POJĘCIA SŁOWA TERMINY czyli strefa wiedzy PST – część 3

wiatrak

Turbina wiatrowa, łopata wirnika, on shore czy off shore? Poniżej prezentujemy słownictwo związane z obszarem energetyki wiatrowej. 

Energetyka wiatrowa

Jedna z najstarszych wykorzystywanych przez człowieka form energii, zaliczana do odnawialnych źródeł energii. To energia kinetyczna poruszających się mas powietrza.

Energia wiatru brutto

Energia wiatru przepływającego w ciągu rocznego okresu pomiarowego przez powierzchnię jednostkową 1 m2. Podawana jest w watogodzinach na rok na metr kwadratowy (Wh/rok/m2).

Turbina wiatrowa

To urządzenie, które umożliwia konwersję energii z wiatru w energię elektryczną. Składa się z fundamentu, wieży, gondoli z przekładnią, generatora, układu sterowania, piasty oraz łopat wirnika. Średnio turbiny wiatrowe osiągają 240-250 m. wysokości. Wyróżniamy dwa rodzaje turbin: z pionową i poziomą osią obrotu. Kilka turbin wiatrowych tworzy farmę wiatrową.

Istotne parametry opisujące turbinę wiatrową: 

  • Cut In – prędkość wiatru, która wprawia turbinę w ruch 
  • Electrical Cut In – prędkość wiatru rozpoczynająca produkcję energii 
  • Cut out – prędkość wiatru wpływająca na zatrzymanie i wyłączenie turbiny 
  • Rated Wind Speed  – prędkość wiatru, pozwalająca osiągnąć maksymalną moc turbiny 
  • Rated Rotational Speed – maksymalna prędkość obrotowa wirnika 
  • Rated Power – maksymalna moc turbiny 
turbina wiatrowa

Wydajność energetyczna siłowni wiatrowej  

Oznacza ilość energii możliwą do uzyskania w miejscu zainstalowania turbiny. 

Całkowita sprawność siłowni wiatrowej

Określa jaka część energii wiatru przepływającego przez powierzchnię wirnika przetwarzana jest na energię użyteczną. 

Farma wiatrowa (ew. park wiatrowy)

Zespół turbin wiatrowych zlokalizowanych w swoim bezpośrednim sąsiedztwie.

On shore i off shore

Energetykę wiatrową możemy podzielić na lądową (on shore) i morską (off shore). W ramach kategorii energetyki lądowej możemy wyróżnić energetykę wiatrową wielkoskalową (pojedyncze turbiny o mocach zwykle powyżej 1 MW lub farmy wiatrowe), średniej skali (pojedyncze turbiny o mocach z przedziału 200-600 kW) i małą, rozproszoną, (pojedyncze turbiny wiatrowe o mocy nie przekraczającej 100 kW).   

Farmy wiatrowe morskie zlokalizowane na otwartych wodach morskich. Obecnie są to konstrukcje trwale związane z dnem morskim, jednakże badane są również możliwości budowy turbin pływających, przeznaczonych do instalowania w miejscach znacznie oddalonych od lądu, na większych głębokościach. Morska energetyka wiatrowa jest stosunkowo nową technologią pozyskiwania energii elektrycznej.

Warstwa przyścienna

Stanowi ją przestrzeń o grubości kilkuset metrów, przylegająca do powierzchni Ziemi, nosząca wyraźne znamiona oddziaływania mechanicznego pomiędzy terenem, a przemieszczającymi się masami powietrza.

Pionowy profil prędkości wiatru (gradient prędkości w warstwie przyściennej)

Pozwala określić prędkość wiatru w funkcji wysokości nad powierzchnią gruntu. Ma kluczowe znaczenie w energetyce wiatrowej. Dzięki jego znajomości możliwe jest wyznaczenie wydajności energetycznej turbiny.   

Krzywa mocy

Stanowi o tym z jaką mocą turbina będzie pracować przy określonych prędkościach wiatru. 

Krzywa sprawności (aerodynamicznej)

Przedstawia jaką sprawność aerodynamiczną turbina jest w stanie osiągnąć dla poszczególnych prędkości wiatru.