy. Dĺžku druhej etapy možno predpovedať pre malé a stredné farmy do 15 MW na približne jeden rok a pre veľké farmy na jeden až dva roky. Prvá fáza sa predpovedá oveľa ťažšie, pretože je závislá predovšetkým od získania stavebného povolenia a splnenia všetkých špecifických požiadaviek. Môže trvať 6 mesiacov ale aj viac ako 5 rokov. Technická životnosť farmy od jej spustenia je 20 rokov.
Štyri fázy vývoja
Obdobie výstavby a prevádzky veternej farmy je možné rozdeliť do štyroch etáp:
§ Zámer a jeho uskutočniteľnosť (výsledkom je rozhodnutie stavať/nestavať)
§ Príprava výstavby (výslekom je rozhodnutie stavať/nestavať)
§ Výstavba
§ Prevádzka a údržba
1. Zámer a jeho realizovateľnosť
Fáza definovania základných parametrov, napr. počet a typ turbín a celkový inštalovaný výkon. Porovnávané a hodnotené sú možné lokality vzhľadom na potencál pre veternú energetiku a dostupnosť prenosovej elektrickej siete. Podstatná je vzdialenosť k najbližšej stredne a vysoko napäťovej rozvodnej stanici a náklady na pripojenie. Projekt a konštrukcia tohto pripojenia predstavujú významné náklady.
Veterné farmy vyžadujú veľké územie. V závislosti od priemeru rotora je vzájomná vzdialenosť turbín 300 – 500 metrov a minimálne rovnako ďaleko musia byť od obývaných území a priemyselných priestorov.
Všeobecne možno konštatovať, že najvhodnejšie potenciálne územia pre veterné farmy sú ploché územia na otvorenom priestranstve alebo vysoko v horách (mimo vplyvu prekážok v podobe budov, stromov a pod, znižujúcich účinnosť prúdenia vzduchu). Vybrané lokality musia mať samozrejme vhodné klimatické podmienky pre využitie potenciálu veternej energie, a to z dlhodobého hľadiska. Preto je potrebné disponovať dlhodobým monitoringom takýchto území, prípadne dlhodobými klimatickými údajmi. Pokiaľ došlo k rozhodnutiu o umiestnení farmy, je potrebné vypracovať realizačnú štúdiu. Jej kľúčovým bodom je odhad veterného potenciálu, na základe ktorého je možné odhadnúť ročný výnos z výroby energie. Je nevyhnutné vychádzať minimálne z údajov za jeden celý rok, aby sa zhodnotili sezónne výkyvy (pozri metodiku výpočtu pri určitých vstupných parametroch v pôvodnom článku http://www.renewableenergyworld.com/rea/news/reworld/story?id=52021).
Požiadavky miestnych úradov
Každý projekt musí spĺňať požiadavky plánovacích a regulačných úradov. Vo väčšine krajín nesmú vrtule rotovať nad cestami alebo železnicami, musí byť dodržaná bezpečnostná zóna od obytných a ďalších priestorov, v niektorých prípadoch sa zohľadňujú riziká z primrznutého ľadu na lopatkách turbín, prípadne je limitovaná výška turbín.
V každom prípade je potrebné:
§ preštudovať lokálne predpisy ohľadne výškových limitov stavieb a iných aktivít v území, ktoré by obmedzovali výstavbu,
§ brať do úvahy vzájomnú vzdialenosť turbín 400 metrov,
§ zabezpečiť, aby vo vzdialenosti 300 – 500 metrov neboli žiadne stavby a minimálne prekážky,
§ akceptovať vypracovanie analýzy rizík pre ďalšie aktivity v území.
2. Príprava výstavby
Fáza, v ktorej treba vyriešiť detaily a pripraviť všetky potrebné zmluvy k výstavbe tak, aby sa nerealizoval projekt, ktorý by nebol životaschopný. Patrí sem uzavretie zmluvy o výkupnej cene vyrobenej energie rovnako ako zmlúv s kontraktormi. Na výpočet výnosov je možné použiť dobre známe počítačové modely WasP, Wind farmer alebo WindPRO, ktoré zohľadňujú nielen rýchlosť a smer vetra, ale aj geografickú lokalizáciu a terénne podmienky. Rozdiel medzi vypočítaným hrubým a čistým výnosom predstavujú možné straty (súvisiace s konkrétnym umiestnením a rozmiestnením turbín, stratami v prenosovej sústave a pod), a tie predstavujú okolo 3% z výkonu turbín. Ďalej treba zohľadniť:
- Environmentálne požiadavky: častokrát sa vyžadujú štúdie, hodnotiace vplyv na vtáctvo a zver a vplyv veterných parkov z hľadiska hluku, vizuálneho impaktu a bezpečnosti. Bežná ja požiadavka na štúdiu hodnotenia rizík.
- Pripojenie na sieť: v závislosti od lokálnych podmienok je potrebné postaviť transformátory.
- Výber dodávateľov: zabezpečiť, aby dodané turbíny boli vhodné z hľadiska výkonu a lokality, kde majú byť inštalované.
3. Výstavba
U malej a strednej veternej farmy trvá dodávka materiálu na miesto približne 6-9 mesiacov. Medzičasom je možné na mieste vykonať inžinierske práce, ako je príprava komunikácií, budovanie základov pre turbíny, prenosových staníc a elektrickej infraštrukúry. Na zostavenie turbín z privezeného materiálu stačia u malej a strednej farmy 2-3 mesiace. Účelom finálnej kolaudácie je overiť, že systém je kompletný, správne nainštalovaný a funkčný.
4. Prevádzka a údržba
Odo dňa spustenia prevádzky sú v platnosti kontrakty na údržbu a začína plynúť záručná doba. Technická a ekonomická životnosť veterných fariem je 20 rokov. Za normálnej prevádzky nie je potrebná na mieste prítomnosť obslužného personálu, monitoring je možné zabezpečovať SCADA systémom pripojeným na modem alebo telefónnu linku. Denný operátor má za úlohu kontrolovať optimálne fungovanie systému a vykonávanie údržieb a opráv v súlade s kontraktom. Moderné turbíny vyžadujú dvakrát za rok preventívnu údržbu, ktorá predstavuje 2-3 pracovné dni dvoch technikov. Po 10 až 12 rokoch prevádzky možno očakávať väčšie opravy na lopatkách rotorov, výmenu častí pohybového ústrojesnstva, prevodovej skrine a pod.
Autor: Ton van de Wekken
Prevzaté a skrátené z Renewable Energy World, vol 11, issue 2 (marec/apríl 2008) http://www.renewableenergyworld.com/rea/news/reworld/story?id=52021
Zdroj: ozeport.sk