Stavba větrné elektrárny je bezesporu atraktivní podívanou. Potvrzuje to zájem veřejnosti i médií vždy, když investor dá vědět o místu a termínu stavby. Kdo neviděl, zpravidla nevěří, že větrnou elektrárnu lze na připravených základech (1) smontovat za jeden až dva dny. Jednotlivé tahače najíždějí s díly elektrárny (2) na přesně definované pozice, kde se nákladu ujmou jeřáby. Hlavní pevně zakotvený montážní jeřáb musí vyzvednout díly s hmotností i přes 100 tun (gondola s kompletně vybavenou strojovnou) až do výšky přes 100 metrů. Při manipulaci s některými díly spolupracuje menší jeřáb, který při vykládce pojíždí a zajišťuje i drobnější manipulaci při dalších kompletačních operacích jednotlivých dílů elektrárny na zemi před jejich vyzdvižením.
Díly tubusu jsou z návěsů zvedány oběma jeřáby, přičemž jejich horní část (3) je pomocí speciálních přípravků uchycena na hák hlavního jeřábu tak, aby mohl tahač s prázdným návěsem odjet. Následuje zvedání tubusu do svislé polohy, přičemž pomocný jeřáb udržuje dolní konec tubusu tak, aby bylo možné po dosažení svislé polohy odstranit přípravky pro uchycení. Díl tubusu je pak nasazen na šrouby základové příruby.Po jeho upevnění několika desítkami matic se montéři přesouvají po vnitřním pevném žebříku, který je součástí vybavení tubusu, na jeho vrchol s montážní podlahou s průlezem, odstraní přípravky pro uchycení jeřábem a operace se shodně opakuje (4) u druhého, třetího, případně i čtvrtého dílu tubusu.
Na zemi současně probíhá finalizace dalších dílů elektrárny: gondoly s převodovkou, generátorem a osou rotoru a přírubou (5) a zvlášť je kompletován celý rotor (6, 7), jehož listy jsou ve vodorovné poloze otočně upevněny k centrálnímu náboji. Po montáži kompletní věže elektrárny je zdvižena gondola (8, 9), která je pak otočně usazena na vrcholu věže (10) a následuje velmi atraktivní operace, zvedání rotoru a jeho připojení k ose převodovky na čele gondoly (11). Při zvedání je rotor postupně překlopen do svislé polohy. Při délce listů 35 – 45 metrů činí průměr celého dílu, včetně středového náboje, více než 70 – 90 metrů. (Některé montážní týmy preferují montáž rotoru po dílech až ve výšce – napřed je zdvižen centrální náboj rotoru a poté jsou zvedány a upevňovány jednotlivé listy; je zajímavé, že obě možnosti připouští ve svých manuálech pro montáž výrobce i pro jeden typ větrné elektrárny). Po sestavení všech dílů elektrárny následuje propojení celé elektroinstalace, hydrauliky ovládající natáčení listů a připojení měřících a regulačních aparatur, oživení celého stroje a jeho připojení k síti. A pak už záleží jen na větru…
(Pro zájemce mám tip: na časné jaro se chystá montáž prvních dvou větrných elektráren českého výrobce WIKOV s výkonem po 2 MW u obce Janov na Svitavsku. Základy jsou již připraveny a výrobce, který je současně i investorem této stavby, jistě termín montáže včas zveřejní.)
I když laika při pohledu na jednotlivé části větrné elektrárny před jejich montáží zaujmou především rozměry těchto dílů, je kompletní větrná elektrárna v podstatě velmi jednoduchým (i když detaily své konstrukce a hlavně díky regulaci a řízení provozu velmi propracovaným) technickým dílem. Jedním z nepodložených argumentů odpůrců větrných elektráren je tvrzení, že větrná elektrárna spotřebuje při své vlastní výrobě více energie, než
za dobu životnosti vyrobí. Zahraniční zdroje (například zpráva International Energy Agency, OECD 2004, „Renevable Energy Market and Policy Trends in IEA Countries“) uvádí, že energetická návratnost větrné elektrárny se podle typu stroje a větrných poměrů lokality pohybuje v rozmezí 3 - 6 měsíců.
