Vánek vyrábí elektřinu

Moderní zařízení, využívající větru k výrobě elektřiny, byla přibližně od roku 1980 instalována převážně na mořských pobřežích a využívají tak příznivých větrných podmínek v těchto oblastech. Instalované výkony těchto velkých zařízení v posledních letech neustále narůstaly a v roce 2000 přesahoval celkový výkon větrných elektráren hranici 5 000 MW.

Poptávka po "čisté" elektrické energii narůstá především ve vnitrozemí, kde jsou však rychlosti větru podstatně nižší. Ve středních oblastech Švýcarska je možno počítat s průměrnými ročními rychlostmi větru mezi 2,5 až 4,5 m/s (9 až 15 km/hod).

Pro toto rychlostní spektrum jsou koncipovány tzv. lehkovzdušné větrné agregáty švýcarské firmy AVENTA AG. Tato firma vyvíjí a vyrábí větrná zařízení, která jsou orientována výhradně na optimální využití slabých větrů a která se co možná nejharmoničtěji integrují do okolní krajiny.

Slabé větry
Pracovní tým, vytvořený ze 7 inženýrů a specialistů, se dal - za podpory státu, kantonů a elektrárenské společnosti města Curych - s velkým elánem a optimismem do řešení dané problematiky a docílil významných výsledků.

Lehkovzdušný větrný agregát musí splňovat čtyři hlavní kritéria, má-li dodávat elektrickou energii již v okamžiku, kdy se začínají listy na stromech pouze lehce pohybovat, tzn. při vánku o rychlosti větru 2 m/s (7 km/hod):

musí mít co možná největší plochu rotoru; musí se aktivně natáčet podle měnícího se směru větru; listy rotoru se musí aktivně natáčet do optimálního úhlu, odpovídajícímu síle větru; otáčky agregátu musí splňovat možnost variability

Sériová výroba
Lehkovzdušný větrný agregát AV-7 je umístěn na nosném sloupu ve výšce 18 m. Rotor s třemi přestavitelnými listy vrtule má průměr 12,8 m a přes jednostupňový ozubený řemenový převod pohání trvale buzený synchronní generátor o jmenovitém výkonu 6,4 kW. Frenkvenčně proměnlivé střídavé napětí je usměrněno a následovně změněno na střídavé napětí 3 x 400 V, které je dodáváno do sítě. Kompletní řízení a regulace lehkovzdušného generátoru (typu SPS SAIA PCD2), umístěné v rozvaděči na patě nosného sloupu, řídí a kontroluje následující funkce:

evidence směru větru a aktivní navádění gondoly podle vertikální osy; evidence otáček rotoru a generátoru pomocí početního modulu H110; PID-řízené přestavování listů rotoru v oblasti rychlosti větru mezi 6 až 14 m/s; 3-stupňová ochrana proti poškození zařízení: přestoupí-li rychlost větru hraniční hodnotu 14 m/s (50 km/hod), jsou listy rotoru natočeny do tzv. "plachetní" pozice - při 1.stupni překroční rychlosti otáček pomocí SPS, při 2.stupni překročení pomocí reléového řazení. Při nepředvídaném výpadku napětí následuje 3.stupeň - nouzové odstavení pomocí mechanického odstředivého regulátoru; kontrola napětí baterie 27 VDC; evidence činného výkonu, odevzdaného do sítě (kW) a jeho integrace v čase (kWh); kontrola teplot samotného generátoru, v gondole a v rozvaděči; čidlo vibrací předává signály na analogový vstup PCD2 a tímto jsou zjišťovány nepravidelné námrazy na listech rotoru, popř. je zařízení odstaveno z provozu; řízení ručního provozu

Během prvních měsíců provozu nového zařízení jsou veškeré provozní hodnoty, evidované v PCD2, přenášeny pomocí modemu nebo GSM do řídicí centrály, odkud je možno kdykoli provést regulační zásah a změnu parametrů.


Lehkovzdušné generátory mají budoucnost

větrná energie je obnovitelná - nevytváří žádné skleníkové plyny ani jiné škodlivé látky; větrná energie je ideálním doplňkem vodní energie a fotovoltaických zařízení; lehkovzdušné generátory AV-7 jsou, díky nízkým otáčkám rotoru a řemenovému převodu, velice tiché v provozu a vysoce účinné; jejich provoz poblíž obytných budov je bezproblémový; lehkovzdušné generátory jsou nejen ekologickými zařízeními, ale jsou i dobrými reklamními plochami např. pro turistické objekty, nákupní střediska, hotely, firemní objekty atd.; lehkovzdušné generátory nezanechávají žádné stopy, mají-li být po 20 nebo více letech demontovány nebo obnoveny.

Technická data lehkovzdušného agregátu AV-7

Průměr 3-listového rotoru	12,8 m
Výška osy rotoru (volně stojící betonový nebo ocelový sloup)	18,0 m
Plocha rotoru	129 m2
Jmenovitý výkon AC	6,4 kW
Otáčky rotoru (proměnlivé)	25 ... 66 U/min
Spouštěcí rychlost větru	2,0 m/s
Dimenzovací rychlost větru (50 W/m2)	6,0 m/s
Vypínací bezpečnostní rychlost větru	14,0 m/s
Napájení sítě pomocí střídače	3 x 400 V, 50 Hz
Řízení SAIA PCD2	22 digitálních vstupů 14 digitálních výstupů 6 analogových vstupů 2 analogové výstupy 1 počítací modul
Roční výroba el. energie při průměrných ročních rychlostech větru	3,0 m/s = 12 700 kWh 3,5 m/s = 16 700 kWh 4,0 m/s = 20 300 kWh 4,5 m/s = 23 400 kWh
Hmotnosti Gondola bez rotoru Rotor Listy Sloup - betonový - ocelový	700 kg 470 kg 117 kg 9 800 kg 1 500 kg