Všetko niečo stojí - kedy a kde sa oplatí postaviť veternú elektráreň
Ak chcete stavať veternú elektráreň, pripravte sa na to, že si siahnete hlboko do vačku. Ešte väčšmi sa Vám peniaze rozkotúľajú, keď ju postavíte na mori. O tom aké sú investičné náklady na výstavbu veterných parkov, kedy a kde sa ich oplatí postaviť sa dočítate v ďalšom článku zo seriálu veternej energetiky.
Za nevýhodu veternej energetiky býva označované hlavne obdobia bezvetria, kedy dochádza k výraznému zníženiu výkonu vetra ako obnoviteľného zdroja energie. Práve bezvetrie je príčinou toho, že častokrát je priemerný výkon veterného zariadenia menší ako jeho inštalovaný výkon. Z ekonomického hľadiska sa práve z tohto dôvodu môže veterná energetika javiť ako neefektívna.
Pomer priemerného výkonu k výkonu inštalovanému býva označovaný ako faktor zaťaženia, prípadne faktor využitia výkonu. Okrem závislosti od lokality je tento faktor závislí aj od zvolených veterných turbín. Veľkosť faktoru zaťaženia býva obvykle 30 %, na vhodných miestach s vhodnými typmi turbín. Ako možné riešenie problému bezvetria je uvádzané uskladňovanie energie a následné vyrovnávanie vzniknutých výkyvov prostredníctvom prevádzky zdroja poháňaného uskladnenou energiou.* V prípade dlhodobého bezvetria sa ako riešenie javí aj redukcia spotreby elektrickej energie, prípadne kombinácia uskladnenia energie so znížením tejto spotreby. K maximalizácii efektívnosti veternej energetiky v oblasti významnosti jej podielu na celkovej produkcii elektrickej energie dochádza vďaka vhodnému rozloženiu veterných turbín na dostatočne veľkej ploche.* V praxi to znamená, že využívanie veternej energie prostredníctvom veterných elektrární je ekonomicky a energeticky efektívnejšie vtedy, keď funguje v krajine čím viac veterných turbín.
Kvôli relatívne vysokej investičnej náročnosti výstavby väčšej veternej elektrárne, je vhodné túto výstavbu dobre premyslieť a dôkladne zvážiť všetky podmienky pre jej prevádzku. Lokalita sa považuje za vhodnú pre výstavbu veternej elektrárne, ak spĺňa isté kritériá. Z nich najpodstatnejším je ročná priemerná rýchlosť vetra, ktorá musí dosahovať minimálne 4,0 m/s vo výške 10 m. Ďalším kritériom je aj poloha lokality. Výstavba veternej elektrárne v chránenom území výrazne komplikuje schvaľovacie konanie. V rámci vhodnej polohy lokality sú skúmané aj vhodné geologické podmienky nutné pre pevný základ elektrárne. Kritériom je aj prístupnosť danej lokality pre stavebné mechanizmy a stroje a nemenej podstatná je aj vzdialenosť elektrického vedenia vysokého a nízkeho napätia od plánovanej veternej elektrárne. Táto vzdialenosť by nemala prekročiť 1 km.
Pri plánovaní výstavby veternej elektrárne je zvažovaná aj celková bezpečnosť prevádzky, zahŕňajúca dostatočnú vzdialenosť od obývaných oblastí najmä kvôli neželanému hluku.
Okrem spomínaných kritérií by pri plánovaní výstavby veternej elektrárne mala byť vykonaná štúdia o dopadoch a vplyvoch na životné prostredie, ktorej cena je relatívne vysoká a podieľa sa na celkovej investičnej náročnosti výstavby veternej elektrárne.
Veterné elektrárne sa v súčasnosti vyskytujú v rôznych počtoch a podobách. Najvyužívanejšou formou sú veterné parky, ktoré pozostávajú z minimálne troch elektrární. Veterné parky sú často označované aj ako veterné farmy.
Hlavná výhoda veterných parkov sa prejavuje najmä v oblasti úspor nákladov, ktoré sú vyššie ako v prípade osamotnených inštalácií. Vďaka väčšiemu počtu zariadení je projektovanie, ako aj následná výstavba a údržba veterného parku vykonávaná racionálnejším spôsobom. Nevýhodou veterných parkov je najmä nevhodné rozloženie jednotlivých elektrární, ktoré spôsobuje, že si tieto zariadenia navzájom berú veterné prúdy, vďaka čomu dochádza k poklesu výkonu zariadení, ktoré sú umiestnené za sebou. Vďaka tomuto problému sa celková účinnosť veterných parkov odhaduje na 85 až 97 % - dochádza teda k strate 3 – 15 %. Kvôli nutným odstupom veterných zariadení vo veternom parku na pevnine, dochádza v štátoch s rozvinutou veternou energetikou k postupnému míňaniu plôch dostupných lokalít.
Preto sa v štátoch ako je Veľká Británia, Dánsko alebo Nemecko buduje čoraz viac veterných parkov na mori – tzv. Offshore Wind Parks. V rámci ekonomickej efektívnosti by sa tieto morské veterné parky mali budovať v blízkej vzdialenosti od pobrežia. Vďaka väčšej rýchlosti vetra nad morom je výkon morských veterných parkov o 50 % vyšší ako u veterných parkov nachádzajúcich sa vo vnútrozemí.
Pomerne vysoká nákladovosť výstavby veternej elektrárne spôsobuje, že jej výstavba sa vyplatí iba pri zvolení naozaj vhodnej veternej lokality. Z rozloženia položiek nákladov na veternú elektráreň je možné vyčítať, že najnákladnejšími položkami veternej elektrárne sú jej stožiar a rotorové listy. Čo sa týka ročných prevádzkových nákladov a nákladov na údržbu, tie sú väčšinou plánované vo výške cca 5% celkových investičných nákladov na celú veternú elektráreň. Celkové investičné náklady u morských veterných parkov sú približne dvojnásobné, v porovnaní s veternými parkami na pevnine. Ekonomicky najefektívnejšie veterné turbíny sú turbíny s premenlivým stúpaním listom, teda natáčaním, riadené podľa aktuálnej rýchlosti vetra a dodávajúce energiu rovno do siete – bez meniča.**
A teda chcete postaviť veternú elektráreň, pripravte sa na to, že počiatočná investícia Vás bude niečo stáť. Ak ste, ale dobrý ekonóm, určite rýchlo zistíte aká je návratnosť Vášho projektu. Tak stavajte a podporujte obnoviteľné zdroje energie!
* MacKay (2014)
** Ježík (2015)
Autor: Bc. Karolína Fabianová
