Vjetroelektrana

Vjetroagregat je rotirajući mašina koji pretvara kinetičku energiju vjetra prvo u mehaničku, a zatim preko električnih generatora u električnu energiju. Pri tome se rotor vjetroturbine i rotor električnog generatora nalaze na istom vratilu. Vjetroelektana je obnovljivi izvor električne energije pokretan kinetičkom energijom vjetra.

Energija vjetra je u stvari oblik sunčeve energije. Sunce neravnomjerno zagrijava različite dijelove Zemlje i to rezultira različitim pritiscima zraka, a vjetar nastaje zbog težnje za izjednačavanjem pritisaka zraka. Postoje djelovi Zemlje na kojima puše tzv. stalni (planetarni) vjetrovi i na tim područjima je iskorištavanje energije vjetra najisplativije. Dobri položaji su obale mora i okeana (priobalna vjetroelektrana), te pučina mora (plutajuća vjetroelektrana). Pučina se ističe kao najbolji položaj zbog stalnosti vjetrova, ali cijene ugradnje i prijevoza energije usporavaju takva ulaganja.

Kod pretvaranja kinetičke energije vjetra u mehaničku energiju (okretanje osovine generatora) iskorištava se samo razlika brzine vjetra na ulazu i na izlazu. Albert Betz, njemački fizičar dao je još 1919. godine zakon energije vjetra, poznat kao Betzov zakon. Njegov zakon kaže da se može pretvoriti samo manje od 16/27 ili 59% kinetičke energije vjetra u mehaničku energiju pomoću turbine na vjetar. 59% predstavlja teoretski maksimum, ali u primjeni se može pretvoriti između 35% i 45% energije vjetra zbog raznih gubitaka u sistemu.

Za korištenje energije vjetra često se upotrebljavaju agro-hortikulturalni nazivi, pa se tako govori o vjetroparkovima, vjetrofarmama ili vjetropoljima. Na taj način se i samom nomenklaturom pokušava reći da se ne radi o „pravim“ elektranama. Zato se naglašava, vjetroelektrana jeste elektrana i to ona koja kao gorivo za proizvodnju električne energije koristi vjetar. Ona se kao i svaka druga elektrana sastoji od nekoliko dijelova, uključujući vjetroagregate (turbina i generator), transformatorske stanice, kablove i vodove, te ostale pripadajuće objekte. Na taj način se postiže sistematičnost nazivanja objekata za proizvodnju električne energije (hidroelektrana, termoelektrana, nuklearna elektrana, itd.) i nedvosmisleno se iskazuje da je vjetroelektrana elektroenergetski objekt, a ne element panoramskog ili poljoprivrednog karaktera.

Historija vjetroelektrana i korištenja energije vjetra seže u doba kada su ljudi prvi puta postavili jedra na brodove i time si omogućili daleka putovanja i isto tako odlučili svoje živote povjeriti u ruke tog nepredvidljivog obnovljivog izvora energije. Može se reći da je na neki način vjetar bio taj koji je pokrenuo eru istraživanja i omogućio prijenos robe i dobara u neslućenim količinama na velike udaljenosti. Dugo vremena nakon prvih jedara uslijedilo je korištenje energije vjetra za obavljanje mehaničkog rada u mlinovima i za pokretanje vodenih pumpi (posebno u Holandiji, na srednjem zapadu SAD-a i u zabačenim dijelovima Australije). U modernim vremenima s dolaskom i izumom električne energije počinju se upotrebljvati u svrhu proizvodnje iste, međutim tek u zadnja dva desetljeća zbog sve većeg zagađenja okoliša počinju svoj značajan uzlet, da bi danas to bio jedan od glavnih izvora energije za blisku budućnost.