Energija vetra

Energija vetra


Energija vetra je kinetička energija koju poseduje vazduh koji struji. Količina energije uglavnom zavisi od brzine vetra, ali je takođe u manjoj meri zavisna od gustine vazuha, na koju utiču temperature, pritisak vazduha i visina.

 

Vetar kao oblik sunčeve energije predstavlja usmereno kretanje vazdušnih masa i nastaje kao posledica razlike u atmosferskim pritiscima, koje su uzrokovane nejednakim zagrevanjem vazdušnih masa. Razlikuju se globalni i lokalni vetrovi.

 

Globalni vetrovi su visinski. Nastaju kao posledica nejednakih zagrevanja vazdušnih masa u zemljinoj atmosferi. U zonama oko ekvatora vazduh se intenzivnije zagreva nego na polovima, gde je solarno zračenje manje zbog manjeg upadnog ugla. Ove razlike u temperaturi generišu vetrove. Topao vazduh sa ekvatora se diže u vis i struji ka severnom i južnom polu. Zato se u zonama oko ekvatora smanjuje atmosferski pritisak, te hladniji vazduh sa severa i juga struji ka ekvatoru, naravno na manjoj visini u odnosu na topli vazduh. Ovo kretanje vazdušnih masa se odvija na visinama od 1 km do 10 km i predstavlja globalne vetrove. Kada Zemlja ne bi rotirala, tople vazdušne mase, koje se uzdižu sa ekvatora bi stizale do severnog i južnog pola gde bi se hladile, ponirale i vraćale nazad. Međutim, zbog Zemljine rotacije, pri kretanju vazdušnih masa ka polovima na njih deluje i Koriolisova sila koja utiče na smerove strujanja vazduha. Osim toga ova sila na različitim geografskim širinama formira zone sa visokim i niskim vazdušnim pritiskom koje predstavljaju izvore i ponore globalnih vetrova. S obzirom da su globalni vetrovi visinski oni se ne mogu koristiti za pogon vetrogeneratora, ali ih treba poznavati jer utiču na vetrove u nižim slojevima atmosfere.

 

Lokalni vetrovi predstavljaju kretanje vazdušnih masa u prizemnom sloju atmosfere. Nastaju zbog lokalnih razlika u atmosferskim pritiscima. Tipični lokalni vetrovi su morski i planinski vetrovi. Morski vetrovi nastaju usled razlike u temperaturama mora i kopna. Kopno se danju brže greje od mora, pa se topliji vazduh iznad kopna diže i stvara nizak pritisak iznad tla. Time se pokreće hladniji vazduh iznad mora ka kopnu. Noću, zbog bržeg hlađenja kopna, more postaje toplije, pa se menja smer vetra od kopna ka moru. Na lokalne vetrove veliki uticaj ima reljef terena. S tim u vezi javlja se niz efekata lokalnog povećanja brzine vetra. Na primer, vetar je intenzivniji na vrhu brda nego u podnožju. Tunel efekat je ubrzavanje vetra izme|u dva brda koja na vetar deluju kao prirodni levak. Efekat brda i efekat tunela mogu lokalno povećati brzinu vetra i do 30%, što višestruko povećava njegovu snagu. Osim ovih pozitivnih efekata, u graničnom površinskom sloju postoje različite prirodne i veštačke prepreke koje uzrokuju i negativne efekte smanjenja brzine vetra i pojavu turbulencija, što znatno utiče na kvalitet vetra kao primarnog energenta.

 

Danas se energija vetra u sve uvećoj meri koristi kao jedan od izvora za proizvodnju električne energije.