Bylo by přesto v této souvislosti nanejvýš záslužné zpracování objektivní studie porovnávající v našich podmínkách jednotlivé druhy elektráren. Větrná elektrárna totiž nemá důvod, proč by měla být v porovnání s jinými zdroji hýřivější – spíš opak je pravdou. A bylo by možné porovnávat jak hmotnost stavebních částí (beton, ocel…), tak konstrukční ocel tubusu, materiál křídel, materiál a hmotnost strojovny, to vše v přepočtu na instalovanou jednotku (MW) výkonu, stejně jako potřebu zastavěné plochy. Větrné elektrárny s klasickými zdroji obstojí i při několikanásobném „jištění“ jejich instalovaného výkonu (a počtu) vzhledem k 20 - 25 % využití jejich kapacity podle větrných poměrů. Větrná elektrárna totiž nepotřebuje to, co tvoří nezbytnou a velmi podstatnou část každé tepelné elektrárny, ať už spalující uhlí, plyn, ropu, nebo využívající jaderné energie, a to celou technologii, která dodává parní turbině každým okamžikem tuny páry, včetně zabezpečení zdrojů vody umělými nádržemi, především v případě jaderných elektráren. Jsou to především zdaleka viditelné objekty s obřími kotly výšky deseti i vícepatrového domu, a také až 100 metrů vysoké betonové věže pro chlazení páry. Tyto objekty a jejich okolí samy o sobě představují tisíce kubíků betonu a tisíce tun konstrukčních ocelí, čtvereční kilometry zpevněných ploch, stovky metrů betonových komunikací i železničních přípojek – a to jsou jen zdaleka viditelné objekty.
Vše v sobě skrývá další kvanta materiálu a zařízení: stovky elektromotorů pro pohon dopravních zařízení a čerpadel, kilometry tlakových potrubí z kvalitních ocelí, to vše při několikanásobném jištění klíčových technologických prvků (zejména u jaderných elektráren). Do systému je třeba započítat i celý proces těžby a dopravy energetických surovin a v případě jaderných elektráren také úpravu suroviny do podoby paliva a následné nároky na skladování vyhořelého paliva nebo náročné terénní revitalizace území po těžbě surovin.
Při provozu se tepelné elektrárny spalující uhlí neobejdou bez energeticky náročného zařízení pro odsiřování spalin uhelných elektráren se spotřebou, těžbou a dovozem vlaků vápence, bez vodního hospodářství pro tvorbu a chlazení páry či reaktorů, což s sebou nese i stálé energetické potřeby a tím i částečné energetické „sebepožírání“ systému. K větrné elektrárně místo toho přiteče „hotové“ a přímo použitelné energetické médium – vítr – zcela zdarma působením přírodních sil, a nezbude po něm ani pytlík odpadů. Právě započtení nezbytně souvisejících a objektivně existujících technologických, finančních i energetických vkladů znamená objektivní komparativní výhodu větrných elektráren. Nezbytnou položkou takové bilance musí být i zhodnocení životnosti zařízení a náročnost jejich likvidace. Životnost větrných elektráren je minimálně 20 – 30 let. Znám konkrétní zařízení, uvedená do provozu koncem sedmdesátých let, která po výměně původních listů rotoru za listy s účinnějšími profily pracují dodnes. Větrnou elektrárnu lze přitom demontovat a odstranit stejně rychle, jako ji postavit, během dvou dnů, a nemusí po ní zbýt v terénu žádná stopa a veškeré materiály jsou recyklovatelné.
(Čísla u fotografií pořízených při montáži větrných elektráren u Pavlova a Drahan navazují na popis postupu montáže, uvedený v textu článku. Foto B. Koč )
Sesazení dílů tubusu (4)
Kompletace gondoly (5)
Sestavení rotoru na zemi (6)
Montáž rotoru na zemi (7)
Zvedání gondoly (8)
Zvedání gondoly (9)
Usazení gondoly na vrchol věže (10)
Usazení rotoru k ose převodovky (11)
