Poznámky redaktora
Jediný údaj, který výrobci ma
lých VtE při specifikaci svých produktů bez výjimky uvádějí, jejich
jmenovitý výkon. nastartování výro
by elektřiny dochází při rychlosti větru kolem m/s jmenovitého
výkonu dosaženo přibližně při rychlostech mezi m/s. [1], [3]
- souladu novějšími výsledky). Reálné (naměřené) četnostní
rozdělení rychlostí větru bývá
pro potřeby větrné energetiky
často nahrazováno teoretickým
Weibullovým rozdělením. Nakupující proto měl svém
zájmu výrobci žádat záruku dodržení výkonové křivky větrné
elektrárny. Ani takovém případě však
není jisté, uvedené údaje lze spolehnout. hlediska celkové výroby elektrické energie
je ovšem průběh horního konce výkonové křivky celkem nepodstat
ný, neboť rychlosti přes m/s běžných výškách malých VtE
vyskytují jen zřídka. Výkon těchto elektráren rostoucí rychlostí větru roste pomaleji
a jejich celková efektivita nižší než případě klasické konstrukce
či při použití principu Darreiovy turbíny. Při
14 m/s větrná elektrárna dosahuje maximální výroby při vyšších
rychlostech větru její výkon zvolna klesá. Tato skutečnost vyplývá ze
základních vlastností atmosfé
rického proudění, které pohá
něno silami vznikajícími celém Obr. Vyšší jmenovitý výkon proto jinak
stejné malé VtE běžné (tedy méně větrné) lokalitě povede přede
vším vyšším nárokům elektroinstalaci nižšímu kapacitnímu
faktoru elektrárny, ale celkové množství vyrobené energie zvýší jen
nepatrně. Při běžných rychlostech
větru závisí aktuální výkon větrné elektrárny především rozmě
ru konstrukci větrné turbíny.
Příklad výkonové křivky malé VtE ukazuje obr.
Větrné podmínky výškách in
stalace malých VtE jsou obecně
mnohem horší než výškách
velkých větrných elektráren,
což jeden hlavních důvo
dů, proč jejich technologie
dosud větší míře nerozšiřu
je. Jsou dány
četnostním rozdělením rychlostí větru prostoru rotoru (obr. Malá větrná elektrárna rotorem
přibližně výšce okolních překážek
Přestože jedná zcela zásadní informaci, není dostupnost výko
nové křivky malé VtE samozřejmostí. Výše jmenovitého výkonu proto význam zejména hledis
ka nároků elektroinstalaci, pro odhad budoucí výroby elektrické
energie však prakticky bezcenný údaj. Ukázka výkonové křivky malé větrné
elektrárny
Obr. Velké větrné elektrárny dnes
standardně umožňují natáčení listů výkon při vyšších rychlostechje
přibližně konstantní.E
Relativní průběh výkonové křivky většiny větrných elektráren
podobný rozmezí „středních“ rychlostí větru (asi mezi m/s)
velmi zhruba sleduje kubickou závislost výkonu elektrárny rych
losti proudění.
Vyhráno není ani případě, kdy výrobce malé VtE výkonovou křiv
ku svého výrobku skutečně poskytne. Typické četnostní rozdělení rychlostívětru
Větrné podmínky místě malé VtE
Větrné podmínky pro provoz malé větrné elektrárny potřeba sledo
vat dvou různých úrovních, kterými jsou:
- všeobecné větrné poměry lokalitě výstavby malé VtE
- lokální ovlivnění větrných podmínek pozici rotoru větrné
elektrárny
Větrné poměry lokality
Větrné poměry (větrné klima) jsou statistickým souhrnem větrných
podmínek určitém místě klimatologicky dostatečně dlouhé ob
dobí. prvé řadě tato výkonová
křivka měla být dispozici nejen podobě ilustrativního grafu, ale
taktéž přesné, tedy číselné podobě. 4b). 4a)
a větrnou růžicí směrů větru (obr. Ukázka větrné růžice
Elektroinstalatér 3/2012
. Určitou výjimku mohou tvořit
typy větrných elektráren umožňující výrobu energie při nejnižších
rychlostech větru, jako jsou Savoniovy turbíny mnoholisté vrtu
le. typ regulace stall. Jedná větrnou
elektrárnu klasické konstrukce (třílistá vrtule), která velikostně
blíží spíše horní hranici kategorie malých VtE.
Rychlost
větru [m/s]
Výkon
[kW]
0 0,0
1 0,0
2 0,0
3 0,0
4 0,9
5 2,3
6 4,1
7 6,3
8 8,9
9 11,2
10 13,7
11 14,4
12 14,9
13 15,1
14 15,2
15 15,0
16 15,0
17 14,5
18 14,5
19 14,0
20 13,5
21 12,5
22 12,3
23 12,1
24 12,0
25 11,0
Nominální výkon: kW
Průměr rotoru: m
rychlost větru [m/s] __________
Obr. Výkonové křiv
ky jsou nezřídka odvozovány pouze teoreticky spíše pravidlem
než výjimkou, malé VtE vůbec nejsou řádně testovány reálných
podmínek, jako tomu standardně bývá velkých větrných elektrá
ren, inzerované výkony mohou být nadhodnoceny (např. Zpravidla vztahují ose rotoru větrné elektrárny.
Obr. Při přiblížení jmenovitému výkonu již aktuální vý
kon rostoucí rychlostí větru roste pomaleji dosažení této úrov
ně již dále neroste, případně klesá. Tato hodnota však obvykle vztahuje vysokým
rychlostem větru, jaké místě malé VtE vyskytují jen velmi zříd
ka. Mírný pokles výkonu při
vysokých rychlostech větru důsledkem konstantního nastavení
listů vrtule tzv
