Vėjo energija

Vėjo energija – vėjo kaip oro judėjimo energija. Apskaičiuota, kad 1–3 % Žemę pasiekiančios Saulės energijos virsta vėjo energija. Tai 50–100 kartų daugiau už energijos kiekį, fotosintezės dėka pereinantį į biomasės energiją. Didžioji dalis tos energijos pasireiškia aukštuosiuose oro sluoksniuose, kur nuolat pučia ~160 km/val. greičio vėjai. Galų gale vėjo energija dėl oro trinties virsta oro šiluma.

Vėjo jėgainė

Vėjo energetika

Vėjo jėgainės prie Mionės ežero, Vokietijoje

Vėjo energetikoje vėjo energija verčiama į elektros energiją, panaudojant vėjo turbinas. Tai viena iš mažiausiai aplinkai kenkiančių energetikos šakų. 2005 m. pasaulyje vėjo energija sudarė 1 proc. (arba 58 982 MW) visos pagaminamos elektros energijos. Pasinaudojant vėjo turbinomis, pagaminta elektra sudaro 47 proc. Danijos, 8 proc. Ispanijos ir 4,3 proc. Vokietijos elektros energijos. Pasaulyje pagaminamos vėjo energijos kiekis nuo 1999 m. iki 2005 m. išaugo keturis kartus.

Skirtingai nuo tradicinių elektros energijos gamybos būdų naudojant kietą, skystą, dujinį kurą, kuriam reikia didžiulių išlaidų, kad kuras būtų išgautas iš žemės gelmių, atvežtas iki elektrinių, sudegintas, pašalinti pelenai, išvalyti dūmai, įšildytas vanduo vandens aušyklose ir sumažintas atmosferos oro teršimas, vėjo elektrinėms tokių išlaidų nereikia.

Vėjo energija šiandien yra pigiausias elektros energijos šaltinis daugumoje pasaulio vietų. Nesubsidijuojama sausumos vėjo energija yra pigesnė nei bet kuris kitas energijos šaltinis, įskaitant įprastus energijos gamybos šaltinius, tokius kaip anglis ir dujos. Atsižvelgiant į tai, jog taršos sąnaudos ir subsidijos nėra įtrauktos į palyginamosios elektros energijos kainos vertinimą, sausumoje esantis vėjas daugumoje vietų Europoje ir pasaulyje vis tiek yra pats pigiausias energijos šaltinis.

Maždaug 75% visų vėjo energijos projekto energijos sąnaudų yra susijusios su išankstinėmis išlaidomis, tokiomis kaip vėjo turbinos, pamatų, elektros įrangos ir tinklo prijungimo išlaidos. Kita vertus, eksploatavimo išlaidos yra labai mažos, palyginti su iškastinio kuro technologijomis, kurių net 40–70% išlaidų per visą jų veikimo laipotarpį yra susijusios su degalais, eksploatavimu ir priežiūra. Paprastai senųjų vėjo jėgainių parko gyvavimo laikas yra 20 metų, nors Europos sąjungoje yra projektų, kurie veikia daugiau laiko.

Vėjo energetika Lietuvoje

Istorija

Vėjo elektrinių konstravimo darbais Lietuvoje buvo susidomėta praėjusio amžiaus aštuntajame dešimtmetyje. Atsinaujinančios energijos šaltinių mokslinio tyrimo ir projektavimo – konstravimo biuras „Vėjas“, UAB „Vėjas“, UAB „Jėgainė“, Kauno technologijos universitetas bandė sukonstruoti lietuviškas 2; 4; 8; 20; 60 kW vėjo elektrines, tačiau visos pastangos baigėsi nesėkmingai. Sėkmingiausiai dirbo trijų vėjo elektrinių 16 kW bendrosios galios eksperimentinis kompleksas Palangos kopose, kuris šildė gelbėjimo stoties pastatą. AVEU tipo Astrachanės (Rusija) gamybos elektrinės buvo pastatytos siekiant atlikti eksperimentą ir išsiaiškinti, kaip pajūrio vėjų sąlygomis dirba vėjo elektrinių sparnai, pagaminti dykumų vandens keltuvams. Eksperimentas baigėsi nesėkme – audros metu visi sparnai buvo sulaužyti ir elektrines teko iš kopų pašalinti.

Pirmą vėjo energetikos Lietuvoje galimybių studiją 1993 m. paruošė Lietuvos energetikų mokslo ir technikos draugija po Lietuvos vyriausybinės delegacijos pažintinio vizito Vokietijos Šiaurės jūros pakrančių objektuose. Studija, kurioje meteorologinių stebėjimų pagrindu buvo apskaičiuoti energetiniai vėjo ištekliai, išanalizuotos gaminamų vėjo elektrinių konstrukcijos, paruošti pasiūlymai eksperimentinių vėjo elektrinių įsigijimui ir jų pastatymo vietoms, buvo pateikta tuometinei LR Pramonės ir prekybos ministerijai. Tačiau pasiūlymams eigos nebuvo duota ir vėjo energetika palikta likimo valiai.

