Vėjo energijos naudojimo raida Lietuvoje

2008-09-03 10:29   Peržiūros : 4969   Spausdinti


 Lietuvoje pirmieji vėjo malūnai pradėti statyti XIV a. Baltijos pajūryje. XIX a. pradžioje vėjo malūnai plačiai paplito po visą Lietuvą. Daugiausia vėjo malūnų buvo pastatyta Vidurio Lietuvoje - Panevėžio, Šiaulių, Naumiesčio, Vilkaviškio apskrityse. XIX a. II pusėje Lietuvoje veikė apie 200 vėjo malūnų, o 1921 m. - jau apie 1000.

Labai dažnai vienoje gyvenvietėje stovėjo keli vėjo malūnai. Pvz., Kupiškyje - 5, Panevėžyje ir Radviliškyje po 4, Žagarėje ir Šiauliuose po 3, Daukniškiuose ir Suginčiuose po 2 ir t.t.

Vėjo malūnai buvo statomi lygumose, kur vyrauja tolygūs nesūkuriuoti vėjai. Raižytoje vietovėje vėjo malūnų statybos aikštelės buvo parenkamos ant kylančių kalvų. Žiūrėta, kad šių statinių neužstotų pavieniai medžiai, miškas ir trobesiai. Esant prastesnėms vietovės sąlygoms, vėjo malūnas buvo iškeliamas ant aukšto pamato.

 Vėjo malūnų ir jėgainių konstrukcija labai paprasta. Sparnų sukamasis judesys mechanine pavara perduodamas į girnas arba kitus mechanizmus. Dažnai šalia girnų buvo įrengiama piklius, kruopinės, valcai, grūdų lukštenimo ir valymo mašinos, maišų keltuvai. Vėjo jėgainės sukdavo obliavimo, tekinimo stakles, lentpjūvės mechanizmus. Po Antrojo pasaulinio karo dauguma vėjo malūnų ir jėgainių nustojo veikti, o likusiose vietoj vėjo energijos pradėta naudoti pigi elektros energija.

Pabrangus pirminiams energijos šaltiniams, visame pasaulyje, taip pat ir Lietuvoje vis labiau stengiamasi naudoti vėjo energiją.

1991 m. UAB "Vėjas" suprojektavo ir pastatė 60 kW galios vėjo jėgainę Prienų rajone, Vyšniūnų kolūkyje. Tačiau dėl techninių trūkumų ir lėšų stokos ši vėjo jėgainė nebuvo užbaigta.

Vėliau Kaune susikūrusi UAB "Jėgainė" sukonstravo ir pagamino 60 kW nominalios galios vėjo jėgainę. 1993 m. ji buvo pastatyta Kauno mieste ir išbandyta. Klaipėdos technikos universitete pagaminta 10 kW galios vėjo jėgainė tiekė šilumą šiltnamiui, tačiau per audrą buvo sugadinta ir neatstatyta. Keletą nedidelės galios vėjo jėgainių buvo pasistatę pavieniai asmenys - vėjo energijos naudojimo entuziastai.

Daugumos Lietuvoje gaminamų vėjo jėgainių pagrindiniai elementai - generatorius ir reduktorius - dažniausiai buvo Rusijos gamybos. Jų techniniai duomenys ne visiškai atitinka vėjo jėgainių gamybos reikalavimus, nes yra skirti kitiems tikslams.

Pastaraisiais metais vėjo energija pradėjo domėtis ir Lietuvos mokslo įstaigos. Lietuvos žemės ūkio inžinerijos institute tiriamos vėjo jėgainių konstrukcijos, jų naudojimo galimybės žemės ūkyje. Jau keletą metų Lietuvos energetikos instituto mokslininkų grupė tyrinėja vėjo energijos panaudojimo Lietuvoje technines-ekonomines sąlygas. Ji išnagrinėjo įvairių užsienio šalių patirtį, surinko Lietuvos meteorologijos stočių vėjo matavimų duomenis per visą pokario laikotarpį, apskaičiavo skirtinguose aukščiuose nuo žemės paviršiaus vėjo energijos išteklius įvairiuose šalies regionuose. Remiantis šiais skaičiavimais, nustatytos geriausios vietos vėjo jėgainių statybai, sudarytos metodikos vėjo jėgainėms parinkti pagal vietovės gamtines sąlygas.

