Vtrn energie Martina Svobodov Miroslava Roualov Veronika Morvkov

Větrná energie Martina Svobodová Miroslava Roušalová Veronika Morávková

Historie • Na území ČR se větrná energie využívala v minulosti ve větrných mlýnech. Historicky je existence prvního větrného mlýna na území Čech, Moravy a Slezska doložena již v roce 1277 v zahradě Strahovského kláštera v Praze. • Největší rozvoj byl v 18. a 19. století; z té doby známe lokality 260 větrných mlýnů

Porovnání výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů • Dnes se z větru získává zejména elektřina. Velká zařízení dodávají elektřinu do sítě, drobná zařízení slouží pro zásobování odlehlých objektů nepřipojených k síti, malé VE se používají na lodích pro dobíjení baterií apod.

Výběr vhodných lokalit a zásady pro dimenzování • V případě vnitrozemských • oblastí, tedy v podmínkách ČR, jsou příhodné lokality převážně ve vyšších nadmořských výškách, obvykle nad 500 m n. m. V nižších nadmořských výškách je roční průměrná rychlost větru nízká (kolem 2 až 4 m/s). Výkonová charakteristika větrné elektrárny s výkonem 500 k. W.

• Pro vlastní stavbu elektrárny je nutno získat v první řadě územní rozhodnutí a následně stavební povolení • Stavební úřad bude v souladu se zákonem vyžadovat stanoviska různých dotčených orgánů státní správy, zejména státní ochrany přírody, ale třeba i Armády ČR. Mimoto je nutno vyřešit i jiné problémy: EIA, soukromé a veřejné pozemky

Možnosti a perspektivy větrných elektráren v ČR • Česká republika je vnitrozemský stát s typicky kontinentálním klimatem, který se projevuje významným sezónním kolísáním rychlostí větru. Příčinou je zejména globální vzdušné proudění typické pro severní a střední Evropu. Podle větrného atlasu ČR (obr. č. 1) je celoroční průměrná rychlost větru přes 4 m/s (ve výšce 10 m) a přes 5, 3 m/s (ve výšce 30 m).

Princip větrných elektráren • Vítr, tedy proudící vzduch, • se opírá o lopatky větrné turbíny a předává jim část své pohybové energie. Ta se mění na mechanickou energii v podobě otáčivého pohybu rotoru a následně pak v generátoru na elektrickou. Životnost nové větrné elektrárny se udává 20 let od uvedení do provozu. Obtékání vzduchu (wind) okolo listů rotoru elektrárny způsobuje vztlak (Lift) a tím i rotační pohyb rotoru

Typy větrných elektráren • Nejrozšířenějším typem jsou • elektrárny s vodorovnou osou otáčení, pracující na vztlakovém principu, kde vítr obtéká lopatky s profilem podobným letecké vrtuli Existují také elektrárny se svislou osou otáčení, některé pracující na odporovém principu (typ Savonius) nebo na vztlakovém principu (typ Darrieus). Rotory větrných elektráren se svislou osou: 1 - typ Darrieus, 2 typ Darrieus, 3 - Savonius

Rozdělení běžných větrných elektráren: Podle velikosti lze větrné elektrárny rozdělit na: • mikroelektrárny -pro napájení jednotlivých zařízení, • • • nedodávají energii do sítě - výkon do cca 1 k. W, malé elektrárny - pro napájení velkých zařízení nebo stavení - obvykle nedodávají energii do sítě – výkon do cca 15 k. W, středně velké elektrárny - pro napájení několik stavení - obvykle dodávají energii do el. sítě - výkon do cca 100 k. W velké elektrárny - pro napájení vesnic a měst - vždy dodávají energii do sítě - výkon stovky k. W až jednotky MW

Typy větrných elektráren: zleva mikroelektrárna, střední a velké větrné elektrárny

Větrné mikroelektrárny • Tyto typy větrných elektráren jsou pro osobní • použití nebo malé firmy velmi vhodné. Jsou takovou alternativou k slunečním článkům v místech, kde je dost větrno a naopak méně svítí slunce. Mikroelektrárny s malými výkony (cca 100 W) tak mohou například napájet osvětlení reklamních panelů podél dálnic, aktivní inteligentní dopravní značky, měřiče teploty a hodiny apod. Jejich skládací verze mohou sloužit v přírodě jako mobilní nabíječe akumulátoru, napájení světlení, vařiče, malého topení, vysílačky, počítače nebo televizoru