Pirmosios elektrinės

Roskou vėjo elektrinių parkas Vakarų Teksase

2003 m. Skuode pastatyta ir įjungta į bendrąjį elektros tinklą iš Danijos perkelta 160 kW vėjo elektrinė. Ir nors ilgą laiką po pastatymo ji neveikė dėl techninių sutrikimų, tai buvo Lietuvos vėjo energetikos pradžia. Jau 2004 m. kovo 9 d. Kretingos rajone į Lietuvos energetikos sistemos elektros tinklą buvo įjungta Vydmantų parodomoji vėjo elektrinė. Tai buvo naujausios konstrukcijos Vokietijos kompanijos „ENERCON GmbH“ gamybos 600 kW vėjo elektrinė „E-40“, kurios atsiradimui pagrindą padėjo Kaišiadorių ir Magdeburgo vyskupijų bendradarbiavimas.

Parodomoji Vydmantų vėjo elektrinė buvo projektuojama ir statoma laikantis visų Europos Komisijos Energetikos ir energetikos tinklo agentūros rekomendacijų statant bet kurioje šalyje pirmąją vėjo elektrinę. Pagrindiniai reikalavimai buvo:

• 1. Pirmoji šalyje vėjo elektrinė turi būti pastatyta gerai matomoje ir lengvai prieinamoje aikštelėje, kad kiekvienas besidomintis pilietis galėtų prie jos prieiti ir apžiūrėti pačią elektrinę ir gretimą teritoriją. Iš informacinio stendo lankytojai turi gauti visą informaciją apie vėjo elektrinės techninius rodiklius ir jos reikšmę kovoje dėl CO2 išmetimo į atmosferą mažinimo, gauti informaciją apie vėjo elektrinės įjungimą į elektros tinklą ir apie žemėnaudą elektrinės sanitarinės zonos plotuose, apie sparnų sukimosi garso ir šešėlio poveikį žmogui ir paukščiams.
• 2. Energetikos sistemos elektros tinklo personalas turi turėti galimybę bet kada kontroliuoti vėjo elektrinės gaminamos elektros energijos kokybę, jos technologinių sutrikimų poveikį elektros tinklo stabilumui ir pačios vėjo elektrinės reakciją į sisteminio elektros tinklo sutrikimus.
• 3. Eksploatuojant pirmąją vėjo elektrinę turi būti iki galo išspręsti santykiai tarp vėjo elektrinės savininko ir Energetikos sistemos dispečerinių tarnybų, reguliuojant vėjo elektrinės galingumą bei distancinio stabdymo ir paleidimo juridinį statusą ir atsakomybę.
• 4. Vėjo elektrinės savininkas privalo vykdyti elektrinės darbo monitoringą ir teikti informaciją Respublikos mokslo, projektavimo ir valstybinėms įstaigoms duomenis, kurie reikalingi tolimesniems darbams plečiant vėjo elektrinių statybos apimtis.
• 5. Pirmosios vėjo elektrinės savininkai privalo dalyvauti edukacinėje programoje, supažindinant jaunimą (nuo darželinukų iki studentų) su „švariomis“ energijos gamybos technologijomis.

Visos šios Europos Komisijos Energetikos ir energetikos tinklo agentūros rekomendacijos buvo įvykdytos statant Vydmantų parodomąją vėjo elektrinę. Ši elektrinė be žymių sutrikimų išdirbo 20 500 val. ir pagamino 4,1 mln. kWh elektros energijos. Vidmantų vėjo elektrinės darbą stebėjo ir analizavo įvairios organizacijos. Nuolatinis jos darbo parametrų fiksavimas, analizė ir jos rezultatai leido padaryti neginčijamą išvadą – Lietuvos pajūrio vėjai ir teritorijos yra palankūs vėjo elektrinių statybai. Ši išvada yra nepaprastai svarbi gamintojams ir tiekėjams, bankams kreditoriams, investitoriams ir Energetikos sistemos planuotojams.

Jau pirmieji Vydmantų VE darbo rezultatai ir analizių išvados buvo panaudotos pirmojo Lietuvoje Vėjo elektrinių parko statybos pagrindimui, finansavimui, projektavimui bei statybai. 2006 m. spalio 11 d. į Lietuvos energetikos sistemos 110 kV perdavimo tinklo atkarpą Palanga – Šventoji buvo įjungta pirmoji iš 15 UAB „Vėjų spektras“ parko „E-70“ tipo vėjo elektrinių.

Lietuvoje veikia Danijoje, Vokietijoje, Suomijoje pagamintos vėjo jėgainės.

Nacionalinio elektros energijos gamybos ir vartojimo balanso duomenys

2019 m. Lietuvoje buvo pagaminta tiek teravatvalandžių elektros energijos (TWh)

Elektros energijos gamyba Lietuvoje	Galia TWh
Vėjo elektrinės	1,453
prijungtos prie perdavimo tinklo	1,245
prijungtos prie skirstomųjų tinklų	0,208
Elektros energijos gamyba (Neto)	3,64
Kiti atsinaujinantys energijos ištekliai	0,535
Elektrinės, kūrenamos biomase	0,233
Elektrinės, kūrenamos biodujomis	0,144
Saulės energijos elektrinės	0,084
Atliekų deginimo elektrinės	0,073
Hidroelektrinės	0,342
Kruonio HAE	0,584
Šiluminės elektrinės	0,726

Nuorodos

• Straipsnis Vakarų Eksprese apie vėjo jėgainių plėtrą Vakarų Lietuvoje
• www.delfi.lt „S. Paulauskas: Lietuvą išgelbės ne nauja AE, o įdarbintas vėjas“ 2008-06-03