 Šiuolaikinės vėjo jėgainės labai skiriasi nuo ankstesniųjų vėjo malūnų. Jų mechaninis sparnų sukamasis judesys per greičių dėžę perduodamas generatoriui, kuris gamina elektros energiją. Ši energija naudojama elektros varikliams sukti, šildymui, apšvietimui arba atiduodama į bendrą elektros energetinę sistemą. Šiuolaikinių vėjo jėgainių, kurių sparnų mechaninis sukamasis judesys būtų tiesiogiai taikomas darbinėms mašinoms (vandens siurbliams, šilumos keitikliams ir kitiems buities įrengimams) sukti, Europoje statoma labai mažai.

Vėjo jėgainės pagal vėjaračio ašies orientaciją erdvėje skirstomos į du tipus: horizontalios ir vertikalios ašies. Manoma, kad pirmosios vėjo jėgainės pasirodė XVIII a. pr.m.e. Persijoje ir Kinijoje. Jos buvo vertikalios ašies, labai paprastos konstrukcijos, dažniausiai skirtos tiekti vandenį laukams drėkinti. Absoliuti dauguma šiuolaikinių vėjo jėgainių yra horizontalios ašies. Jos pradėtos statyti IV-III a. pr.m.e. Aleksandrijoje, vėliau paplito po visą pasaulį, taip pat ir po Lietuvą.

Horizontalios ašies vėjo jėgainės greitaeigiškesnės, mažesnio svorio, vieno instaliuoto kilovato kaina paprastai yra mažesnė negu vertikalios ašies jėgainių.

Pagrindinės horizontalios ašies vėjo jėgainių dalys yra vėjaratis, greičių dėžė, generatorius, gaubtas, bokštas. Vėjaratis gali turėti įvairų skaičių sparnų ir suktis kintamu arba pastoviu greičiu. Plačiausiai paplitusios dviejų trijų sparnų horizontalios ašies vėjo jėgainės.

Vertikalios ašies nedidelės vėjo jėgainės, nors ir paprastos konstrukcijos, turi gana daug trūkumų. Jos lėtaeigės, didelių gabaritų, vėjo energijos kiekis, pratekantis per besisukančių sparnų užimamą plotą, vėjaračio mažai panaudojamas (neviršija 18 proc.). Pagrindinis jų privalumas, kad nereikalinga orientacijos sistema pagal vėjo kryptį, o svarbūs jėgainės elementai - greičių dėžė, generatorius gali būti sumontuoti ant jėgainės pamato. Prancūzų išradėjas D.Darrieus 1920 m. užpatentavo naujos konstrukcijos vertikalios ašies vėjo jėgainę. Vėjo energijos kiekis, pratekantis per plotą, užimamą erdvėje besisukančių sparnų, tokios jėgainės vėjaračio panaudojamas daugiau kaip 30 proc. Todėl pastaraisiais metais pradėta domėtis ir šiomis jėgainėmis.

 Vėjo jėgainės, kurių vėjaratis sukasi kintamu greičiu, gali geriau panaudoti vėjo energiją, tačiau jų įjungimo į elektros sistemą schema yra sudėtinga. Galima naudoti nuolatinės srovės generatorių ir invertorių, kuris pavers nuolatinę srovę pastovaus dažnio srove. Tačiau dėl didelių generatorių gabaritų ir kitų trūkumų tokia schema didelės galios vėjo jėgainėse praktiškai netaikoma. Dažniausiai naudojami sinchroniniai elektros srovės generatoriai pagal schemą: nepastovaus dažnio srovė - nuolatinė srovė - pastovaus dažnio srovė arba mechaniniai, elektroninės aparatūros valdomi įrenginiai, kuriais gaunamas pastovus generatoriaus sukimosi greitis ir pastovus kintamos srovės dažnis.

