Istorija i evolucija energije vjetra: Od vjetrenjače do turbine

Danas je energija vjetra To je jedan od najčešće korištenih obnovljivih izvora energije u svijetu. Njegov tehnički razvoj značajno je napredovao tokom poslednjih decenija, kao jedna od najefikasnijih tehnologija u proizvodnji čiste energije. Upotreba vetra je stara koliko i istorija čovečanstva. Prvi dokazi o korišćenju energije vetra datiraju iz 3000. godine pre nove ere, kada su korišćeni jedrenjaci na Nilu, i iz XNUMX. veka pre nove ere za vreme vladavine Hamurabija u Babilonu, gde je vjetrenjače Dozvolili su pumpanje vode za navodnjavanje. U ovom članku ćemo istražiti povijest energije vjetra, od njenog nastanka do današnje evolucije.

Porijeklo i istorija energije vjetra

Korišćenje energije vetra u istoriji je dokumentovano u različitim vremenima i civilizacijama. Jedna od prvih upotreba vjetra kao izvora energije bila je plovidba i pomorska trgovina. Jedra brodova koji su plovili Nilom u starom Egiptu već su iskoristila snagu vjetra za kretanje. Slično tome, u staroj Mezopotamiji izgrađeni su prvi sistemi za navodnjavanje koji su koristili mlinove za pumpanje vode. Do 1000. godine nove ere, vjetrenjače su već bile uobičajene na Bliskom istoku i počele su se širiti Evropom tokom srednjeg vijeka. Jedan od najpoznatijih primjera su holandske vjetrenjače, koje se koriste za isušivanje močvara i laguna, kao i za mljevenje žita. Ove mlinovi sa više oštrica Bile su to velike i spore strukture, ali su se pokazale kao temeljne u razvoju poljoprivrede i privrede. Na azijskom kontinentu, posebno u Kini oko 200. godine prije nove ere, već je zabilježena upotreba vjetrenjača za zadatke kao što je crpljenje vode iz bunara. Ovi kineski mlinovi su imali strukturu vertikalne ose, koja se razlikovala od zapadnih modela horizontalne ose. U međuvremenu, u Perziji su mlinovi korišćeni i za navodnjavanje i mlevenje žitarica, što je pokazalo široku upotrebu i rano poznavanje prednosti vetra kao izvora energije.

Renesansa energije vjetra i industrijska revolucija

Dolaskom industrijske revolucije u 19. veku, interesovanje za energiju vetra je splasnulo jer su ugalj i nafta postali dominantni izvori energije. Međutim, vjetrenjače nisu potpuno nestale. U mjestima udaljenim od velikih gradova, posebno u ruralnim područjima, mlinovi su se još uvijek koristili za različite poslove. U Sjedinjenim Državama, mlinovi sa više oštrica Postali su popularni krajem 1887. stoljeća, posebno u ruralnim zapadnim krajevima za crpljenje vode. Ove vjetrenjače, jednostavne, ali efikasne strukture, poslužile su kao osnova za prve vjetrogeneratore, dizajnirane početkom XNUMX. stoljeća. Jedan od najvažnijih napredaka dogodio se XNUMX. godine, kada je Charles F. Brush izgradio ono što se smatra prvim vjetroturbina koja proizvodi električnu energiju. Ova turbina je bila velike veličine, sa 144 lopatice rotora od cedrovine, i iako je njena efikasnost bila ograničena, bila je prekretnica u napretku prema proizvodnji električne energije putem energije vjetra.

Prve vjetroturbine i 20. vijek

Tokom prve polovine 1931. veka napredak u dizajnu vetroturbina bio je spor, ali primetan. Godine 100. u Jalti je razvijena vjetroturbina sa kapacitetom od 1930 kW, što je bila značajna cifra za to vrijeme. Međutim, tek 1940-ih i 3-ih godina proizvodnja vjetra je počela da se implementira u ruralnim područjima SAD-a s vjetrenjačama koje su osiguravale električnu energiju farmama i kućama. Sjevernoamerički proizvođač Jacobs bio je pionir u proizvodnji vjetroturbina za proizvodnju električne energije u ruralnim područjima sa kapacitetom od 1930 KW tokom 1940-ih godina. XNUMX. prvi velike vjetrenjače u Vermontu, Sjedinjene Američke Države, sa proizvodnim kapacitetom blizu 1 MW. Nakon Drugog svjetskog rata upotreba energije vjetra je pretrpjela značajan pad. Jeftin pristup nafti i porast velikih elektrana na fosilna goriva značile su da su ulaganja u tehnologiju vjetra drastično smanjena. Nekoliko decenija energija vjetra je ostala u drugom planu sve dok je geopolitički događaji i ekonomske promjene nisu vratile u centar pažnje.

Naftna kriza i oživljavanje energije vjetra

Sljedeća velika prekretnica u istoriji energije vjetra dogodila se 1970-ih naftna kriza Naglasio je svjetsku ovisnost o fosilnim gorivima i otvorio vrata razvoju održivijih alternativa. Energija vjetra se ponovo pojavila kao održiva opcija i istraživački programi su počeli da se razvijaju u nekoliko zemalja kao dio potrage za čistijim izvorima energije. Danska se istakla u razvoju moderne turbine na vetar tokom 1980-ih i postao svjetski lider u proizvodnji i izvozu opreme. Ovi napredak omogućio je značajno smanjenje troškova proizvodnje i veću konkurentnost na energetskom tržištu. Početkom XNUMX. vijeka energija vjetra je već dobila relevantnu ulogu u globalnoj energetskoj panorami. Veće i efikasnije turbine na vjetar, kako na kopnu tako i na moru, razvijene su kako bi se maksimizirala proizvodnja u područjima sa stalnim vjetrovima. Upotreba kompozitnih materijala i aerodinamički dizajn lopatica također su uvelike poboljšali efikasnost ovih uređaja.

Uspon energije vjetra u 21. vijeku

Tokom prve dvije decenije 2019. vijeka energija vjetra je doživjela neviđeni procvat. U mnogim zemljama nadmašio je proizvodnju električne energije u tradicionalnim postrojenjima na fosilna goriva, što je značajno doprinijelo smanjenju emisije stakleničkih plinova. U 564. godini, Međunarodna agencija za obnovljivu energiju (IRENA) izvijestila je da je globalni instalirani kapacitet energije vjetra dostigao 5 GW, što predstavlja oko XNUMX% svjetske električne energije. Danas se sve veće i snažnije vjetroturbine ugrađuju u off-shore projekte, gdje su uvjeti vjetra povoljniji. Ovi objekti mogu proizvesti ogromne količine električne energije, dovoljne za napajanje cijelih gradova. Zemlje poput Njemačke, Kine i Sjedinjenih Država predvodile su implementaciju velikih vjetroelektrana, kako na kopnu, tako i u morskim vodama. Energija vjetra se pokazala kao jedna od najperspektivnijih tehnologija za budućnost u smislu održivosti i proizvodnje čiste energije. Kako tehnologije nastavljaju da se poboljšavaju, a troškovi proizvodnje opadaju, energija vjetra će vjerovatno nastaviti igrati ključnu ulogu u energetskoj tranziciji XNUMX. stoljeća. Uz sve veću potražnju za obnovljivim izvorima, energija vjetra ima svijetlu budućnost kao jedan od vodećih izvora energije u svijetu.