Vítr v Severním moři - stabilní zdroj energie

Vítr může být spolehlivým zdrojem energie. Nová studie ukazuje, že propojená síť větrných farem umístěných v Severním moři by mohla do dvou desetiletí zajistit stabilní dodávku elektřiny a vyrábět ročně 250 TWh elektrické energie. To je čtyřnásobek loňské spotřeby České republiky, polovina spotřeby Velké Británie nebo dvojapůlnásobek Nizozemí.Proti využití větrné energetiky často zaznívají argumenty o nespolehlivosti dodávek: někdy fouká, někdy nefouká, zatímco elektřinu chceme mít v zásuvce kdykoliv si vzpomeneme. Distribuční síť údajně není schopná odebírat z takto proměnného zdroje množství elektřiny větší než malé. Zatímco tato výhrada platí v malém měřítku u jednotlivých turbín, při instalaci větrných elektráren na rozsáhlejším území se místní výkyvy začnou vyrovnávat.

Typicky je to vidět na příkladu Německa, kde prakticky nehrozí, že by naráz přestalo foukat na severu i na jihu, na pobřeží i ve vnitrozemí. Navíc lze díky meteorologickým předpovědím poměrně spolehlivě předvídat sílu větru, a tedy i výkon elektráren, v předstihu desítek hodin a na výkyvy se včas připravit – na rozdíl od velkých jaderných bloků, které při nenadálém a prakticky okamžitém výpadku tisíce megawatt mohou způsobit regionální zhroucení sítě, jak jsme v uplynulých letech v Evropě několikrát zažili.

Lze však počítat s větrem ve velkém? Lze vůbec technicky zvládnout větší než desetiprocentní podíl větrných elektráren v přenosové soustavě, což je cílem Evropské unie pro rok 2020?

Vypadá to, že ano. Počátkem září zveřejnila belgická pobočka Greenpeace rozsáhlou studii firmy 3E, která ukazuje, jak je možné po technické stránce zabezpečit využití větrné energie v masivním nasazení. Na základě hypotetického projektu více než stovky větrných farem umístěných v Severním moři analyzuje meteorologická data a dokládá, že taková propojená síť o celkovém instalovaném výkonu 68,000 MW může fungovat jako velmi stabilní a ekonomicky výhodný systém.

Firma 3E analyzovala databázi více než miliardy satelitních měření a dat z vrtných plošin o síle větru v letech 2003 až 2006 na celé ploše Severního moře, a to v síti s rozlišením deseti kilometrů. Ukázalo se, že okamžitý nedostatek větru v jedné lokalitě byl většinou kompenzován výrobou v lokalitě vzdálené stovky kilometrů daleko. Je to dobře vidět na grafu, který ukazuje třídenní výkyvy výkonu předpokládaných větrných elektráren v Belgii s výkyvy celé potenciální soustavy v Severním moři.

Hodinové změny ve výkonu by po 94 procent roku nepřekročily 5 %, což zaručuje poměrně hladký chod soustavy. Roční výroba elektřiny by dosahovala 250 TWh. Takové množství by například čtyřikrát pokrylo spotřebu České republiky (60 TWh v roce 2007). Průměrné využití instalovaného výkonu by bylo 41 % s tím, že 90 % času by se okamžitý výkon pohyboval mezi 10,000 a 68,000 MW. Studie také upozorňuje, že tento větrný komplex by byl velmi dobře předvídatelný díky meteorologickým předpovědím.

Stabilitu předpokládané by dále posílila možnost využít spojeného potenciálu vodních elektráren ve Skandinávii s vodními elektrárnami v Británii, Dánsku, Francii a Německu k vyrovnávání výkyvů ve výkonu větrných zdrojů. Zbylá nevyužitá a rovněž předvídatelná kapacita přenosové sítě by se navíc mohla využít k obchodování s elektřinou.

Studie 3E při modelu systému větrných farem v Severním moři vycházela z propojení elektrizačních soustav přilehlých zemí podmořskými kabely pro vysokonapěťový stejnosměrný přenos, na které by se daly jednotlivé větrné farmy připojit. Počáteční investice do takové sítě by byly 15 až 20 miliard Euro, avšak její využití by bylo mnohostranné, takže by se rychle zaplatila. Například nedávno dokončené 600 km dlouhé elektrické vedení mezi Norskem a Nizozemskem stálo 600 milionů Euro, ale umožňuje každodenní obchody s elektřinou v objemu 800 000 Euro.

Závěry studie ukazují, že připojení velkých větrných výkonů do rozvodné sítě je technicky i ekonomicky zvladatelné. Je to dobrá zpráva pro naši planetu i snad i motivace pro sedm přilehlých zemí, aby rozběhly spolupráci na realizaci takového projektu.

Obnovitelné zdroje v Evropě jsou nejrychleji se rozvíjejícím odvětvím elektroenergetiky, kdy meziroční nárůst výkonu větrných a solárních elektráren za poslední desetiletí představuje v průměru dvacet procent. Vloni činil obrat evropských dodavatelů těchto elektráren 30 miliard Euro. V jediném roce 2007 bylo na našem kontinentu nově instalováno 8550 MW větrných elektráren - to představuje téměř polovinu všech nových zdrojů a mnohem více než uhelných, plynových nebo jaderných elektráren.

Pokud by se podařilo udržet tempo rozvoje, za dvacet let by mohly větrné elektrárny mít v Evropě celkový výkon 300 000 MW a vyrábět více než čtvrtinu spotřeby elektřiny předpokládané v roce 2030.

Studii najdete zde: www.greenpeace.org.

ZDROJ: www.wisebrno.cz