Tam tikslui keičiamas vėjaračio sparnų pasisukimo kampas - padidėjus vėjo greičiui vėjaratis stabdomas, o sumažėjus - greitinamas. Įvairūs mechaniniai ir aerodinaminiai stabdymo įrenginiai laiduoja pastovų vėjo jėgainės rotoriaus sukimąsi.

Serijiniu būdu gaminamų vėjo jėgainių galia išaugo iki 1000 kW. Šiuo metu jau išbandomos vėjo jėgainės, kurių galia siekia 3000 kW.

Iki 1999 m. Europos Bendrijos šalyse iš viso buvo instaliuota didesnė kaip 4500 MW vėjo energijos galia, kuri naudojama elektros energijos gamybai bei buitinėms reikmėms.

 Didžiausia 1997 m. vėjo energijos instaliuota galia buvo Vokietijoje - 2002 MW, po jos eina Danija - 1135 MW, Ispanija - 449 MW, Olandija - 349 MW, Anglija - 333 MW ir kitos. Numatoma, kad 2001 metais Vokietijoje instaliuota vėjo jėgainių galia pasieks 3202 MW, Danijoje - 1685 MW, Ispanijoje - 1449 MW, Anglijoje - 783 MW, Indijoje - 2670 MW, JAV - 2546 MW ir t.t.

Lietuvos energetikos instituto ir meteorologinių stočių vėjo greičio matavimo rezultatai rodo, kad tinkamiausias didelės galios (keleto šimtų kW) šiuolaikinių vėjo jėgainių statybai yra 5-10 km pločio Lietuvos pajūrio ruožas, kuriame vidutinis vėjo greitis jau dešimties metrų aukštyje nuo žemės paviršiaus yra 5-6 m/s (didėjant aukščiui vėjo greitis didėja). Deja, kitoje Lietuvos teritorijoje vidutinis vėjo greitis daug mažesnis - 3 - 4,5 m/s, todėl čia tikslinga statyti tik nedidelės galios (keleto dešimčių kW) vėjo jėgaines, kurių indėlis į elektros energijos gamybą Lietuvoje būtų nedidelis.

 

Kretingos rajone veikia 25 vėjo jėgainės, dar 7 statomos, 11 projektuojama.

Esant dabartiniam technikos lygiui, tik dalis Lietuvos teritorijos (pajūris, Kuršių marios) gali būti panaudota vėjo energijai gauti. Čia didelės galios vėjo jėgainių pagamintos energijos savikaina gali būti artima šiluminių jėgainių energijos savikainai. Vidutiniškai vėjo jėgainės elektros gamybos kaina pajūrio regione svyruoja nuo 13 iki 20 ct/kWh.

Kadangi likusioje teritorijoje dėl mažo vėjo greičio galima statyti tik nedidelės galios vėjo jėgaines, jos santykinai yra labai brangios (pvz., 10 kW galios jėgainėje 1 instaliuoto kW kaina dažnai viršija 10 000 Lt, o 600 kW galios jėgainėje - 4000-5000 Lt). Labai išauga ir mažos galios vėjo jėgainių pagamintos energijos savikaina, tad investicijos į jų statybą vargu ar atsipirktų.

 Vėjo jėgainės gali dirbti autonominiu režimu arba įjungiamos į bendrą regiono arba valstybės elektros tiekimo sistemą. Apie 90 proc. visų pasaulyje veikiančių vėjo jėgainių yra įjungtos į šias sistemas.

Parenkant statybos aikštelę, būtina įvertinti regiono elektros tiekimo tinklų struktūrą, nes įjungti vėjo jėgaines į bendrą šalies elektros tiekimo sistemą labai brangu.

