Вятърни генератори

Вятъра от дълбока древност е основен елемент в корабоплавянето. Енергията на вятъра се е използвала за управлението и движението на корабите. Вятърна енергия (или енергия от вятъра) е възобновяем вид енергия и представлява кинетичната енергия на въздушните маси в атмосферата. Тя се превръща в полезна форма на енергия, най-често в електрическа или механична.  Механична енергия: вятърът е използван за o задвижване на платноходи, o помпане на вода за напояване, или o задвижване на вятърни мелници.  Електрическа: с помощта на електрически генератори силата на вятъра може да се превърне в електричество. Вятърната енергия представлява преобразуване на силата на вятъра в електричество чрез използване на вятърни турбини. Една вятърна турбина се състои от три ножови витла, наречени ротор. Роторът е прикрепен към висока кула. Кулата изглежда като много висок стълб. Средно вятърните кули са с височина около 20 м. Причината, поради която кулата е толкова висока е, защото ветровете са по-силни по-високо над земята. Вятър идва от атмосферните промени, промените в температурата и налягането прави въздуха да се движат около повърхността на земята и всичко това се задейства от слънцето. Така че в известен смисъл вятърната енергия е друга форма на слънчевата енергия. Една вятърна турбина улавя вятъра за производство на енергия. Вятърът прави така че ротора да се върти и докато ротора се върти той задвижва перката, която дава сила на генератора, който прави енергия. Движението на превръщането на вятърна от турбината в енергия се нарича кинетична енергия, и тази енергия се превръща в електричество. Вятърната енергия се преобразува в електрическа енергия посредством магнити, които се движат в последните стационарни намотки от проводник, известни като статор. Магнитите минават статора, и се произвежда AC електроенергията. След това се превръща в DC електричество, която може да се използва за зареждане на батерии, които съхраняват електрическата енергия или също могат да бъдат включени в интерактивна мрежа инвертор за захранване в електрическата мрежа. Вятърната енергия е чиста, без вредни емисии. За сметка на това конструирането на ветрогенератори не се посреща с ентусиазъм от всички, най-вече заради някои странични ефекти върху околната среда – разливане на смазочни материали и хидравлични течности, промени в микроклимата, опасност за птиците, загрозяване на пейзажа и други.

Редица качества правят вятъра, респ. добитата от него енергия, незаменими: има го в изобилие; евтин е; практически неизтощим източник на енергия; не води до замърсяване и до климатични аномалии; липса на експлоатационни разходи, свързани със закупуване на горива и др. Това предполага и рационалното му използване в България. В България в процес на разработка са проекти за вятърни електроцентрали с обща мощност около 1000 MW, което става благодарение на „благоприятните условия“, създадени от Закона за енергетиката. Макар и „започнала от нула“ преди няколко години, вятърната енергетика бързо набира скорост и в България. Благоприятно в тази посока се отразяват климатичните тенденции, които се наблюдават на територията на България през последните 30 години, а именно увеличаване силата на вятъра и намаляване на количеството на валежите. Това се дължи на глобалното затопляне и на прогресивното обезлесяване в България. Интересен факт е, че използването на морския вятър представлява по-широкомащабно и по-голямо предизвикателство, както и по-скъпо начинание, отколкото използване вятъра на сушата. Огромният му потенциал се дължи на отличните морски вятърни ресурси, които са по-силни и постоянни от тези на сушата. Това води до по-висока производителност. Фермите представляват много вятърни турбини, разположени на едно място. Вятърните турбини се монтират на пилони, които могат да достигнат до дълбочина от около 25 – 30 метра, но за истински дълбоки води единственото възможно решение са плаващи платформи. Предвижда се тези съоръжения да бъдат сглобявани на сушата и след това да бъдат закрепвани на желаното място с помощта на бетонна котва. За съхраняването на получената енергия се предлагат няколко варианта. Единият предвижда изграждането на огромни съоръжения, подобни на батерии, които да съхраняват произведената енергия. Спънка пред осъществяването на проекти от този род е и възражението на военните. Освен това те създават област на „радарен хаос“, който сериозно затруднява получаването на сигнали от самолети в околността. Една вятърна турбина бива засичана от радара горе-долу на всяко шесто изпращане на сигнали, задълбочавайки ефекта на „радарния хаос“. А ако случайно няколко перки се появят една след друга, объркването става пълно.

