4962384807

Modelowanie elektrowni wiatrowej w systemie elektroenergetycznym w otoczeniu rynkowym 17

pojawiły się na początku naszej ery i używano je zarówno do celów irygacyjnych, jak i mielenia zboża [Boc07], Pierwsze wiatraki o poziomej osi obrotu pracujące w młynach pojawiły się w Anglii około 1150 r. i we Francji około 1180 r. W Europie pod koniec XIX wieku typowy młyn wykorzystujący energię wiatru miał wysokość 30 metrów i rotor o średnicy 25 metrów [Ack05], W Polsce wiatraki stały się powszechne w XIV wieku, a najstarszym i najbardziej popularnym typem wiatraka był drewniany wiatrak kozłowy z czterema śmigłami o poziomej osi obrotu.

Wraz z wynalezieniem elektryczności podjęto rozważania nad wykorzystaniem wiatru jako źródła energii elektrycznej. Prace prowadzono równolegle w Europie i USA. W 1888 r. Amerykanin Charles F. Bush skonstruował pierwszą samoczynnie działającą siłownię wiatrową produkującą energię elektryczną [Boc07], Była ona jednak mało wydajna ze względu zbyt dużą liczbę łopat (144) wolnoobrotowego wirnika. W 1891 r. duński wynalazca Poul la Cour skonstruował pierwszą testową turbinę wiatrową, a w trzy lata później pierwszą elektrownię wiatrową (rys. 2.1.). W 1950 r. jego student Johannes Juul wynalazł turbinę wiatrową wyposażoną w generator prądu przemiennego [Enw],

Rys. 2.1. Elektrownia wiatrowa zaprojektowana przez Poul'a la Coure a [Enw]

Przemysł zainteresował się elektrowniami wiatrowymi w latach osiemdziesiątych ubiegłego wieku. Przyczynił się do tego światowy kryzys paliwowy z 1975 r. Zaczęły wówczas powstawać farmy wiatrowe. Jako pierwsze do czystej energii wiatru zaczęły powracać kraje najbardziej rozwinięte, które konsumują ogromne ilości energii.

Po zakończeniu zimnej wojny produkcja elektrowni wiatrowych umożliwiła zagospodarowanie części potencjału przemysłu zbrojeniowego i jego restrukturyzację.

Jednak najbardziej dynamiczny rozwój energetyki wiatrowej nastąpił w ostatnich dwudziestu latach dzięki nowoczesnym rozwiązaniom technologicznym oraz coraz niższym kosztom wytworzenia turbozespołów, co wiąże się nieodzownie ze zwiększeniem opłacalności produkcji energii elektrycznej z elektrowni wiatrowych. Tempo rozwoju technologicznego w energetyce wiatrowej nie maleje. Według [Wiś03] do 2050 roku potencjał techniczny energii wiatru będzie w stanie zaspokoić 150% globalnych potrzeb energetycznych.

Obecnie największe turbozespoły osiągają moc 6 MW, a średnica wirnika przekracza 120 m. Największe moce są najczęściej instalowane w farmach wiatrowych typu „offshore Rozwój energetyki wiatrowej w zastosowaniach przemysłowych przedstawia tab. 2.1. [Ack051.