Įvairiose šalyse vis daugiau vėjo jėgainių statoma jūros pakrantėje arba jūroje. Neužimami brangūs pajūrio žemės plotai, o vėjo greitis virš vandens yra didesnis ir mažiau pulsuojantis negu sausumoje. Dėl to galima statyti žemesnes vėjo jėgaines, pailgėja ir jų tarnavimo laikas.

Beveik visas Lietuvos pajūris yra poilsio zona, Kuršių neriją kerta paukščių migracijos keliai, tad artimiausiais dešimtmečiais didelės galios vėjų jėgainių bus įmanoma pastatyti tik kelias dešimtis, o ateityje - maždaug 150, kurios per metus galėtų pagaminti apie 0,15 TWh elektros energijos.

Šiuo metu netoli Būtingės naftos terminalo, 1 km nuo jūros kranto ir už kelių šimtų metrų nuo galingos elektros pastotės yra parinkta aikštelė šešių 600 kW galios vėjo jėgainių statybai. Kelios užsienio firmos parengė jėgainių preliminarius projektus, derinami finansavimo klausimai. Tikėtina, kad iki 2001 m. Lietuvoje bus pastatytos pirmosios pramoninę reikšmę turinčios vėjo jėgainės, kurios per metus turėtų pagaminti daugiau kaip 6 GWh elektros energijos. Per kitus 10 metų, t.y. iki 2010 metų, gali būti pastatyta dar 30 vėjo jėgainių. Vėjo jėgainių statybą riboja ne tik palyginti maža elektros energijos kaina Lietuvoje, bet ir laisvų žemės plotų trūkumas, ir elektros tinklų galia pajūrio zonoje. Didėjant elektros energijos kainai, atsiras vis daugiau firmų, norinčių statyti vėjo jėgaines, todėl nuo 2010 iki 2020 m. vėjo jėgainių gali padvigubėti.

Pajūryje geriausiai tiktų šiuolaikinės 600-1000 kW galios vėjo jėgainės, pagamintos didelę patirtį turinčiose užsienio firmose: "Vestas V44", "Markham VS45", "Tacke TW600E", "Micon M1800-600/150" ir kt.

Firmos parduoda visiškai sukomplektuotas jėgaines, kurios atvežamos dalimis į statybos vietą ir sumontuojamos ant tvirto pamato. Pvz., "Markham VS45" 600 kW galios jėgainė kainuoja 2,46 mln. Lt, pamatas - 224 tūkst. Lt, įjungimas į elektros tinklus, priklausomai nuo nuotolio iki pastotės, - 90-300 tūkst. Lt. Vėjo jėgainės, kurios galia 600 kW, orientacinė kaina kartu su apsaugos ir aptarnavimo išlaidomis yra 2,797 mln. Lt. Per 20 metų tokia jėgainė, esant vidutiniam vėjo greičiui 5,5 m/s, gali pagaminti 20,3 mln. kWh elektros energijos. Taigi 1 kWh kainuos 0,138 Lt. Kadangi vėjo greitis nėra pastovus dydis, o nuo jo priklauso jėgainėje pagaminamos energijos kiekis, tai skirtingais metais energijos savikaina gali būti didesnė arba mažesnė.

 Dauguma vėjo jėgainių komponentų (vėjaratis, bokštas, jėgainės gondola, pamatas, o bendradarbiaujant su užsienio partneriais ir elektroninė valdymo įranga) gali būti sėkmingai gaminami Lietuvoje. Tačiau gamybos pradžiai reikalingos didžiulės investicijos ir kelios dešimtys aukštos kvalifikacijos darbuotojų.

Būtina įvertinti ir atskirų fermerių, žemės ūkio bendrovių, daržovių augintojų ir kt. iniciatyvą.

Šiuo metu šalyje yra pastatytos kelios savos gamybos vėjo jėgainės, tačiau susiduriama su techninių žinių stoka parenkant statybos aikštelių vietą ir techninius vėjo jėgainių parametrus. Šalyje būtina įsteigti pavyzdinį vėjo jėgainių parką, kur veiktų pavyzdinės jėgainės ir būtų atliekami jų tyrimai bei įvertinimai.

