Vėjo jėgainė

Vėjo jėgainė Lietuvoje

Vėjo jėgainė – energijos rūšies keitimo įtaisas, generatorius, verčiantis kinetinę vėjo energiją į elektros energiją.

Vėjo turbinos gaminamos vertikaliomis ir horizontaliomis ašimis. Mažiausios turbinos naudojamos tokioms reikmėms kaip akumuliatorių įkrovimas pagalbinei valčių ar priekabų energijai ar eismo įspėjamiesiems ženklams. Didesnės turbinos gali būti naudojamos buitiniam energijos tiekimui, pagaminta elektros energija parduodama elektros energijos tiekėjui per elektros tinklą.

Istorija

Pirmoji jėgainė buvo išrasta 1888 m. Jos išradėjas yra Charles F. Brush. Ši vėjo jėgainė turėjo net 144 mentes, kurios buvo medinės, ir toks įrenginys galėjo generuoti 12 kW galią.

Iki XX a. 4-ojo dešimtmečio vidurio daugelis Amerikos kaimiškų vietovių priklausė nuo vėjo energijos. Tai buvo vienintelis elektros energijos šaltinis. Tokios turbinos buvo prieinamos ir ekonomiškai naudingos. Jos buvo ypač naudingos nutolusioms vietoms, į kurias tiekti elektros energiją kitaip nebuvo galimybės.

Visose Jungtinėse Amerikos Valstijose išsiplėtus elektros linijoms, kaimiškose vietose esančios vėjo jėgainės išnyko, o vėjo energetika tapo praeitimi. Tik pastaraisiais dešimtmečiais imta vėl aktyviai domėtis vėjo energetika.

Tipai

Vėjo jėgainės pagal konstrukciją skirstomos į du tipus:

• horizontalios ašies,
• vertikalios ašies.

Vertikalios ašies vėjo jėgainės jau buvo žinomos Mesopotamijoje. Šias turbinas rekomenduojama įrengti tose vietovėse, kuriose gyvenamieji pastatai yra arti vienas kito, kadangi jėgainių darbo metu keliamas triukšmas yra mažesnis ir nesijaučia jokios vibracijos. Be to, jas lengva montuoti ir eksploatuoti, jų nereikia orientuoti pagal vėjo kryptį. Tačiau vertikalios vėjo jėgainės nepasižymi dideliu naudingumo koeficientu, nuo kurio priklauso pagaminamos elektros savikaina. Be to, norint paleisti šias elektrines reikalinga papildoma energija, dėl savo konstrukcijos jos yra lėtaeigės ir negali būti tokios aukštos kaip horizontalios jėgainės.

Vėjo jėgainės, kurios sukasi ant horizontalios ašies, yra plačiausiai naudojamos. Dėl savo konstrukcijos jos yra greitaeigės, mažesnio svorio, jėgainės turbiną galima iškelti aukštai. Be to, vieno instaliuoto kilovato kaina yra mažesnė negu vertikalios ašies jėgainių. Tačiau trūkumas tas, kad jų negalima statyti arti gyvenamųjų pastatų, aukštus bokštus sudėtinga transportuoti, o vėjo turbinas – įdiegti.

Vėjo jėgainės pagal paskirtį ir galingumą skirstomos į:

• pramonines (daugiau kaip 250 kW),
• vidutines (nuo 50 kW iki 250 kW),
• asmenines (nuo 0,1 kW iki 50 kW).

Vėjo jėgainės Lietuvoje

2019 m. Lietuvoje veikiantys vėjo jėgainių parkai pagamino 1,45 TWh (1453 GWh) elektros energijos: 28 % daugiau nei 2018 m., kai vėjo elektrinės pagamino 1,14 TWh (1139 GWh). Tai yra 13 % galutinio Lietuvos elektros energijos suvartojimo. Bendrai atsinaujinantys energijos šaltiniai 2018 m. pagamino 2,9 TWh elektros energijos – 26 % galutinio elektros energijos suvartojimo.

