Wykorzystanie energii wiatru

rok wydania: 2010 stron: 366 oprawa: miękka format: B5 Tematyka książki dotyczy aktualnych możliwości oraz najbliższych perspektyw wykorzystania siły wiatru do produkcji energii elektrycznej na obszarze Europy, ze szczególnym uwzględnieniem potencjalnych zasobów i stopnia ich wykorzystania na terenie Polski. Obecny stan rozwoju energetyki wiatrowej w państwach UE jest odniesiony do sytuacji i prognoz dotyczących innych wiodących rynków tj. azjatyckiego i amerykańskiego. Ponadto zostały scharakteryzowane podstawowe założenia polityki krajów UE oraz strategii energetycznej Polski wobec odnawialnych źródeł energii. Bardzo interesującą i najobszerniejszą część książki stanowi rozdział, w którym są zebrane i szczegółowo omówione najnowsze rozwiązania techniczne urządzeń, które umożliwiają produkcję energii elektrycznej z wiatru zarówno dla potrzeb odbiorców indywidualnych, jak i w skali makro. Rozdział ten, niezwykle inspirujący wyobraźnię, zawiera przegląd wielu rozwiązań, pomysłów oraz koncepcji różnego rodzaju turbin wiatrowych i ich praktycznego zastosowania na świecie. W większości przypadków są to prototypy, systemy znajdujące się na etapie zaawansowanych prac rozwojowo-badawczych lub wstępnie w sposób praktyczny zastosowane. Scharakteryzowane są również nowe rozwiązania oparte na hybrydowym zastosowaniu energii słonecznej i wiatrowej, a także są wskazane potencjalne możliwości wykorzystania napędu wiatrowego w samochodach, rowerach oraz jednostkach pływających, głównie promach i jachtach dalekomorskich. Ponadto w rozdziale tym są przedstawione najnowsze projekty ekologicznych i w pełni samowystarczalnych energetycznie miast, osiedli mieszkaniowych oraz pojedynczych budynków. Wszystkie dane typu statystycznego, związane z wielkością produkowanej energii elektrycznej przy wykorzystaniu siły wiatru, zostały zaktualizowane według najnowszych dostępnych informacji i przedstawione według stanu na koniec 2008 r., a w niektórych przypadkach pierwszego półrocza 2009 r. Dotyczy to zarówno zestawień tabelarycznych, jak również wykresów związanych z aktualną sytuacją energetyki wiatrowej w Polsce, krajach Unii Europejskiej, a także porównawczo dla poszczególnych kontynentów. Wiele informacji zostało zaczerpniętych ze stron internetowych: instytutów rozwojowo-badawczych, ośrodków naukowych, stowarzyszeń związanych z energetyką wiatrową i energiami odnawialnymi, a także konferencji o tematyce poświęconej najnowszym rozwiązaniom technicznym umożliwiającym wykorzystanie siły wiatru do produkcji energii wiatrowej, ponieważ do chwili obecnej nie zostały one opublikowane w formie innej niż elektroniczna. Książka adresowana jest do potencjalnego użytkownika, stanowiąc przede wszystkim znakomite źródło inspiracji dla wynalazców i twórców rozwiązań technicznych oraz dla rozważań naukowych dotyczących nowatorskich opracowań szerokiego spektrum urządzeń energetyki wiatrowej. Jest skierowana przede wszystkim do studentów oraz wykładowców na kierunkach elektrycznych, energetycznych, jak również związanych z inżynierią i ochroną środowiska. Podjęte zagadnienia mogą stanowić pomocny materiał dydaktyczny, uzupełniający i w znacznym stopniu poszerzający zasób wiedzy dotyczącej aktualnych możliwości oraz przyszłych kierunków rozwoju energetyki wiatrowej. Szczegóły techniczne nowoczesnych rozwiązań konstrukcyjnych instalacji wiatrowych mogą stanowić materiał wyjściowy dla osób zajmujących się projektowaniem oraz budową urządzeń do pozyskiwania energii wiatru. Przedstawione informacje mogą być ponadto pomocne zarówno dla osób zainteresowanych instalacją turbin wiatrowych dla