Prof. VLADISLOVAS KATINAS, dr. ANTANAS MARKEVIČIUS
Lietuvos energetikos institutas

Statybų ir būsto gido Asa.lt informaciją atgaminti visuomenės informavimo priemonėse bei interneto tinklalapiuose be raštiško UAB "IKS" sutikimo draudžiama. 

Komentarai
Unknown_user_thumb
rotorius

Labai graziai apzvelgta vejo energijos panaudojimas musu salyje. Tik labai liudna kad sie mokslininkai labai giria horizontalios asies vejo jegaines o peikia vertikalios asies jegaines. Tai pries simtmeti vertikalios asies jegaines buvo labai sunkios konstrukcijos ir jos neturejo rimtu inzineriniu sprendimu. Todel taip istoriskai susikloste kad propelerines uzeme rimtesne vieta musu gyvenime nes joms lengviau ir grieciau buvo rastisprendimai. Rotorines siuo metu labai sparciai zengia i musu gyvenima ir jos jau lenkia propelerines jegaines savo nasumu ir naudingumu. Amerikieciu kompanija pernai jau pasieke 45% Nk ko niekada nepasieks propelerines isnaudojant vejo kinetine energija. Propelerines niekada negales isnaudoti visus esamus vejus ka gali rotorines jegaines. Kolkas musu salyje dar nebuvo didziuju propeleriniu jegainiu avariju kodel sie ponai apie tai nepasakoja kokios buna pasekmes kiek pauksciu zuva per sias jegaines. Rotorines jegaines nuo savo gyvavimo kolkas nei vieno paukscio neuzmuse jos tyliaeiges ir netiesa kad jos letaeiges gana jos greitaeiges siuo laiku rotorines jaegaines. Ka Raso sie mokslininkai tai pasenusi informacija pasaulis kas dien vis nauju turbinu sukuria ir manau greitu laiku ir musu salyje ju padauges nors jau dvi turbinos prie Klaipedos jau antri metai kaip dirba jos pakeite propelerines kurios nebuvo tokios nasios kaip jau cia giriama. Pasaulyje jau priimti dokumentai uzdrausiantys propelerines jegaines jas pakeis naujos kartos bet ne propelerines kitokio tipo darbo ratas kuris nera matomas kaip besisukantys propeleriai. Jos gales isnaudoti didesni diapazona veju. Gal reiketu nepulti ir statyuti jau atgyvenusia technika o pazvelgti i ateiti juk jos ne viena diena ters musu gamtovaizdi. Geriau pastatyti naujo tipo jegaines kurios labiau tinka musu klimatui negu propeleriai.

2008-09-08 12:30
 
 
Temą atitinkančios įmonės


1 2 3 4 5 ... 16
Jungikliai ir sistemos
Žirmūnų g. 68, Vilnius
Telefonas: +370-5-2361919, El. paštas: jung@jung.lt
Laidai, kontaktai, kabeliai, paskirstymo spintos, LED, oficialus KLUS atstovas Lietuvoje.
Naugarduko g. 96, Vilnius
Telefonas: +370-5-2395209, Mobilus: +370-650-57350, El. paštas: gerpetri@gph.lt
Elektros įranga.
Skroblų g. 19, Vilnius
Telefonas: +370-5-2336476, +370-5-2334658, El. paštas: office@liregus.lt
Elektros paskirstymo skydai, automatinio rezervo įjungimo skydai
Tvenkinių g. 39, Buivydiškių km., Vilniaus raj., Vilnius
Telefonas: +370-698-16789, Mobilus: +370-698-16789, +370-685-13083, El. paštas: antanas@agelectric.lt
Pramoniniai automatikos prietaisai, sprendimai ir projektai, tiekimas, projektavimas, gamyba
Mituvos g. 2 /Savanorių pr. 271, Kaunas
Telefonas: +370-37-313426, Mobilus: +370-686-38409, +370-698-74609, El. paštas: info@auregis.lt
Reaktyviosios galios kompensavimas
Visorių g. 2, Vilnius
Telefonas: +370-5-2328000, Mobilus: +370-611-55187, El. paštas: info@elgsis.lt
Vandenviečių, vandens gerinimo įrenginių elektros instaliavimo, automatizavimo, SCADA sistemų įdiegimas. Žemės ūkio objektų, technologinių ir gamybos procesų automatizavimas.
Basanavičiaus g. 51-1, Šiauliai
Mobilus: +370-698-24440 , El. paštas: saulius.j@autsprendimai.lt
1 2 3 4 5 ... 16
 VEI virsininkas Jurgis Dumbrava Ar tiesa, kad dabar elektros kabeliai turi turėti nurodytą gaisrinės saugos klasę?