Malé elektrárny • Malé větrné elektrárny již poskytují výkony i • • mnoho jednotek k. W, což již na spotřebu velké chaty nebo běžného rodinného, dobře zatepleného domku stačí. Například výkon od 1 k. W již plně postačuje na čerpání vody ze studně a její rozvod do kohoutků v objektu. V závislosti na průměrné rychlosti větru je vhodné volit výkon elektrárny 5 až 10 k. W. Výkon 1. 5 k. W v místě s průměrnou rychlostí větru cca 6 m/s pak za měsíc vygeneruje cca 300 k. Wh.

Střední a velké elektrárny • Elektrárny velkých výkonů (300 až 3000 k. W) • • jsou určeny k dodávce energie do veřejné rozvodné sítě V praxi se používají většinou větrné elektrárny s horizontální osou rotace a u velké elektrárny mají průměr rotoru až 80 m a věž o výšce více než 80 metrů. K zefektivnění provozu a snížení nákladů na projektování a výstavbu se velké elektrárny sdružují do skupin (obvykle 5 až 30 elektráren) tzv. větrných farem.

• Struktura střední a velké větrné elektrárny je velmi podobná a skládá se z níže uvedených částí. Rozdíl je často jen ve velikosti a dimenzování mechanických částí a pak v provedení gondoly/strojovny a samotné věže. Velké elektrárny mají dutý tubus věže se schody či výtahem a velkou strojovnu - viz obrázek • Popis částí velké větrné elektrárny: 1 - rotor (main shaft) s rotorovou hlavicí (hub) a listy (blades) 2 - brzda rotoru (brake) 3 - planetová převodovka (Gear-Box Transmision) 4 - spojka (cluth) 5 - generátor (Generator) 6 - servo-pohon natáčení strojovny 7 - brzda točny strojovny (Housing) 8 - ložisko točny strojovny 9 - čidla rychlosti a směru větru 10 - několikadílná věž elektrárny (Tower) 11 - betonový armovaný základ elektrárny 12 - elektrorozvaděče silnoproudého a řídícího obvodu 13 - elektrická přípojka

Větrné elektrárny u nás • V současné době se větrné elektrárny nacházejí • • • na více než padesáti lokalitách v ČR, V roce 2006 vyrobily větrné elektrárny na území ČR téměř 50 GWh elektrické energie, nejvíce na severozápadě ČR a na střední Moravě. Na celkové výrobě elektřiny v ČR se větrné elektrárny podílely pouze 0, 4 %, což je přibližně třetina průměrného podílu v zemích EU Dokladem rozvojového trendu větrné energetiky v České republice je dosavadní růst výroby elektrické elektrárny v ČR ve větrných elektrárnách – zatímco v roce 2005 představovala roční výroba 21, 3 GWh, v roce 2006 to bylo již 49, 4 GWh.

Nejvýkonnější větrné elektrárny v ČR • Jedná se o větrné trubíny • • • společnosti Flo. Design. Ty vypadají velmi odlišně než klasické vrtulové větrné elektrárny, které se dnes nejčastěji stavějí. Přebírají mnoho prvků z oboru leteckého inženýrství. Turbíny mají podstatně více menších listů rotoru, které jsou “zabalené” do válcovitého obalu. Turbína dokáže využít energie pomalého i rychlého větru. Obecně řečeno, mohou být tyto turbíny až o 50% menší než klasické třílisté a přitom generovat o 50% více energie při 25 -35% nižších nákladech.

Výrobci v ČR • Wikov (Česká republika) Nový • • český výrobce velkých větrných elektráren. Vensys (Německo/ČR) Vyrábí VE bezpřevodovkového typu. Výrobu provádí v České republice ČKD NOVÉ ENERGO a. s. na základě licence. Win. D (Finsko/ČR) Na výrobě a dodávce elektráren spolupracuje ČKD Blansko.