potrzeb własnych gospodarstw domowych, jak również dla urzędników decydujących o planach zagospodarowania przestrzennego terenów, urbanistów, planistów, a także architektów, którzy mogą poszerzyć swoją wiedzę dotyczącą najnowszych możliwości produkcji energii elektrycznej przy wykorzystaniu siły wiatru. Dotyczy to warunków charakterystycznych dla zwartej zabudowy miejskiej, strefy przybrzeżno-morskiej oraz dla otwartych przestrzeni terenów wiejskich. SPIS TREŚCI: 1. Wprowadzenie 9 2. Możliwości wykorzystania energii wiatrowej w krajach Unii Europejskiej 13 2.1. Założenia polityki unijnej wobec odnawialnych źródeł energii 13 2.2. Zasoby i wykorzystanie energii wiatru w krajach Unii Europejskiej 18 2.3. Farmy wiatrowe typu offshore 27 2.4. Miejsce UE w światowym rynku energetyki wiatrowej 39 3. Możliwości wykorzystania energii wiatru na terenie Polski 55 3.1. Strategia rozwoju odnawialnych źródeł energii w Polsce 55 3.2. Zasoby energetyczne wiatru na terenie Polski 59 3.3. Elektrownie wiatrowe w Polsce 64 4. Przykłady najnowszych rozwiązań wykorzystujących energię wiatru 75 4.1. Zastosowanie energii wiatru do wspomagania zasilania jednostek pływających 75 4.2. Statek produkujący wodór podczas wykorzystywania energii wiatru 87 4.3. Boje nawigacyjne 89 4.4. Unoszące się na wodzie turbiny wiatrowe 90 4.5. Ekologiczne miasta przyszłości 102 4.5.1. Mega Pyramid City 106 4.5.2. Ekomiasto Dongtan 107 4.5.3. Habitat 2020 - samowystarczalne miasto przyszłości 111 4.5.4. ECOBAY – ekologiczne miasto w Estonii 113 4.5.5. Xeritown – zrównoważone energetycznie miasto 114 4.5.6. Ekologiczne osiedla Siedem Wzgórz Azerbejdżanu na Wyspie Zira 115 4.5.7. Ekologiczne miasto Masdar w Zjednoczonych Emiratach Arabskich 116 4.6. Ekologiczne budynki 117 4.6.1. Wieża Freedom Tower w Nowym Jorku 119 4.6.2. Drapacz chmur X-Speed 4000 121 4.6.3. Drapacz chmur Sky City 1000 122 4.6.4. Światowe Centrum Handlu w Bahrajnie 123 4.6.5. HyperGreen Tower – drapacz chmur 126 4.6.6. Wieżowiec Pearl River Tower 129 4.6.7. Clean Technology Tower jako przykład wykorzystania zasad biomimetyki 131 4.6.8. Discovery Tower w Houston 134 4.6.9. Wind Shaped Pavillon 134 4.6.10. Projekt wieży Eco-Tower 137 4.6.11. Wind Turbine Observation Tower 138 4.6.12. Wieża ciśnień Addison w Teksasie 139 4.6.13. Wieżowiec Skyhouse w Londynie 140 4.6.14. Rotating Tower 142 4.6.15. Wieżowiec Anara Tower 144 4.6.16. Chińska super gwiazda 144 4.6.17. Ekologiczny budynek Augustina Otegui 145 4.6.18. Miyi Tower w Chinach 146 4.6.19. Projekt biurowca CO2 Scraper 148 4.6.20. Apartment Tower w Londynie 149 4.6.21. Aquarius Tower w Atlancie 150 4.6.22. COR Tower w Miami 151 4.6.23. Budynek X firmy Motorwave 152 4.6.24. Wieżowiec Affordable Wind-Powered Housing 154 4.6.25. Wieżowiec Verde w Dubaju 155 4.6.26. Wysokościowiec Phare Tower w Paryżu 156 4.6.27. Ekologiczny wieżowiec Roberts Tower 158 4.6.28. Shining Solar Skyscraper w Shenzen 158 4.6.29. Shanghai Tower najwyższy budynek Chin 159 4.6.30. Wysokościowiec Burj al-Taq w Dubaju 161 4.6.31. Londyński wieżowiec Wharf Tower 163 4.6.32. Wieżowiec The Ligthouse w Dubaju 164 4.6.33. Sztuczne wzgórza zaprojektowane przez MAD 165 4.6.34. Londyński wieżowiec Super Tower T1 166 4.6.35. Wieżowiec Anti-Smog 167 4.6.36. Eco-bridge w Chicago 168 4.6.37. Desert Winds Eco Spa 170 4.6.38. Szklany dom Revolutionarium 171 4.6.39. Ekologiczny budynek R-House 173 4.6.40. Budynek Power House 175 4.6.41. Homestead House 176 4.6.42. Budynek Solar Winds Coffee House 177 4.6.43. Wind Tunnel Foot Bridge 179 4.6.44. Wind Shade Roof 180 4.7. Latające platformy z generatorami wiatrowymi 181 4.8. System MARS – latające