Větrné elektrárny – představy a skutečnost

Každý obor lidské činnosti má své vizionáře, vynálezce, objevitele i snílky, Stačí připomenout jména jako Archimédes, Leonardo da Vinci, Bill Gates, Steeve Jobs... Jsou ale i neodbytní vynálezci snad už stovek principů perpetua mobile, a také pozapomenutí všeoboroví géniové, nad nimiž nepochybně ční Jára Cimrman. Oni a jim podobní se ve svých vizích a projektech nevyhýbali ani větrným elektrárnám.

Leonardo da Vinci (1452-1519) opravdu nakreslil fyzikálně i technicky přijatelný větrný motor a možná sestrojil i jeho model. Tehdy ovšem bez vidiny použití pro větrnou elektrárnu, ale jen k přímému využití pro mechanickou práci. V letech 1889 a 1991 pak v Americe a v Evropě přišly první konstrukce větrných elektráren. A jak už to bývá, vždy se nad aktuálně existujícími a fungujícími konstrukcemi spekuluje, kam bude směřovat jejich další vývoj.

Tak se už v prvních desetiletích 20. století uvažovalo o budoucích možnostech a podobách větrných elektráren pro daleko vyšší výkony. Dobové představy tehdejších prognostiků a jejich kreslířů byly většinou „poněkud“ odlišné od toho, jak později vývoj vypadal. Dokumentuje to i několik vybraných příkladů kreseb větrných elektráren budoucnosti nalezených v dnes už historických publikacích.

Novodobé větrné kolo

Reprodukce kresby z knihy Pavla Beneše „Technika překonává prostor a čas“ (Mladá fronta 1955) představuje podle popisku „novodobé větrné kolo elektrárny“. Konstrukce zjevně vychází z podoby rotorů větrných čerpadel a průměrem snad jen dvakrát převyšuje podobný rotor větrné elektrárny Američana Ch. F. Brushe z roku 1889. Inovovaná byla pouze regulace natáčení – místo pasivního směrového kormidla byl rotor elektrárny vybaven aktivním automatickým natáčením pomocí dvojice šestilistých rotorů s osou kolmou na osu hlavního rotoru; tohoto principu používaly větrné mlýny v západní Evropě již o desítky let dříve. O velikosti zařízení svědčí postavičky na ochozu pod větrným kolem nebo na lávce k lopatkám automatického natáčení rotoru proti větru. Kreslíř se zjevně „držel při zemi“ a příliš se neodvážil ani k výraznějšímu lineárnímu navýšení rozměrů oproti již několik desetiletí existující konstrukci. Reálně se však tato vidina s mnohalistovým větrným kolem u větrných elektráren příliš neuplatnila. Výjimkou, potvrzující pravidlo, byla větrná elektrárna u Slezského domu na hřebeni Krkonoš pod Sněžkou v letech 1924-5, která ve své době měla určitě řadu „sester“ v Německu, v zemi svého původu.

Vrtulové stíhačky

Zajímavou představu o podobě budoucích větrných elektráren ztvárnili v knize „Přetvoření naší planety“ sovětského autora Michaila Iljina autoři ilustrací českého vydání z roku 1953, Václav Bláha a František Říha. Jejich větrné elektrárny mají podobu klasických vrtulových stíhaček z 2. světové války posazených na příhradové konstrukce stožárů v podobě věží radiových vysílačů. Jak jednoduché – stačilo stíhačkám odstranit křídla, spalovací motor nahradit elektrickým generátorem, to vše v duchu ideje o překovávání mečů v pluhy. Ani v tomto případě se více než 60 let staré představy netrefily do dnešní podoby větrných elektráren. A co víc, úděs budí propojení jednotlivých stožárů vodorovným příhradovým nosníkem a zavěšené šikmé schody (!!!) vedoucí ze země ke gondolám. Propojení stožárů vodorovným nosníkem by celou vyobrazenou skupinu elektráren rozkývalo a destabilizovalo, a stoupat v této situace ke gondolám po vyobrazených schodech? Podle ilustrace z knihy o větrných elektrárnách vydané v Moskvě roku 1948 však větrná elektrárna na Krymu měla přístup ke gondole právě po takovém schodišti.

Vize J. A. Bati

Technicky nejrealističtější představu o větrných elektrárnách budoucnosti projevil B. Štefan, ilustrátor knihy J. A. Bati „Budujeme stát pro 40 milionů lidí“, vydané ve Zlíně nakladatelstvím „Tisk“ k 1. máji 1937. Jeho větrná elektrárna má čtyřlistý rotor. Gondola je uložena na příhradové konstrukci kombinované v horní části s pravděpodobně ocelovým tubusem. Porovnáním s odhadovanou výškou budovy, která je na kresbě přece jen poněkud nezvykle umístěna přímo v rozkročení konstrukce příhradové části stožáru (shodou okolností jako u dále popisované vidiny z Německa), lze výšku stožáru odhadnout na 50 až 60 metrů a průměr rotoru také asi 60 metrů. To už poměrně odpovídá větrným elektrárnám z roku 1990, tedy 50 let po vyobrazení v knize J. A. Bati.

Větrník vysoký jako Eiffelka

Projekt, zcela se vymykající technickým možnostem nejen doby svého vzniku, ale i možnostem současným, navrhl Hermann Honnef (Německo, 1934). Vycházel ze svého již dříve patentovaného systému dvou a více rotorů na jednom věžovém stožáru. Ve své vizi to však „poněkud“ přehnal. Vizualizace tohoto monstra se přesto na pohlednicích rozletěla do světa, dokonce i se základními technickými údaji. Gigantická větrná elektrárna měla být instalována na příhradové ocelové věži vysoké asi 550 m, což je téměř dvojnásobek výšky Eiffelovy věže. Na 150 m vysokém horním dílu konstrukce měly být namontovány tři rotory větrných elektráren, každý o průměru 120 metrů. Informace na rubu pohlednice uvádí výkon zařízení 75 MW; pokud by to byl celkový výkon tří rotorů, je tento údaj vzhledem k jejich průměru a větrným poměrům ve výšce 500 m nad zemí tím nejreálnějším předpokladem. Současné největší větrné elektrárny dosahují s průměrem rotoru 126 m výkonu 7,5 MW při rychlosti větru nad 12 m/s. Každý generátor měl mít dva protiběžné šestilisté rotory, z nichž jeden poháněl rotor a druhý stator generátoru, což mělo bez převodovky zvýšit jejich relativní vzájemnou rychlost. Každá ze tří instalovaných jednotek by musela mít hmotnost minimálně 200 tun… Z pohlednice je také patrné, že celá špice se třemi elektrárnami měla být sklopná do vodorovné polohy. A v „přízemí“ celého monstra měl být 7 až 15patrový objekt. Protože projekt situoval celé zařízení do Berlína, tak asi šlo o říšské ministerstvo energetiky. Třetí říše proslula mnoha šílenými vidinami, tahle je však asi jedna z nejpozoruhodnějších. Existuje přitom i vizualizace totožné konstrukce s pěti rotory.