Вятърната енергия е източник на екологично чиста енергия, на която може да се разчита в дългосрочното бъдеще. Една вятърна турбина е надежден, рентабилен и не замърсяващ източник на енергия. Това е надеждна, чиста и устойчива енергия. Една вятърна турбина може да бъде достатъчна, за да генерира енергия за едно домакинство. Тъй като вятърът е източник на енергия, която не замърсява околната среда и е възобновяем, вятърни турбини създават мощност без използване на изкопаеми горива, без да произвеждат парникови газове или радиоактивни или токсични отпадъци. Вятърната енергия намалява глобалното затопляне. Най-добрите места за вятърни паркове са в крайбрежните зони, по върховете на заоблени хълмове, открити равнини и в планини - места, където вятърът е силен и надежден. Някои от тях са офшорни. За да бъдат полезни, те имате нужда от средната скорост на вятъра от около 25 km / h. Изолирани места като ферми могат да имат свои собствени вятърни генератори. В България също съществува потенциал за изграждане ветрови ферми в крайбрежната ни ивица и в места над 1000 метра. Бъдещото развитие в подходящи планински зони и такива при по-ниски скорости на вятъра зависи от прилагането на нови технически решения. Работата на турбината зависи от скоростта и турболентността на вятъра, височината на кулата и плътността на въздуха, затова е важно да се познава потенциала в избрания за инсталиране регион на страната и условията, при които е получен Енергийния потенциал на вятърната енергия, взета средно за година на ниво 10m над земната повърхност, може схематично да се раздели на три района. Първият район (Зона А) включва обширните равнинни части на страната (Дунавската равнина, Тракийската низина, Софийското поле, долините на р.Струма и р.Места и района на Предбалкана), където средната многогодишна скорост на вятъра като правило не превишава 2 м/сек. Най-висока там е скоростта на вятъра през зимата (февруари, март), а най-ниска - през есента (септември, октомври). Добре е изразен денонощният ход на скоростта на вятъра, предвид наличието на планинско-долинна циркулация в Предбалкана. Вторият район (Зона Б) обхваща части от страната, които са разположени на изток от линията Русе-В.Търново-Елхово и Дунавското крайбрежие, а така също откритите нископланински части до височина около 1000 м., където средната многогодишна скорост на вятъра се изменя от 2 до 4 м/сек. Годишният максимум на скоростта е през зимата (февруари, март), а денонощният - през деня. Минималната скорост на вятъра тук е в края на лятото и началото на есента (август, септември). По Черноморското крайбрежие се наблюдава определено изместване в годишния ход на скоростта: максимумът е през февруари, а минимумът - през юни, юли. В района на вдадените в морето части от сушата (на носовете) средната скорост на вятъра превишава 4 м/сек. Третият район (Зона В) обединява откритите и обезлесени планински места с височина над 1000 м. Той се отличава с високи средни скорости на вятъра, значително превишаващи 4 м/сек. Максимумът на скоростта тук е през зимата (февруари), а минимумът през лятото (август). Денонощният ход на скоростта се проследява добре само в преходните сезони - максимумът е през нощта, а минимумът, през деня. Трябва да отбележим, че средната скорост на вятъра не е представителна величина за оценката на вятъра като източник на енергия. По тази причина се използва плътността на енергийния поток на вятъра. Видно от фигурата територията на МИРГ спрямо скоростта на вятъра не е подходяща за производство на енергия от вятъра, но според плътността на енергийния поток определено попада в територия подходяща за това.

Откакто бе доказано, че ветрогенераторите могат да бъдат сериозна заплаха за оцеляването на птиците в страните, напреднали в развитието на вятърната енергетика насочват сериозни усилия в посока на определяне и намаляване на рисковете за дивите птици. Едно от най-важните необходими стъпки е правилното определяне на местоположението на ветроенергийните паркове, което е свързано от една страна с добри познания за разпространението на видовете птици, а от друга – с екологичните особености на отделните видове и тяхната чувствителност към ветрогенератори. Това е свързано със сериозни проучвания за разпространението и движението на птиците, както и за поведението им във и в близост до ветроенергийни паркове. Дефинирането на чувствителността на видовете и степента на въздействие на ветрогенераторите е особено важна. Събраната по този начин информация се представя пространствено чрез тематични карти, които могат да подпомогнат процеса на планиране и да позволят избягването на рисковите местоположения на най-ранен етап на планиране на ветропаркове. Тъй като в Европа и в света има вече множество изградени ветропаркове в рискови места, то се работи и за намиране на добри решения, които да намалят щетите върху популациите на птиците.

На територията на МИРГ е разположена Вятърна електроцентрала "Кичево", с. Кичево, общ. Аксаково, обл. Варна.