Historia Turbina wiatrowa

Koło wiatrowe Herona z Aleksandrii (10 r. n.e. – 70 r. n.e.) stanowi jeden z pierwszych odnotowanych w historii przypadków wykorzystania wiatru do napędzania maszyny.

Hero of Alexandria

Kontynuuj w Storyteller

Pierwsze znane praktyczne elektrownie wiatrowe budowano w Sistanie, wschodniej prowincji Persji (obecnie Iran), od VII wieku. Te „Panemone” były wiatrakami o pionowej osi obrotu, wyposażonymi w długie pionowe wały napędowe z prostokątnymi łopatami. Wykonane z sześciu do dwunastu żagli pokrytych matami trzcinowymi lub tkaniną, wiatraki te służyły do mielenia zboża lub czerpania wody i były wykorzystywane w przemyśle młynarskim oraz cukrowniczym.

Nashtifan wind turbines in Sistan, Iran

Kontynuuj w Storyteller

Energia wiatrowa pojawiła się w Europie w średniowieczu. Pierwsze historyczne zapisy o jej wykorzystaniu w Anglii pochodzą z XI lub XII wieku; istnieją doniesienia o niemieckich krzyżowcach, którzy około 1190 roku przenieśli swoje umiejętności budowy wiatraków do Syrii.

Do XIV wieku holenderskie wiatraki były używane do osuszania terenów delty Renu.

Zaawansowane turbiny wiatrowe zostały opisane przez chorwackiego wynalazcę Fausto Veranzio. W swojej książce Machinae Novae (1595) opisał on turbiny wiatrowe o pionowej osi obrotu z zakrzywionymi lub łopatami w kształcie litery V.

Fausto Veranziovertical-axis wind turbine

Kontynuuj w Storyteller

Pierwszą turbiną wiatrową wytwarzającą energię elektryczną była maszyna do ładowania akumulatorów, zainstalowana w lipcu 1887 roku przez szkockiego naukowca Jamesa Blytha w celu oświetlenia jego domu wakacyjnego w Marykirk w Szkocji.

Blyth's "windmill" at his cottage in Marykirk in 1891

Kontynuuj w Storyteller

Kilka miesięcy później amerykański wynalazca Charles F. Brush zdołał zbudować pierwszą automatycznie sterowaną turbinę wiatrową po konsultacjach z lokalnymi profesorami uniwersyteckimi oraz współpracownikami Jacobem S. Gibbsem i Brinsleyem Coleberdem, uzyskując pozytywną recenzję projektów dotyczącą produkcji energii elektrycznej w Cleveland w stanie Ohio.

W Danii około 1900 roku istniało około 2500 wiatraków wykorzystywanych do obciążeń mechanicznych, takich jak pompy i młyny, produkujących szacunkową łączną moc szczytową około 30 MW. Największe maszyny znajdowały się na 24-metrowych wieżach z czteropłatowymi wirnikami o średnicy 23 metrów.

Do 1908 roku w Stanach Zjednoczonych działały 72 generatory elektryczne napędzane wiatrem o mocy od 5 kW do 25 kW. W czasie I wojny światowej amerykańscy producenci wiatraków wytwarzali rocznie 100 000 wiatraków rolniczych, głównie do pompowania wody.

Prekursor nowoczesnych generatorów wiatrowych o poziomej osi obrotu działał w Jałcie w ZSRR w 1931 roku. Był to generator o mocy 100 kW na 30-metrowej wieży, podłączony do lokalnego systemu dystrybucyjnego 6,3 kV. Odnotowano, że miał roczny współczynnik wykorzystania mocy na poziomie 32 procent, co niewiele różni się od obecnych maszyn wiatrowych.

Jesienią 1941 roku pierwsza turbina wiatrowa klasy megawatowej została zsynchronizowana z siecią energetyczną w Vermont. Turbina wiatrowa Smith–Putnam pracowała tylko przez 1100 godzin, zanim uległa poważnej awarii. Urządzenie nie zostało naprawione z powodu niedoboru materiałów w czasie wojny.

Pierwsza turbina wiatrowa podłączona do sieci energetycznej w Wielkiej Brytanii została zbudowana przez firmę John Brown & Company w 1951 roku na wyspach Orkady.

Na początku lat 70. protesty przeciwko energetyce jądrowej w Danii skłoniły rzemieślników do opracowania mikroturbin o mocy 22 kW.

Organizowanie właścicieli w stowarzyszenia i spółdzielnie doprowadziło do lobbingu na rzecz rządu i przedsiębiorstw użyteczności publicznej oraz zapewniło zachęty dla większych turbin w latach 80.