Větrné elektrárny v zahraničí • USA má největší větrné elektrárny na světě. Největší z nich je Stateline, která je schopna produkovat 300 megawattů elektřiny.

Texas • Americký stát Texas, známý jako jedno z naftařských center Spojených států, v posledních letech rapidně investuje do větrné energie. Celková kapacita roste každý rok o v průměru 45%. Větrné turbíny tak začínají doplňovat ropné vrtné plošiny, kterým pomalu, ale jistě “dochází šťáva”. Navíc místní farmáři z instalací větrných elektráren samozřejmě profitují, dostávají až několik stovek dolarů za jednu instalovanou na svém pozemku.

Agrogenerator • přicházejí zprávy o novém typu • větrné elektrárny, která má podstatně vyšší výkon než dnešní klasické větrné turbíny Vyvíjí ji skotská společnost Windpower pod názvem “Aerogenerator”. Velmi netradiční tvar vyuvající vertikální hřídele prý umožňuje dosáhnout výkonu až 9 MW. Nová větrná elektrárna dokáže “pracovat” vítr ze všech stran, lze ji postavit i na moři. S výškou 144 metrů a výkonem až 9 MW představuje výrazně účinnější alternativu ke klasickým větrným turbínám

Chicago • Architektonický ateliér AS + GG (Adrian Smith a Gordon Gill) představil návrh nového mrakodrapu Clean Technology Tower. Ten má být postaven v Chicagu za využití nejpokročilejších enviromentálních technologí a nabídnout “symbiotický vztah s životním prostředím“. V rozích budovy jsou umístěny větrné turbíny, které zachycují vítr v nejvyšších rychlostech. Směrem k vrcholu hustota větrných turbín stoupá a dvojitá střecha umožňuje využívat podtlak k ventilaci celého interiéru. Zároveň mrakodrap využívá solární energie zachycené solárními články. Budova nabídne místo pro kanceláře, obchody, hotel i lázně

Evropa • V Evropě mají největší • • potenciál větrné elektrárny v Německu, kde bylo k 30. červnu 2006 instalováno 18 054 větrných elektráren s celkovým výkonem 19 299 MW. Na druhém místě je Španělsko, na třetím Dánsko. V evropských státech začleněných v EU je ve větrných elektrárnách instalováno celkem téměř 50 000 MWe.

Německo – největší větrná turbína na světě • V sousedním Německu ve • městě Emden nedávno společnost Enercon dokončila stavbu větrné elektrárny Enercon E-126. Jedná se o větrnou turbínu s délkou listu 126 metrů. Oficiální papírový výkon nového modelu Enercon E-126 je 6 MW, nicméně očekává se, že přesáhne 7 MW ročně (nebo 20 milionů kilowatthodin ročně). To vystačí na roční zajištění 5000 domácností.

Větrné elektrárny a životní prostředí • I když jsou větrné elektrárny často - symbolem ekologické výroby elektřiny, jsou jim někdy vytýkána i negativa. Hluk Rušení zvěře Narušení krajinného rázu Ostatní – EIA

Hluk • Hluk současných strojů je • • poměrně nízký, navíc jsou elektrárny stavěny v dostatečné vzdálenosti od obydlí. Hluková studie bývá součástí dokumentace nutné ke stavebnímu povolení. U existujících strojů lze provést měření a na jeho základě případně omezit jejich provoz.

Rušení zvěře • V některých případech se uvádí minimální působení • Dokladem jsou ovce a krávy, ale i divoká zvěř pasoucí se • • v těsné blízkosti elektráren. Podle některých studií se v okolí elektráren zvýšil i počet hnízdících ptáků. Vysvětluje se to jednak tím, že elektrárny jsou dobrým orientačním bodem v krajině a jednak tím, že rotory mohou rušit dravé ptáky. Podobně se nepotvrdilo ani to, že by rotující listy zabíjely proletující ptáky. Kamery zaznamenaly, že vzduchový polštář okolo lopatky dokáže ptákem smýknout, aniž by ho zranil či usmrtil Existuje však řada negativních vlivů