Lietuvoje šiuo metu veikia 23 vėjo jėgainių parkai, jų galia kartu sudėjus siekia 480 MW. „Litgrid“ duomenimis, kartu su mažosiomis vėjo jėgainėmis, Lietuvoje iš viso instaliuota 533 MW galios elektrinių.

Vėjo jėgainės Europoje

2019 m. Europoje buvo instaliuota 15,4 GW galios naujų vėjo elektrinių: 11,8 GW iš jų – sausumoje, o 3,6 GW – jūroje.

Daugiausia naujų vėjo jėgainių 2019 m. iškilo Jungtinėje Karalystėje – 2,4 GW (sausumoje ir jūroje), Ispanijoje – 2,3 GW (sausumoje), Vokietijoje – 2,2 GW (sausumoje ir jūroje), Švedijoje – 1,6 GW (sausumoje), Prancūzijoje – 1,3 GW (sausumoje). Pirmosiose keturiose valstybėse instaliuotos vėjo jėgainės sudarė daugiau nei pusę – 55 proc. – visoje Europoje instaliuotų vėjo jėgainių.

Už Europos Sąjungos ribų 2019 metais nuo 600 iki 800 MW naujų elektrinių 2019 m. instaliavo Norvegija, Turkija ir Ukraina.

2019 m. Europoje instaliuota 27 proc. daugiau naujų vėjo jėgainių nei 2018-aisiais. Tačiau norint įgyvendinti Europos Žaliajame susitarime iškeltus tikslus, vėjo energetikos plėtra turėtų būti dar spartesnė. Europoje turėtų būti instaliuojama dvigubai daugiau naujų vėjo jėgainių nei 2019-aisiais, augimas turėtų būti fiksuojamas tiek sausumoje, tiek ir jūroje.

Iš viso Europoje veikia 205 GW galios vėjo jėgainių. Daugiausia jų instaliuota Vokietijoje (61 GW), Ispanijoje (26 GW), Jungtinėje Karalystėje (24 GW), Prancūzijoje (17 GW) ir Italijoje (11 GW). Taigi paminėtose šalyse instaliuota apie du trečdalius Europoje esančių vėjo jėgainių, kitoms regiono valstybėms atitenka likęs trečdalis.

Poveikis aplinkai

Didelės vėjo jėgainės, tampa vis svarbesniu atsinaujinančios energijos šaltiniu, daugelis šalių jas naudoja, siekdamos sumažinti energetinę priklausomybę nuo iškastinio kuro. Viename vertinime teigiama, kad nuo 2009 m. palyginus su fotovoltiniais, hidro, geoterminiais, anglies ir dujų elektros gamybos būdais, energija gaunama naudojant vėją santykiniai turi mažiausią šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekį, mažiausią vandens suvartojimo poreikį ir palankiausią socialinį poveikį. Tačiau yra nuomonių, jog didelės vėjo jėgainės, ypač jų parkai, darko kraštovaizdį, kelia grėsmę paukščiams, šikšnosparniams,, šalia vėjo jėgainių gyvenantys žmonės yra nuolat veikiami iki 45 dB garso, kuris didina stresą, kelia nemigą ir taip veikia sveikatą.

Galerija

• 
  Pirmoji pasaulyje (1888 m.) automatinė vėjo turbina Klyvlende. Aukštis – 18 m, galia – 12 kW
• 
  Horizontaliosios ašies vėjo turbinos Šiaurės jūroje
• 
  Vertikaliosios ašies vėjo turbina
• 
  H tipo vertikaliosios ašies vėjo turbina
• 
  Pirmoji pasaulyje: Estinnes vėjo jėgainių 11 E-126 vėjo turbinos 7,5 MW, liepos 2010, pamatyti unikalią dviejų dalių rotoriaus mentės apie
• 
  7,5 MW galios turbinų Estinnes Belgija m. spalio 10 d. 2010 m. baigė
• 
  Vėjo jėgainių parkas Vokietijoje