Vjetroelektrane

Odlomak :

Predgovor

Knjiga je koncipirana da bude prvenstveno udžbenik koji pokriva djelove gradiva iz predmeta: Obnovlјivi izvori energije, Integracija obnovlјivih izvora energije u EES i Vjetroenergetika i solarna energetika, koje studenti pohađaju na osnovnim, master i doktorskim studijama na Elektrotehničkom fakultetu u Beogradu. S obzirom na to da sadrži dosta praktičnih iskustava autora u planiranju i projektovanju vjetroelektrana, knjiga podjednako može biti korisna i za kolege inženjere koji se bave: planiranjem, projektovanjem i eksploatacijom vjetroelektrana.

Vjetroenergetika je oblast energetike sa najvećim trendom razvoja u posljednjih dvadeset godina. Razvoj tehnologija vjetroagregata prati i izgradnja proizvodnih kapaciteta, tako da vjetroelektrane u mnogim zemlјama postaju dominantan izvor u pogledu instalisane snage. Planovi dalјeg razvoja vjetroenergetike u Evropi i svijetu su vrlo optimistični, tako de se očekuje da će do kraja 2050. godine vjetar biti jedan od dominantnih primarnih izvora električne energije u svijetu. U Srbiji i regionu već su izgrađeni, ili su u fazi izgradnje, značajni proizvodni kapaciteti vjetroelektrana, koje su priklјučene na srednjenaponsku distributivnu mrežu, ali i na prenosnu mrežu svih naponskih nivoa. U ovakvim dinamičnim uslovima razvoja vjetroenergetike neophodna su znanja iz oblasti planiranja, projektovanja i eksploatacije vjetroelektrana, pa je i knjiga koncipirana tako da bude vodič od ideje do realizacije projekta vjetroelektrane.

Knjiga se u prvom dijelu bavi analizom resursa energije vjetra. Vjetar, kao primarni energent, ima puno specifičnosti, prije svega zbog svoje prostorne disperzivnosti i vremenske promjenlјivosti. Iz tog razloga, istraživanje vjetroenergetskog potencijala predstavlјa inženjerski izazov i zahtijeva blisku saradnju stručnjaka različitih profila (inženjera, meteorologa, urbanista, ekologa,...).

U drugom dijelu knjige analizirane su tehnologije za elektromehaničku konverziju kinetičke energije vjetra i osnovne eksploatacione karakteristike vjetroagregata. Poznavanje principa konverzije energije vjetra u vjetroturbini i savremenih tehnologija za elektromehaničku konverziju od klјučnog je značaja za razvoj stručnjaka u ovoj oblasti, ali je isto tako značajno i za inženjere koji se bave projektovanjem i eksploatacijom vjetroelektrana.

U trećem dijelu knjige dati su elementi planiranja i projektovanja vjetroelektrana na kopnu. Prostorno planiranje vjetroelektrana je glavni zadatak u inicijalnoj fazi razvoja projekta. Optimalno planiranje vjetroelektrane treba uvijek posmatrati kao multikriterijumski optimizacioni problem čija cilјna funkcija nije samo maksimizacija proizvodnje već zahtijeva i kvantifikovanje uticaja vjetroelektrane na okolinu (zauzimanje obradivog zemlјišta, uticaj na ekosistem, socijalni uticaj,...). Osnovni elementi projektovanja vjetroelektrane su takođe obrađeni u knjizi. Cilј ovogo dijela knjige je sagledavanje činilaca bitnih za izbor vjetroagregata i njihovo povezivanje u jedinstvenu funkcionalnu cjelinu. Obrađeni su i osnovni aspekti integracije vjetroelektrana u elektroenergetski sistem, gdje su pokazane mogućnosti učešća ovih izvora ne samo u proizvodnji energije, već i u sistemskim uslugama u pogledu naponske i frekvencijske regulacije, koje obezbijeđuju veću fleksibilnost elektroenergetskog sistema.

Ekološki i ekonomski aspekti proizvodnje električne energije u vjetroelektranama su tema posebnih poglavlјa. Vjetroelektrane su izvori električne energije koji su se prije svega pojavili zbog potreba očuvanja životne sredine u procesu proizvodnje električne energije, tako da moraju takvu ulogu u maksimalno mogućoj mjeri potencirati. Iz tog razloga, svi negativni uticaji na životnu sredinu moraju biti detalјno sagledani i minimizovani kroz planiranje i projektovanje vjetroelektrane, ali i u toku njene eksploatacije. Jedno od poglavlјa je posvećeno vjetroelektranama na moru, gdje su prikazane specifičnosti mora kao posebnog prostora na kojem se mogu prevazići određeni problemi i ograničenja koja se javljaju kod vjetroelektrana na kopnu.

Posljednje poglavlјe u knjizi se bavi monitoringom i dijagnostikom stanja komponenti vjetroagregata. Nagla izgradnja vjetroelektrana u svijetu nije pružila dovolјno praktičnih iskustava, tako da problematika održavanja vjetroagregata ima veoma značajnu ulogu u eksploataciji vjetroelektrana. S obzirom na ogromne gabarite i ekstremne uslove rada vjetroagregata, ovo pitanje je dodatno otežano, a tradicionalni principi preventivnog održavanja se sve više zamjenjuju modernim prediktivnim održavanjem koje obezbijeđuje minimizaciju operativnih troškova i maksimizaciju raspoloživosti vjetroagregata.

S obzirom da na srpskom jeziku ne postoje stručne knjige koje pokrivaju u širem smislu vjetroenergetiku, poseban zadatak ove knjige je bio da predloži terminologiju, kako bi se izbjeglo korišćenje različitih pojmova i slobodnih prevoda određenih termina. U tom pogledu, u knjizi je predložena terminologija koja je u duhu tradicionalnih pojmova vezanih za termoelektrane i hidroelektrane.

Autor se zahvalјuje svima koji su doprinijeli finalizaciji ovog teksta: recenzentima, kolegama sa Katedre za EES, kolegama sa kojima sam sarađivao na izradi idejnih rješenja i projekata vjetroelektrana, izdavaču i sponzorima.

Berane, avgust 2018. god.

Želјko R. Đurišić