Narušení krajinného rázu • je nejspíše nejproblematičtější • Trend stavět stále větší stroje vede k tomu, že elektráren • • • může být méně, ale současně budou více vidět. Elektrárny však mohou také pomoci snížit počet různých stožárů v krajině Na stožár jedné elektrárny lze umístit několik různých telekomunikačních zařízení (zejména vysílače mobilních telefonů ) Větrné elektrárny mohou turisty i přilákat. V české krajině jde o poměrně nový fenomén a lze předpokládat, že budit zájem. Některé turistické stezky přivádějí návštěvníky právě k nim Názor „jizvy v krajině“

Ekonomika • Náklady na větrnou elektrárnu a další prvky • • systému jsou poměrně vysoké, takže v místech, kde je dostupná relativně levná elektřina ze sítě, ztrácí jejich využití obvykle opodstatnění. Skupina ČEZ, coby největší domácí výrobce elektřiny, plánuje v následujících 15 letech investovat na výstavbu větrných elektráren zhruba 20 miliard korun Evropská unie chce dosáhnout v roce 2030 dosáhnout 100 000 MWe instalovaných ve větrných elektrárnách. To je výkon, který má pokrývat 20 % celkové západoevropské spotřeby elektrické energie.

EIA – případová studie „Farma větrných elektráren Mauricius“ obec Abertamy – Hřebeny Krušných Hor

Ochrana netopýrů - Lokalitu představuje poměrně rozsáhlý systém podzemních prostor. Jedná - se o opuštěné důlní dílo v Karlovarské žule (těžba cínu od začátku 17. do poloviny 20. století, největší krušnohorský cínový důl) hlavní soustředění hibernujících netopýrů se nachází v tzv. „Komoře s vrtnými jádry“ v hloubce 70 metrů. Vletové vchody se nacházejí v těsné blízkosti plánovaných větrných elektráren. Je to největší zimoviště v západní části ČR Na lokalitu migrují netopýři z velkých vzdáleností. Je prokázáno, že migrující netopýři jsou větrnými elektrárnami obzvláště ohroženi Je to místo mimořádně vysoké letové a sociální aktivity v období podzimních přeletů. Jedná se o druhy požívající zákonnou ochranu Závěr: Z hlediska ochrany netopýrů je stavba větrné elektrárny v dané lokalitě nepřípustná.

Ochrana tetřívka obecného - ptáci jsou na tokaništi nebo v jeho blízkosti přítomni praktiky po celý - rok. Tetřívek patří mezi druhy extrémně citlivé k jakýmkoliv formám rušení. starší jedinci jsou velmi věrní místu toku, je možné, že se negativní ovlivnění projeví až později při generační výměně. Lze předpokládat, že mladší jedinci vlivem změněných podmínek již tokaniště nebudou obsazovat a dojde tak zmenšení plochy druhem využívané. Hlasové projevy doprovázející tok se nesou na vzdálenost stovek metrů. Dopady rušení vlivem zvuku je nutno brát v potaz a v případě realizace záměru počítat s přerušením těchto komunikačních kanálů. Závěr: Záměrem by bylo negativně ovlivněno více než 20 tetřívků. Z hlediska ochrany druhu nelze takovýto zásah v žádném případě doporučit

Krajinný ráz KrajinnýVliv ráz VTE Kritéria ochrany KR dle § 12 Vliv na estetické hodnoty Středně silný Vliv na přírodní hodnoty Silný Vliv na VKP Středně silný Vliv na ZCHÚ Středně silný až silný Vliv na kulturní dominanty Silný Vliv na harmonické měřítko krajiny Středně silný Vliv na harmonické vztahy v krajině Středně silný až silný • V neprospěch navrhovaného záměru výstavby VTE hovoří skutečnost, že všechny míry vlivů na zákonná kritéria jsou označeny nejméně jako středně silné, některé středně silné až některé jako silné. Závěr: Nelze tedy konstatovat, že záměr je navržen s ohledem na zachování uvedených kritérií ochrany krajinného rázu.

Veřejné projednání 5. 3. 2008 Stanovisko hodnocení vlivů na životní prostředí větrných elektráren Mauricius dosud není známo

Děkujeme za pozornost