Sbírka řešených úloh

Větrné elektrárny

Úloha číslo: 2238

Větrná energie je obecně považována za zdroj energie, který může nahradit výrobu elektřiny spalováním uhlí a ropy. Stavby na obrázku jsou větrné elektrárny, jejichž lopatkami otáčí vítr. Lopatky roztáčejí generátory, které vyrábějí elektřinu.

• Otázka 1:

  Grafy zobrazují průměrnou rychlost větru během roku na čtyřech různých místech. Který z následujícíchgrafů znázorňuje nejvhodnější místo pro stavbu větrné elektrárny

  

• ŘEŠENÍ OTÁZKY 1:

  Správná odpověď C

• Otázka 2:

  Čím je vítr silnější, tím rychleji se otáčejí lopatky a tím více elektrické energie se vyrobí. V praxi však mezi rychlostí větru a elektrickým výkonem není přímá souvislost. Provoz větrných elektráren se v praxi řídí těmito čtyřmi podmínkami:

  • Lopatky se začnou otáčet, když rychlost větru dosáhne hodnoty v₁
  • Když je rychlost větru vyšší než v₂, otáčky lopatek se z bezpečnostních důvodů nebudou zvyšovat.
  • Elektrický výkon dosáhne maxima (W), když se rychlost větru rovná v₂.
  • Když rychlost větru dosáhne hodnoty v₃, lopatky se přestanou otáčet.

  Který z následujících grafů nejlépe vyjadřuje vztah mezi rychlostí větru a elektrickým výkonem za uvedených provozních podmínek?

  

• ŘEŠENÍ OTÁZKY 2:

  Správná odpověď B

• Otázka 3:

  Čím vyšší je nadmořská výška, tím pomaleji se při stejné rychlosti větru lopatky otáčejí.

  Které z následujících zdůvodnění nejlépe vysvětluje, proč se při stejné rychlosti větru lopatky větrných elektráren, které jsou na vyšších místech, otáčejí pomaleji?

  A S rostoucí nadmořsou výškou má vzduch menší hustotu.

  B S roustoucí nadmořskou výškou klesá teplota.

  C S rostoucí nadmořskou výškou se zmenšuje gravitace.

  D S rostoucí nadmořskou výškou častěji prší.

• ŘEŠENÍ OTÁZKY 3:

  Správná odpověď A

• Otázka 4:

  Napiš jednu konkrétní výhodu a jednu konkrétní nevýhodu výroby energie ve větrných elektrárnách ve srovnání s výrobou energie, při které se využívají fosilní paliva jako uhlí a ropa.

• ŘEŠENÍ OTÁZKY 4:

  Úplná odpověď

  Je uvedena jedna výhoda a jedna nevýhoda.

  Výhody:

  • Nevypouštějí oxid uhličitý (CO₂).
  • Nespotřebovávají fosilní paliva.
  • Zdroj větru se nevypotřebuje.
  • Poté, co se postaví větrný generátor, je již výroba elektrické energie levná.
  • Není žádný odpad a/nebo se nevypouštějí žádné jedovaté látky.
  • Využívá přírodní síly neboli je to čistá energie.

  Nevýhody:

  • Není možné vyrábět podle poptávky. (Protože rychlost větru se nedá ovládat.)
  • Pro větrné elektrárny jsou vhodná jen některá místa.
  • Příliš silný vítr může větrné elektrárny poškodit.
  • Jedna větrná elektrárna vyrobí relativně malé množství energie.
  • Někdy jsou hlučné.
  • Někdy mohou rušit elektromagnetické vlny (např. televizní vlny).
  • Někdy umírají ptáci, když narazí do rotorů.
  • Mění se přirozený vzhled krajiny.
  • Je drahé je postavit a udržovat.

  Částečná odpověď

  Je správně uvedena buď výhoda, nebo nevýhoda (viz příklady u úplné odpovědi), ale ne obě.

  Nevyhovující odpověď

  Není správně uvedena ani výhoda ani nevýhoda.

  • Dobré pro životní prostředí nebo přírodu. [Tato odpověď je všeobecně platným tvrzením.]
  • Špatné pro životní prostředí nebo přírodu.
  • Postavit větrnou elektrárnu stojí méně peněz než postavit elektrárnu na fosilní paliva. [Žák ignoruje skutečnost, že k tomu, aby se vyrobilo stejné množství energie jako v elektrárně na fosilní paliva, je potřeba mnoho větrných elektráren.]

  Nezodpovězeno