ELEKTROWNIE WIATROWE
Energia wiatru jest pewną odmianą energii słonecznej. Wiatr powstaje pod wpływem nierównomiernego nagrzewania przez słońce różnych powierzchni na ziemi. Wynika to ze zmiennej topografii terenu oraz zabudowy powierzchni. Wytworzone różnice temperatur powodują przemieszczanie się całych mas powietrza. Pomysłem na przekształcenie siły wiatru w użyteczną pracę było skonstruowanie wiatraka. Pierwsze wiatraki w Holandii pojawiły się już w VIII wieku. Największy rozwój wiatraków następował w XVI i XVII w. a po wynalezieniu maszyny parowej nastąpił w ich rozwoju regres. Pod koniec XX w. wobec kurczących się światowych zasobów paliw energetycznych oraz coraz większej randze nadawanej problemom ochrony środowiska nastąpił renesans wiatraków. Potęgą w Europie w dziedzinie produkcji i wykorzystania wiatraków jest obecnie Dania. W tym kraju zainstalowanych jest obecnie ok. 4000 wiatraków, co zaspokaja ok. 10% potrzeb energetycznych tego państwa. Obecna produkcja wiatraków w Danii stanowi , co do wartości trzeci produkt eksportowy tego kraju. W USA do sieci energetycznej przyłączone jest obecnie ok. 2000 wiatraków, co zaspokaja ok. 1% ogólnej mocy całego systemu energetycznego. Średnie zasoby wiatrów na całej kuli ziemskiej są ponad 1700 razy większe od energii wytwarzanej przez wszystkie istniejące elektrownie cieplne. W Polsce największe zasoby wiatru znajdują się w Tatrach , Karkonoszach i na wybrzeżu Bałtyku. Ale nawet na obszarze Polski centralnej siła wiatru w ok. 40% ma prędkość od 10 do 60 km/h. Im wyżej tym wiatr jest silniejszy (wzrasta jego prędkość). Zrozumiała, zatem jest tendencja do umieszczania wiatraków jak najwyżej. Przelatująca nad nami energia wiatru jest mało stabilna pod względem prędkości mas powietrza. Wiatr może być tak łagodny jak i huraganowy. Wraz z wiatrem niesione są opady atmosferyczne, pyły i inne zanieczyszczenia, co ma wpływ na trwałość konstrukcji wiatraków. Postęp w zakresie technologicznym pozwala jednak na pokonywanie tych przeciwności, stąd postępujący renesans wiatraków. Na konstrukcje wiatraka i śmigła działają olbrzymie siły o nierównomiernym rozkładzie sił a konserwacja i dozór tych urządzeń ze względu na duże wysokości ich zainstalowania jest niezwykle pracochłonny i co za tym idzie kosztowny. Dlatego jakość stosowanych materiałów jest tak istotna. Moc elektrowni wiatrowej jest proporcjonalna do powierzchni śmigła omiatanej przez wiatr oraz do sześcianu prędkości wiatru. Podwojenie prędkości wiatru to ośmiokrotny wzrost mocy wiatraka. Średniej wielkości wiatrak o wysokości 60 m i rozpiętości skrzydeł ok. 40 m pozwala wygenerować moc rzędu 660 kW, co pozwala zaopatrzyć w energię elektryczną duży zakład przemysłowy lub od 300 do 400 gospodarstw domowych. Największy pracujący obecnie na świecie wiatrak ma moc rzędu 2 MW. Elektrownie wiatrowe wymagają stosunkowo dużej powierzchni, ze względu na wielkość konstrukcji i dlatego lokowane są z dala od większych miejscowości. Elektrownia o mocy 1MW potrzebuje ok. 1 ha powierzchni. Większość wiatraków produkuje prąd już przy prędkości wiatru od 10 km/h do 18 km/h a optymalna praca występuje przy prędkości od 54 km/h do 72 km/h. Po przekroczeniu wartości maksymalnej wydajność spada a wiatrak odwraca się od wiatru co jest wymuszone jego bezpieczeństwem.
Wykorzystanie siły wiatru jest jedną z istotnych możliwości zasilenia polskiego systemu elektroenergetycznego tanią i zarazem ekologiczną energią elektryczną .najlepsze warunki wiatrowe , gdzie średnia prędkość wiatru na wysokości 30 m równa się 5-6 m/s występują na Wybrzeżu i Suwalszczyźnie. Obecnie produkcja energii elektrycznej z siłowni wiatrowych wynosi w Polsce ok. 8 GW/h. Moc uzyskiwana z elektrowni wiatrowych w Europie w roku 1998 wynosiła 6553 MW. Popyt na rynku wiatrowym rośnie rocznie o ok. 18%.
Wiatr jest wywoływany przez różnice w nagrzewaniu lądów i mórz, biegunów i równika oraz przez siłę Coriolisa, związaną z obrotowym ruchem Ziemi. Zasoby energii wiatru są niewyczerpalne.
Czynnikiem wpływającym na opłacalność elektrowni wiatrowych jest również możliwość sytuowania ich na terenach o małej gęstości zaludnienia i braku sieci elektrycznej. Elektrownie wiatrowe buduje się w górach, na wyspach do zasilania gospodarstw domowych leżących na uboczu. Wady elektrowni wiatrowych to zapotrzebowanie na wielkie powierzchnie , hałas, zeszpecenie krajobrazu i ujemny wpływ na ptactwo. Odległość domów mieszkalnych przy mocy wiatrowych zespołów prądotwórczych 300 kW powinna być większa niż 300 m. Buduje się farmy tj. zespoły wiatrowych zespołów prądotwórczych , zajmujących zwarty obszar o dużej lokalnej prędkości wiatru. Farma wiatrowa ma pewne elementy wspólne, jak transformatory łączące ją z siecią, drogę dojazdową. Jest ona centralnie nadzorowana i sterowana.
Kalkulacje wykazały że najbardziej ekonomiczne są wiatrowe zespoły prądotwórcze o mocy od 200 do 350 kW. Żywotność turbin wiatrowych szacuje się na 20 lat a amortyzacja całych elektrowni wiatrowych następuje w ciągu 10 lat. Koszty eksploatacji elektrowni wiatrowych są znikome. Remonty pochłaniają rocznie do 1% nakładów inwestycyjnych.
Jak więc widać energia wiatru i innego typu energie odnawialne stanowią przyszłość w gospodarce energetycznej świata. Źródła energii alternatywnej warte są zainteresowania i inwestycji.