Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích Pedagogická fakulta

1. Jihočeská univerzita v Českých BudějovicíchPedagogická fakulta Využití větrné energie v ČR Autor: Tomáš Bürger

2. Využití větrné energie v ČR 1. Úvod 2. Větrná elektrárna 3. Větrná elektrárna / zateplování 4. Ilustrační fotografie

3. 1. Úvod - pokusy o využití kinetické energie proudícího vzduchu v atmosféře - Čína( přečerpávání vody), Persie( mletí obilí) - rozšíření mlýnů do Evropy a nahrazení zvířat - 17.století – 60 000 větrných mlýnů - spolehlivější energie vodní, rozšíření větrné v Španělsku, Nizozemsku, Anglii - 1850-1970 v USA instalováno kolem 6 000 000 větrných mlýnů - v ČR záznam prvního mlýnu z roku 1277 v zahradě Strahovského kláštera v Praze - rozkvět větrných elektráren v ČR 1990-95 - nyní v ČR: - větrné elektrárny na více než 50 lokalitách v ČR - nominální výkon od 0,004 až po 2 MWe - roku 2006 vyrobily téměř 50 MWe elektrické energie - 0,4 % energie z podílu v ČR

4. 1. Úvod - obnovitelné zdroje v ČR - využívání větru tak může napomoci splnění národního cíle - produkovat v roce 2010 z obnovitelných zdrojů 8 % spotřeby elektřiny.

5. 1. Úvod

6. 2. Větrná elektrárna - ČR – kolísání rychlosti větru - nejdůležitější faktor pro využití větrné energie- rychlost větru (m/s) - rychlost je ovlivňována terénními překážkami, stavbami i druhem povrchu - proudění vzduchu je vždy turbulentní - kolísání směru a rychlosti větru - vzorkovací doba - měření rychlosti s anemometry (mechanické, elektronické).

7. 2. Větrná elektrárna - měření rychlosti větru existují mezinárodní standardy - pro rychlost a směr větru je to výška 10 m nad zemským povrchem - pro stavbu elektrárny nutno provést měřeni v dané lokalitě (1 rok) - v ideálním případě ve výšce budoucího rotoru

8. 2. Větrná elektrárna – Technické řešení - podle aerodynamického principu - vztlakové (vítr obtéká lopatky) - odporové - nejrozšířenější typ elektráren - s vodorovnou osou otáčení (vztlakové) - existují i se svislou osou otáčení (odporové i vztlakové) - výhoda vztlakových - vyšší rychlosti otáčení, vyšší účinnosti, není je netřeba natáčet do směru větru - nevýhoda se svislou osou otáčení - dochází k mnohem vyššímu dynamickému namáhání (životnost) - malá výška reaktoru nad terénem

9. 2. Větrná elektrárna – Schéma -základní části zařízení 1 - rotor s rotorovou hlavicí 2 - brzda rotoru 3 - planetová převodovka 4 – spojka 5 – generátor 6 - servo-pohon natáčení strojovny 7 - brzda točny strojovny 8 - ložisko točny strojovny 9 - čidla rychlosti a směru větru 10 - několikadílná věž elektrárny 11 - betonový armovaný základ elektrárny, 12 - elektrorozvaděče silnoproudého a řídícího obvodu 13 - elektrická přípojka

10. 2. Větrná elektrárna - Lokality - výběr vhodných lokalit a zásady pro dimenzování

11. 2. Větrná elektrárna - Lokality - v podmínkách ČR přihodné podmínky nad 500 m n. m. - níže je roční průměrná rychlost větru nízká (kolem 2 až 4 m/s). - energie větru roste se třetí mocninou rychlosti, zdvojnásobení rychlosti větru (např. ze 4m/s na 8 m/s) vzroste jeho energie osmkrát - zřejmé, že i malá odchylka v rychlosti větru se výrazně projeví na množství získané elektřiny. - výkonová charakteristika větrné elektrárny s výkonem 500 kW

12. 2. Větrná elektrárna - Lokality - distribuční charakteristika - k ohodnocení nejvýhodnější lokality - rozdělení četnosti rychlostí větru zjištěné kontinuálním měřením rychlosti ve výšce osy rotoru (porovnání) -třeba znát následující vstupní údaje: 1. měřené průměrné rychlosti , četnosti směru 2. množství a parametry překážek 3. meteorologických jevů (námrazy,chod ročních teplot) 4. nadmořská výška 5. možnost umístění vhodné technologie (geologické podmínky, dostupnost lokality, vzdálenost od přípojky, vzdálenost od obydlí, míra zásahu do okolní přírody) 6. majetkoprávní vztahy

