Energia wiatru

Energia wiatru to energia drzemiąca w ruchu powietrza, który wywołany jest różnicą gęstości ogrzanych mas powietrza i ich przemieszczaniem się ku górze. Wytworzone wówczas podciśnienie powoduje zasysanie jego zimnych mas. Przepływ powietrza następuje z obszaru o wyższym ciśnieniu do obszaru o ciśnieniu niższym.

Można zatem powiedzieć, że energia wiatru jest energią pochodzenia słonecznego, ponieważ Słońce ogrzewa powietrze. Szacuje się, że około 1 do 2% energii słonecznej docierającej do Ziemi ulega przemianie na energię kinetyczną wiatru. Prędkość i siła wiatru zależy od różnicy ciśnienia pomiędzy dwoma punktami. Im różnica ta jest większa, tym większa będzie prędkość wiatru. Ruch powietrza następuje przeważnie w kierunku równoległym do powierzchni Ziemi, jednak przy odpowiednim ukształtowaniu terenu może mieć on odmienny przebieg np. góra-dół.

Z punktu widzenia możliwości wykorzystania wiatru do celów energetycznych charakteryzują go trzy wielkości: prędkość, kierunek oraz powtarzalność. Prędkość wiatru wzrasta wraz z wysokością, najmniejsza jest natomiast przy ziemi, co wynika z działania sił tarcia. Kierunek wiatru określa kierunek z jakiego dociera wiatr. Powtarzalność to z kolei suma godzin, w trakcie których wiatr wieje w ciągu roku z określoną prędkością.

Energia wiatru przekształcana jest na energię elektryczną za pomocą turbin wiatrowych, wykorzystywana bywa również jako energia mechaniczna w wiatrakach i pompach wiatrowych. Turbiny wiatrowe wyposażone są w wirniki z łopatami. Napływający na nie wiatr wprawia wirnik w ruch. Obracający się wirnik przekazuje następnie energię mechaniczną do generatora. Generator, zwany też prądnicą, przetwarza ją z kolei na energię elektryczną. Sprawność wykorzystania energii wiatru przez elektrownie wiatrowe wynosi ok. 30% (podobną sprawność osiągają elektrownie węglowe). Energia wiatru jest szeroko dostępna, odznacza się jednak dużą zmiennością, zarówno w czasie jak i przestrzeni. Na siłę energii wiatru znaczący wpływ ma ukształtowanie oraz sposób zagospodarowania terenu.