Před několika dny jsem maně vyslechl rozhovor o prospěšnosti větrných elektráren plánovaných k výstavbě na Tepelsku a v podmínkách České kotliny vůbec.
Zamrazilo mě při argumentaci jednoho z příznivců, který doslova řekl: „No jestli třeba v Holandsku vanou větry převážně 8 až 10 metrů za vteřinu a u nás jen 4 až 5, no tak té elektriky budeme vyrábět zkrátka polovic.“
Vmísil jsem se do hovoru a těm naslouchajícím řekl, ať si oživí znalosti z posledního ročníku základní školy, než budou tu moudrost šířit dál. Tomu dotyčnému nemělo cenu říkat nic, stejně pojmy jako druhá mocnina rychlosti, či hmota neb měrná hmota by mu nic neříkaly. Natož vzorec E = 1/2 m . v
2.
Doma jsem se hned pustil do počítání, zajímalo mě, kolik té pohybové energie v tom proudícím vzduchu při různých rychlostech vlastně je.
Výpočet je snadný. Ten proud vzduchu, který roztáčí vrtuli, má tvar válce naležato
o průměru podstavy rovnajícímu se průměru vrtule té elektrárny, což je 80 m. Chceme-li vypočítat velikost výkonu, pak jako výšku toho válce vezmeme to, co ten proud urazí přes rotor za 1 sekundu, což je vlastně rychlost větru. Co nám vyjde znásobíme měrnou hmotou vzduchu v nadmořské výšce 500 m (tepelsko), ta je konkrétně 1,17 kg/m3. A to vše ještě znásobíme tou rychlostí na druhou a vydělíme dvěma.
Jaký je výkon té pohybové energie přes vrtuli proudícího vzduchu při různých rychlostech je v této tabulce:
rychlost větru v m/s | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
Pohybová energie kW | 2,9 | 23,5 | 79,4 | 188,1 | 367,4 |
634,8 | 1008,1 | 1504,8 | 2143 | 2939 | 3912 |
Je pochopitelné, že z té energie máme možnost odčerpat pouze část. Odčerpat ji celou by teoreticky vzato znamenalo, že ten proud se po průchodu rovinou té vrtule zastaví. Dále část té energie zůstane v převodech, generátor také nemá účinnost 100 % a ještě v něm musí být tzv. buzeno elektromagnetické pole. Tedy opět spotřeba energie.
Jak z tabulky plyne, jmenovitého výkonu, který mají mít ty elektrárny kolem Teplé a který je 2000 kW, může být dosaženo až při rychlosti větru tak mezi 10 a 11 m/s.
Tedy při 5. až 6. stupni beanfortovy stupnice, což dle ní je čerstvý až silný vítr, který zde vane poměrně zřídka. Při rychlosti, jakou zde vítr převážně vane, tedy mezi 4 až 5 m/s, můžeme dostat výkon ani ne jednu desetinu toho jmenovitého.
Možná někdo může přijít s nápadem postavit ty stožáry o deset či dvacet metrů vyšší. O kolik tam ale může vítr vát rychleji?
Z rozboru vyplývá otázka, zda má vůbec smysl větrné elektrárny na Tepelsku a v České republice vůbec stavět.
Když k tomu ještě přidáme, kolik dní v roce vane jen takový vítr, který by ty vrtule neroztočil vůbec, nebo jen tak, že by všechna ta získaná energie zůstala ve vlastním zařízení, musí si jasně představitelé obcí, kteří rozhodují o tom, zda dát výstavbě zelenou, či nikoliv, uvědomit svou velkou odpovědnost. Těm z nich, kteří pak vidí především ty slibované miliony nutno doporučit, ať vezmou do ruky kalkulačku a vypočtou si, jak reálné ty sliby zřejmě jsou.
P.S.:
Obsah tohoto článku je do určité míry v rozporu s údaji v článku "
Větrné elektrárny - závažné dilema Tepelska" o množství energie, která nám může škodit. Tam byly brány pro výpočet údaje těch, kteří ta zařízení sem chtějí importovat a stavět. Takže ta zde uváděná čísla platí až od rychlosti větru asi 10 m/s. Jinak se toho, co nám může škodit, dostává do prostoru méně. Nicméně stejně dost.
Ing. Vladimír Grosser