13. 2. Větrná elektrárna - Lokality - možné problémy: - přípojka elektrárny (získat svolení pro instalaci vedení po všech soukromých či veřejných pozemcích) - zpracování EIA (nevhodně umístěná elektrárna působit nepříjemnosti) - malé elektrárny jsou rychloběžné (mají vysoké otáčky rotoru) - dodávka elektřiny do sítě: - získat licenci k výrobě elektřiny (případně k přenosu) podle energetického zákona č. 458/2000 Sb. - splnit technické podmínky pro připojení k síti a získat souhlas příslušného provozovatele distribuční soustavy (veřejné sítě).

14. 2. Větrná elektrárna – Vliv na prostředí - elektrárny jsou mnohem modernější, než byly před deseti lety - hluk : nízký, elektrárny stavěny v dostatečné vzdálenosti od obydlí bývá zahrnut ve studii pro stavební povolení - stroboskopický efekt : - vrhání pohyblivých stínů,je-li Slunce nízko nad obzorem (vzdálenosti strojů od lidských obydlí) - odraz Slunce na lopatkách(matné nátěry) - rušení zvěře: prakticky nenastává - ovce,krávy, ale i divoká zvěř pasoucí se v těsné blízkosti elektráren, zvýšený počet uhnízděných ptáku v blízkosti elektráren(orientace, bezpečnost) - rušení televizního signálu: - závisí na pozici televizního vysílače, elektrárny a domů, které mají anténu (jen blízké okolí elektrárny) - v ČR jen teoretický problém - narušení krajinného rázu

15. 3.Větrná elektrárna / zateplování - porovnáme-li energetický přínos větrné elektrárny se zateplením rodinného domku, dospějeme k zajímavým výsledkům - rodinný domek: - klasická "předrevizní" budova se stěnami z plných pálených cihel o tloušťce 45 cm - plochá střecha s cca 60 mm izolační skelné vaty a dřevěnými zdvojenými okny (70. let) - čtvercový půdorys (10 m), 2 nadzemní podlaží - vytápěn elektrickou energií - ČSN 06 0210 vypočtena tepelná ztráta

16. 3.Větrná elektrárna / zateplování - pro tento objekt vychází tepelná ztráta 24 kW - roční energie na vytápění je 101,7 GJ (cca 28,3 MWh elektrické energie) - při zateplováni budovy byly uvažovány tyto parametry:

17. 3.Větrná elektrárna / zateplování - větrná elektrárna: - vzor: elektrárna v Jindřichovicích pod Smrkem - instalovaný jednotkový výkon 600 kW - průměr rotoru 44 metrů na stožáru o výšce 65 metrů - vybrán rok 2004: v tomto roce vyrobily elektrárny 1 228,4 MWh elektrické energi,instalovaný výkon elektráren využit z 11,7 %. - pro další srovnání bude použito využití instalovaného výkonu 15-ti %, respektive pesimistických 8-mi % - roční výroba bude potom činit 1 576,8 MWh, respektive 841,0 MWh

18. 3.Větrná elektrárna / zateplování - porovnání

19. 3.Větrná elektrárna / zateplování - porovnání

20. 3.Větrná elektrárna / zateplování- závěr - zanedbanost údržby domů odhaduje v řádu stovek miliard korun - dobrá výrazná podpora zateplování bytových objektů - pomůže řešit nejen problémy ochrany klimatu, ale i technický stav starších budov - státní podpora by tedy měla být prioritně směřována k úsporám energie a nikoliv k drahým "hračkám"

21. 4. Ilustrační fotografie Malá elektrárna pro osvětlení reklamy Montáž rotoru elektrárny 600 kW

22. 4. Ilustrační fotografie - jeden z našich zatím největších větrných parků v Břežanech u Znojma. 5x Vestas V 52 s instalovaným výkonem 4,25 MW

23. 4. Ilustrační fotografie - oblast města Parnsdorf (stovky větrných elektráren) Ve vzdálenosti několika kilometrů leží Neziderské jezero (významný biotop tažného vodního a stepního ptactva)

24. 4. Ilustrační fotografie - Rakušané jsou velmi citliví na ochranu životního prostředí…

25. Děkuji za pozornost