Atsako Jurgis Dumbrava, Valstybinės energetikos inspekcijos prie Energetikos ministerijos viršininkas

daugiau
Vilda Kiršytė, UAB „Knauf" projektų koordinatorė Kaip įrengti garso izoliaciją elektros lizdų vietose?

Atsako Vilda Kiršytė, UAB „Knauf“ projektų koordinatorė

daugiau
Ar efektyvūs specialūs elektros taupymo prietaisai?

Atsako Gediminas Isoda, elektros energetikos specialistas

daugiau
1 2
Kompanijų produktai
Giluminis įžeminimas

Giluminiai įžeminimai

LED apšvietimas, elektros jungtys

Lietuvos Vokietijos UAB "Gerhard Petri Vilnius" ieško par...

Elektros lizdų kolona, įmontuota į stalą 137.0 EUR
Teleblokas/ elektros lizdų kolona KTL 115/8

Į stalą įmontuojamų elektros ir kompiuterinių lizdų kolona

Led profilis Kozel
Įleidžiamas ir užtinkuojamas apšvietimas

Integruotas į interjerą apšvietimas - LED profilis KOZEL

Elektros paskirstymo skydai

Sklendžių valdymo skydai, elektros paskirstymo skydai

Automatinės elektros spintos

Elektros automatinio valdymo spintos

Temperatūros jutiklių (daviklių) projektavimas ir gamyba

Projektuojame ir gaminame įvairių konstrukcijų termojutik...

Elektros paskirstymo dėžė
Elektros paskirstymo dėžė 32A, nuoma

Elektros paskirstymo dėžė 32A

Benzininis elektros generatorius
Benzininis elektros generatorius "HONDA EP2500", nuoma

Benzininis elektros generatorius "HONDA EP2500"

Delta rudas jungiklis
Paviršinio bei įleistinio montažo jungikliai

Elektronikos įrenginiai Jūsų namams

Įleistinio bei paviršinio montažo kištukiniai lizdai

Įvairių spalvų kištukiniai lizdai (rozetės)

Vandens gerinimo įrenginių elektros instaliavimo, automatizavimo įrengimas

Vandens gerinimo įrenginių elektros automatizavimas

Latakas
Savireguliuojantys šildymo kabeliai - vamzdynų, latakų ir lietvamzdžių apsauga nuo užšalimo

Vamzdžių apsauga nuo užšalimo. Latakų apsauga nuo užšalim...

Elektros generatoriai

Generatoriai Vilniuje, elektros generatorius, elektros en...

JUNG jungiklių sistema "A Creation"

Jungikliai, rozetės, temperatūros jutikliai, judesio juti...

Varžų matavimai Vilniuje

Varžos matavimas.

Dielektrinių apsaugos priemonių bandymai

Dielektrinių apsaugos priemonių bandymai, apsaugos priemo...

Aukštos įtampos varikliai (iki 10kV)-pardavimas, dalinis pervyniojimas.

Aukštos įtampos varikliai (iki 10kV), pardavimas, dalinis...

1 2