niedziela, 29 marca 2020

Farmy wiatrowe

Pojedyncza turbina wiatrowa może dostarczyć do 6 MW energii elektrycznej. Na terenach, gdzie są bardzo dobre warunki wiatrowe, buduje się zespoły wielu turbin zwane farmami wiatrowymi. Miejsca powstawania farm wiatrowych uzależnione są od częstości występowania wiatrów o określonym zakresie prędkości. Naturalnym obszarem częstego występowania silnych wiatrów są tereny przybrzeżne, zarówno lądowe jak i morskie. Mogą to też być obszary w pobliżu gór. Należy pamiętać, że strefy występowania bardzo silnych wiatrów nie są korzystne dla elektrowni wiatrowych, ze względu na graniczne prędkości wiatru przy których turbiny są zatrzymywane (około 25 m/s).

Mapa Polski wskazująca warunki do wykorzystywania energii wiatru

 


Rozmieszczenie elektrowni wiatrowych w USA w 2012 roku


Opracowano na podstawie danych ze strony: http://www.windpoweringamerica.gov/wind_installed_capacity.asp

Farma wiatrowa – w świetle obowiązujących przepisów - to jednostka wytwórcza lub zespół tych jednostek wykorzystujących do wytwarzania energii elektrycznej energię wiatru, przyłączonych do sieci w jednym miejscu przyłączenia (Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 4 maja 2007 r. w sprawie szczegółowych warunków funkcjonowania systemu elektroenergetycznego, Dz.U. 2007 nr 93 poz. 623).

Lądowe farmy wiatrowe (Onshore Wind Farm)

Pierwsza farma wiatrowa powstała w USA, zbudowała ją amerykańska firma U.S. Windpower (później Kenetech) w 1980 roku na zboczach Crotched Mountain w południowym New Hampshire. Farma składała się z 20 turbin o mocy 30 kW. foto.

Jedną z największych na świecie farm wiatrowych jest Roscoe w Teksasie (40,5 tysiąca hektarów). Znajduje się na niej 627 wiatraków (należących do Simensa, Mitsubishi i General Electric), które są w stanie wyprodukować 781,5 MW energii. Właścicielem farmy jest firma E.ON Climate and Renewables. foto galeria.

Do 2012 Roscoe była największą farmą wiatrową na świecie. Obecnie prześcignęła ją Alta Wind Energy Center w Kalifornii oraz dwa inne parki wiatrowe w USA i Indiach. Alta Wind Center składa się z prawie 500 turbin wiatrowych o mocy 1,5 MW lub 3 MW, dających łączną moc 1 320 MW. 

Lista największych na świecie lądowych farm wiatrowych (moc w MW)
  

Farmy wiatrowe w Polsce

Elektrownia Wiatrowa Margonin – farma wiatrowa w miejscowości Margonin w województwie wielkopolskim. Jej pierwsze turbiny stanęły w 2009 roku. Obecnie farma składa się z 60 wiatraków o łącznej mocy 120 MW, co pozwala zaspokoić potrzeby energetyczne około 90 tys. gospodarstw domowych.
Foto:  http://www.polskaniezwykla.pl/web/place/19442,margonin-najwieksza-farma-wiatrowa-w-polsce.html

Morskie farmy wiatrowe (Offshore Wind Farms)

Morskie elektrownie wiatrowe mają następujące zalety:
  • większa stabilność wiatru, umożliwiająca bardziej efektywne wykorzystanie jego energii oraz zmniejszenie zużycia urządzeń,
  • na niższych wysokościach siła wiatru jest większa, co przekłada się na wykorzystanie niższych masztów,
  • im dalej od brzegu, tym siła wiatru jest większa (zaleca się, aby elektrownie były usytuowane min 2 km od brzegu),
  • obszary morskie dają więcej przestrzeni dla lokalizacji farm wiatrowych.
Morska energetyka wiatrowa jest obecnie jednym z najszybciej rozwijających się sektorów wytwarzania energii w Europie. W pierwszej połowie 2012 roku zbudowano 132 nowe turbiny wiatrowe. Łączna moc 1 503 turbin wiatrowych działających w Europie osiąga obecnie około 4,5 GW. Po zakończeniu realizacji projektów znajdujących się na etapie budowy, moc sektora morskiej energetyki wiatrowej w Europie wzrośnie o około 4 GW. Zgodnie z szacunkami EWEA do 2020 roku morskie farmy wiatrowe o łącznej mocy 40 GW będą produkować około 148 TWh rocznie, co ma stanowić ponad 4% całkowitego zapotrzebowania Unii Europejskiej na energię elektryczną.

W Polsce nie istnieją jeszcze morskie farmy wiatrowe. Ministerstwo ds. gospodarki morskiej wskazało obszary potencjalnie dostępne dla rozwoju morskiej energetyki wiatrowej. Ich obszar wynosi ponad 2 000 km2. Obszary wskazane jako możliwe lokalizacje morskich farm wiatrowych w polskiej wyłącznej strefie ekonomicznej zlokalizowane są w trzech następujących strefach:
  • strefa zachodnia, obejmująca północny stok Ławicy Odrzańskiej – ok. 637,98 km²,
  • strefa północna, obejmująca południowo-zachodni stok Ławicy Środkowej – ok. 501,61 km²,
  • strefa środkowa, obejmująca północny i wschodni stok Ławicy Słupskiej – 1 363,86 km².
Mapa obszarów, w których planowane są farmy wiatrowe (wydano zezwolenia lub wnioski są w trakcie akceptacji) – na podstawie

http://morskiefarmywiatrowe.pl/getfile/87/ - kliknij rysunek, aby przejść do oryginalnej mapy.

 

Informacje na ten temat dostępne są na stronie: http://www.transport.gov.pl/files/0/1794325/mapapotencjalnychmiejscpodlokalizacjfarmwiatrowychwWSE.pdf

Pierwsza morska farma wiatrowa powstała w Dani w 1991 roku i miała moc 4,95 MW. Od tego czasu do roku 2010 w Europie powstało już 39 elektrowni morskich  o łącznej mocy 3 396 MW. Największe morskie farmy wiatrowe są w Wielkiej Brytanii:

Zdjęcie: Galeria i strona projektu London Array

Film o London Array prezentujący samą farmę oraz sposób instalacji turbin: http://www.youtube.com/watch?v=ra6sogF4lLE.

  • Najbardziej znana jest duńska elektrownia Middelgrunden w Cieśninie Sund w odległości ok. 3,5 km od Kopenhagi. Została ona zbudowana w 2000 roku z 20 wiatraków o łącznej mocy 40 MW. Farma dostarcza Kopenhadze energii odpowiadającej ok. 4% zapotrzebowania miasta.

 Folder opisujący tę farmę - http://www.middelgrunden.dk/middelgrunden/sites/default/files/public/file/mg-pjece_72dpi_rgb.pdf

Mapa morskich elektrowni wiatrowych

http://www.lorc.dk/offshore-wind-farms-map

Moc zainstalowanych elektrowni wiatrowych w USA w 2012 roku przekroczyła 60 007 MW. Jednak są to tylko elektrownie lądowe, nie ma tam żadnej morskiej farmy wiatrowej.

W energetyce morskiej czołowe miejsca zajmują Wielka Brytania oraz Dania.