Na ramenou obrů

Podle odborných odhadů se předpokládá, že do roku 2020 bude uvedeno do provozu čtyřicet až šedesát tisíc nových větrných turbín. Ale budou větrné turbíny budoucnosti vypadat stejně jako dnes? Nejspíš ne. Představte si draky, třepetající se panely a létající ostrovy s obrovskými pažemi.

Aerogenerator X, který vyvinula firma British Wind Power, vypadá jako dvouhlavá mořská příšera s dvěma dlouhými krky, které se ve tvaru V natahují nad mořskou hladinu. Nahoře jsou křídla, která pohánějí vertikální turbínu, připevněnou k plovoucí plošině daleko na moři. Tenhle obr měří 274 metrů od jednoho vrcholku ke druhému, což je přibližně délka tří fotbalových hřišť.

Aerogenerator X, na kterém spolupracují firmy jako BP, Caterpillar, Rolls-Royce a EON, je jedním z řady projektů, které se snaží využít velikost, tvar a nízkou hmotnost. Celá řada projektů je zatím v počátečním stádiu vývoje a neobjeví se na trhu ještě dalších několik let.

Firma Norwegian Sway se snaží co nejlépe využít zkušeností, které získala při těžbě ropy v Severním moři, a staví větrné elektrárny na plovoucích plošinách, naplněných stabilizující zátěží, které jsou volně ukotveny do mořského dna. Výhodou je, že je lze stavět dál od pobřeží a v hlubších vodách než plošiny na pylonech, které se upevňují nebo zavrtávají do mořského dna.

Větrné turbíny firmy Sway vyrobí údajně o dvacet až třicet procent více elektřiny na stanovištích, která se nacházejí padesát kilometrů od norského pobřeží, kde fouká nepřetržitě silnější vítr, než ty, které jsou blíže pobřeží. V současné době se zkoušejí prototypy. Ale hlavní otázkou je, zda tyto technologie budou dostatečně stabilní a spolehlivé, aby dokázaly pracovat s turbínami od 10 do 20 MW.

Ještě dále v budoucnosti jsou létající větrné elektrárny jako je Dutch Power Plane. Elektrárna je v tomto případě bezpilotní kluzák, který je se stanicí na zemi spojený kabelem. Elektrická energie vzniká, když kluzák stoupá a natahuje kabel. Když klesá, kabel se stáčí a začíná nový cyklus.

Větrné statistiky z Nizozemského královského meterologického institutu ukazují, že by kapacita těchto turbín byla využita z šedesáti procent v porovnání s třicetiprocentní účinností konvenčních turbín, především díky vytrvalým silným větrům, které foukají ve větších výškách. Výrobní náklady jsou v porovnání s náklady na výstavbu konvenční elektrárny zanedbatelné

„Nahradili jsme ocel, měď a skelné vlákno, matematikou, softwarem a elektronikou a otevřeli tak cestu k novým zdrojům energie,” říká Richard Ruiterkamp, výkonný ředitel firmy Ampyx Power, která vyvíjí létající elektrárnu Power Plane. Komerční řešení by mělo být k dispozici v roce 2014. V první fázi se zaměří na uživatele, kteří nejsou připojeni k síti a kteří dnes používají dieselové generátory. Teprve později, až bude zkonstruován velký 1 MW systém, začnou se o projekt zajímat velké energetické společnosti. „Svatý grál energetiky spočívá ve výrobě zelené energie, která bude levnější než energie z uhelných elektráren. Rádi bychom ho našli,” říká Ruiterkamp.

Vizionáři, jako je Francis Charles Moon, profesor na Cornell University ve Spojených Státech, jdou ještě o krok dál s hybridní technologií, kde třepetající se panely produkují větrnou energii v noci či při zatažené obloze a solární panely, ve dne za slunečného počasí. Projekt byl nazván „Vibro-Wind” (vibrovítr) a podle Moona se na trhu objeví za tři až pět let. Cílem je „sklízet“ vítr, který vzniká mezi budovami v rezidenčních či kancelářských čtvrtích ve velkých městech.

Nové turbíny vypadají, jako by vypadly ze stránek nějakého vědeckofantastického románu. Podle Feargala Brennana, profesora, který se specializuje na mořské stavby na univerzitě Cranfield University v Anglii, kde proběhla i podstatná část práce na vývoji Aerogenerator X, je to proto, že stávající turbíny nebude možné ani začít stavět daleko od pobřeží ve velkém ani zvětšovat do nekonečna.

Dánská firma BTM Consult se domnívá, že stavba dnešních turbín pomocí dosavadní technologie v nepříznivých podmínkách na moři bude stát dvakrát víc než je postavit na souši. Společnosti jako Siemens a GE již nějaký čas investují do vývoje vertikálních turbín s menším počtem pohyblivých částí, čímž by se snížily náklady. Ostatní výrobci se snaží optimalizovat turbíny úpravami úhlů lopatek, změnou ozubení převodů či laserovým měřením větru před turbínou, vysvětluje Staffan Engström, ředitel firmy Ägir Konsult, která vyvíjí větrné turbíny.

Závod o MW je dnes v plném proudu. Španělská Gamesa spolu s dalšími jedenácti firmami působícími ve výrobě větrné energie a ve stavebnictví pracuje na projektu Azimut. Cílem projektu je do roku 2020 postavit 15 MW turbínu, to znamená turbínu dvakrát tak výkonnější než je dnešní nejvýkonnější turbína Enercon E-126. V první fázi (do roku 2013) skupina firem postupně investuje do vývoje technologie dvacet pět milionů eur.

Projekt Evropské Unie UpWind si klade za cíl vyvinout 20 MW turbíny s poloměrem dvě stě metrů a lopatkami rozdělenými do dvou částí jako křídla letadla. „Je velmi pravděpodobné, že během příštích deseti let budeme svědky výroby 20 MW turbín,” říká Jo Beurskens z Nizozemského energetického výzkumného centra.

Tyto turbíny budou podstatně větší než nejnovější kolos od současné světové jedničky, firmy Vestas, V164, jehož rozpětí lopatek měří sto šedesát čtyři metrů na stoosmdesátisedmimetrové věži. Pro srovnání, americká Socha Svobody měří devadesátčtyři metrů, a tzv. „Okurka”, mrakodrap v londýnské finanční čtvrti sto osmdesát metrů.

Vibro-Wind bude využívat vítr, který fouká mezi budovami ve velkých městech v noci a při zatažené obloze. Během dne a při slunečném počasí budou energii vyrábět solární panely.