turbiny wiatrowe 183 4.9. Latawce firmy Sky Sails 189 4.10. System KiteGen 195 4.11. Turbiny wiatrowe o pionowej osi obrotu 199 4.12. Silnik wiatrowy o osi pionowej typu żaglowego 213 4.13. Turbiny wyposażone w dyfuzor 216 4.14. Turbiny wiatrowe małych mocy 225 4.14.2. Miniturbina wiatrowa polskiej produkcji typu SG-xx 228 4.14.3. Aeroturbiny 230 4.14.4. Miniturbina Windspire 234 4.14.5. Turbiny małej mocy firmy AeroVironment 235 4.14.6. Turbina zaprojektowana przez Bena Storana 236 4.14.7. Turbina Helix Wind Savonious 237 4.14.8. MagWind Vertical AxisTurbine 238 4.14.9. Ducted Wind Turbine 239 4.14.10. Turbina wiatrowa FIDU Rotor 240 4.14.11. Turbina miejska Helical 241 4.14.12. Turbina spiralna zaprojektowana przez Asia Alliance Base 242 4.14.13. Turbina małej mocy Hydra 242 4.14.14. Turbina wiatrowa firmy Green Wave Energy Corporation 242 4.14.15. Miejskie turbiny Building Turbines 245 4.14.16. Prototypowa turbina wiatrowa Implux firmy Aerotrope Limited 246 4.14.17. Turbina wiatrowa Spiralairfoil Wind Turbine 248 4.14.18. Turbina wiatrowa Involute Spiral 249 4.14.19. Programowanie pamięci flash mikrokontrolera 250 4.14.20. Energy Ball Wind Turbine 252 4.14.21. Rooftop Wind Turbine 254 4.14.22. Turbina wiatrowa Air Breeze 254 4.14.23. Turbina wiatrowa AIR-X 258 4.14.24. Turbiny wiatrowe serii Whisper 259 4.14.25. Turbina wiatrowa Skystream firmy Southwest Windpower 264 4.14.26. Democratic Wind Turbine 266 4.14.27. Silent wind turbine firmy Luethi Enterprises Limited 266 4.14.28. Turbina wiatrowa Wind Sail 268 4.14.29. Mikroturbina wiatrowa Wind Turbine in a Box 269 4.14.30. Turbina wiatrowa Eightwind EW 270 4.14.31. Honeywell Wind Turbine WT6000 273 4.15. Turbiny wielowirnikowe 275 4.16. Projekt Marka Oberholzera - Highway Divider Wind Turbines 281 4.17. Instalacja Solar Tower 283 4.18. Hybrydowe wykorzystanie energii słonecznej i wiatru 287 4.19. Projekt odrzutowej turbiny wiatrowej - Jet Wind Turbine 288 4.20. Turbina „The Bacon” typu Y 289 4.21. Tama wiatrowa Laurie Chetwooda 293 4.22. Aerogenerator 295 4.23. Turbina wiatrowa AeroCam 296 4.24. Dualna turbina HydroWind 299 4.25. Koncepcja turbiny firmy Industrie-SA 299 4.26. Turbiny wiatrowe zainstalowane na słupach linii napowietrznych 300 4.27. Koncepcja instalacji turbin wiatrowych na masztach telefonii komórkowej 303 4.28. Turbina Motorwind 304 4.29. Turbiny hybrydowe firmy Motorwave 307 4.30. Turbina wiatrowa skonstruowana przez Józefa Antosa 308 4.31. Turbina Optiwind Compact Wind Accelerating Turbine 310 4.32. Turbina wiatrowa o pionowej osi obrotu TMA 312 4.33. Turbina wiatrowa MagLev 316 4.34. Koncepcja turbiny wiatrowej WindSpiral Turbine 317 4.36. Projekt mostu I-5 z turbinami wiatrowymi na rzece Columbia 320 4.37. Turbina walec 322 4.38. Solarny wiatrak 323 4.39. Kask motocyklowy z turbinami wiatrowymi 324 4.40. Przenośne miniturbiny wiatrowe dla potrzeb zasilania odbiorników małej mocy 325 4.41. Ładowarka K3 326 4.42. Osobista przenośna turbina wiatrowa Wing 327 4.43. Turbina wiatrowa ze zbiornikiem na wodę deszczową 328 4.44. Samochodzik zabawka napędzany mikroturbiną wiatrową 328 4.45. Febot – podręczna mini ładowarka 329 4.46. System Portable Wind-Powered Lights 330 4.47. Ventomobile Racer - rower napędzany siłą wiatru 331 4.48. Rower napędzany latawcem 333 4.49. Formula Zero Racer - pojazd zaprojektowany przez firmę Mercedes 334 4.50. Pustynny pojazd żaglowy Albatros 336 4.51. Hybrydowy pojazd Venturi Eclectic 337 4.52. The Greenbird Wind-Powered Vehicle 339 4.53. Wykorzystanie energii wiatru w kolonizacji planet 341 5. Plany rozwoju światowej energetyki wiatrowej 343 6. Podsumowanie 350 Spis literatury 352