Větrná energie

Obecně o větru

Větrná energie je síla Slunce. Slunce vyzařuje na Zemi za hodinu 100.000.000.000.000 kilowatthodin energie. Tato energie odpovídá 10 miliardám tun ropy.

Výhody

Surovina vítr je stejně jako sluneční světlo, vodní energie nebo biomasa obnovitelný zdroj energie, a proto je k dispozici nevyčerpatelně. Větrná energie snižuje závislost na dovozech proudu a posiluje regionální hospodářství. Vítr je stejně jako voda nebo dřevo zdroj energie, který lze využívat především ve venkovských oblastech. Větrná energie je využívána bez uvolňování škodlivin. Není třeba vést války, aby se udržela jistota zásobování. Větrná energie je ze 2/3 k dispozici v zimní polovině roku. Ideálně proto doplňuje vodní energii, jejíž nabídka v zimě dosahuje minimum. Větrné elektrárny jsou technicky vyzrálé a jejich provoz je bezproblémový. Síla větru nejen produkuje energii šetrně ke zdrojům, nýbrž také vytváří nová pracovní místa v průmyslové výrobě a v dodavatelském průmyslu. Ve srovnání s transportem ropy nebo zemního plynu nevznikají žádná nebezpečí pro člověka a životní prostředí.

Větrná energie je nevyčerpatelná

Větrná energie je síla Slunce. Slunce vyzařuje na Zemi za hodinu 100 bilionů kilowatthodin energie. Přibližně 2 % této energie se přeměňují na větrnou energii. To odpovídá množství 168 milionů tun uhlí. Za hodinu má Země k dispozici větrnou energii odpovídající násypnému kuželu na uhlí o průměru více než 1.000 m a výšce cca 620 m.

Motor větru

Vítr vzniká na základě teplotních rozdílů. Oblasti podél rovníku jsou sluncem zahřívané více než zbytek Země. Teplý vzduch je lehčí než studený vzduch, a proto stoupá až do výšky přibližně 10 km, aby se poté šířil na sever a na jih. Kdyby se Země neotáčela, vítr by jednoduše dorazil na Severní pól, poklesl by a vrátil by se k rovníku.

Druhy větru

Geostrofický vítr se pohybuje ve výškách nad 1000 metrů. Vzniká na základě teplotních a tlakových rozdílů a zůstává neovlivněný povrchem Země. Geostrofický vítr lze měřit pomocí meteorologických balónů. Povrchové větry najdeme ve výškách do 100 metrů. Jsou velmi silně ovlivňovány vlastnostmi povrchu. Vítr je bržděn drsností povrchu Země a překážkami. Směr větrů proudících blízko u země se kvůli rotaci Země lehce liší od směru geostrofického větru.
Při využívání větrné energie se zabýváme povrchovými větry.
Během dne zahřívá slunce zemské masy rychleji než moře. Vzduch stoupá, teče ven směrem k moři, a proto na pevnině vytváří oblast nízkého tlaku, která přitahuje studený mořský vzduch. Tento proces se označuje jako vítr od moře. Ve večerních hodinách často panuje bezvětrné období, kdy je tedy teplota pevniny a moře stejná.
V noci vane vítr opačným směrem. Vítr vanoucí z pevniny k moři má v noci obvykle menší rychlost, protože teplotní rozdíl mezi pevninou a mořem není tak extrémní.
Monzun vyskytující se v jihovýchodní Asii je ve skutečnosti forma větru vanoucího od moře a z pevniny, ovšem v jiné řádové velikosti. Mění sezónně svůj směr, protože se zemské masy zahřívají a ochlazují rychleji než moře.
Horské oblasti vykazují mnoho zajímavých meteorologických jevů. Příkladem toho je údolní vítr, který vychází z jižních svahů.
Když se svah a vzduch, který ho obklopuje, zahřejí, klesne hustota vzduchu a vzduch stoupá podél svahu k vrcholu hory. V noci se směr větru otočí. Když je dno údolí nakloněné, může vítr vát jako kaňonový vzduch údolím nahoru nebo údolím dolů. Větry, které vanou dolů na závětrné straně hor, mohou být velmi silné. Příkladem toho je fén v evropských Alpách, chinook ve Skalistých horách a zonda v Andách. Příkladem jiných lokálních větrných fenoménů jsou mistral, které vane podél údolí Rhôny směrem ke Středozemnímu moři, scirocco, který fouká ze Sahary do Středozemního moře atd.
Hlavní směry větru jsou důležité pro plánování větrných elektráren, protože by se pochopitelně měly stavět v oblastech, v nichž se nachází co nejméně překážek v hlavním směru větru.

Resumé

Globální větry (např. západní vítr nad severní a střední Evropou u oblastí nízkého tlaku přicházející z Atlantiku) jsou důležité pro určení převládajících větrů v oblasti. Ovšem lokální klimatické podmínky (např.: úžlabina před horským hřbetem, na němž stojí Michelbachská větrná elektrárna) mohou mít vliv na tyto hlavní směry větru. Lokální větry jsou vždy překrývány řádově vyššími větrnými systémy, tj. směr lokálního větru je součet globálních a lokálních efektů. Když jsou řádově vyšší větry slabé, dominují větrnému dění lokální větry.