Tržište
Ukupna energija pohranjena u vjetru stotinu je puta veća od onoga što čovječanstvu danas treba. Nije iznenađujuće da se električna energija proizvedena iz energije vjetra diljem svijeta povećala između 2006. i 2010. prosječnom stopom od 21%. U 2009. rast je čak premašio 30%. Sada čini 2% ukupne opskrbe energijom. Ovom stopom širenja, globalni kapacitet energije vjetra udvostručit će se svake tri godine. Zahvaljujući godišnjim ulaganjima od 11 milijardi eura, energija vjetra prešla je put od marginalnog dobavljača do glavne komponente energetskog miksa. Kina je pokretačka snaga razvoja energije vjetra, više nego udvostručujući svoj proizvodni kapacitet svake godine već četiri godine zaredom.
Osim povećanog kapaciteta, u posljednjih 20 godina veličina vjetroturbina povećala se 100 puta, s 25 kW na 2,5 MW. Danas najveće jedinice već dosežu 7 MW. Ovo 100-struko povećanje smanjilo je troškove energije za faktor pet. Veća veličina turbine usporila je rotacije, čime se značajno smanjio rizik od smrtnosti ptica. Pri brzini rotacije od 12 okretaja u minuti, ili jednom punom okretu svakih 5 sekundi, stopa smrtnosti ptica pala je gotovo na nulu. Dok je vjetar izvorno puhao uz planine i obale, sve veći udio (20%) sada se generira na moru. Brzine vjetra na moru su veće i dosljednije.
Tek učimo kako iskoristiti vjetar, a gradnja većih nije jedina opcija. Kreativna rješenja uključuju iskorištavanje mlaznih struja zmajevima i generiranje piezoelektrične energije iz umjetnog lišća. Kako energija vjetra postaje vitalni dio našeg energetskog portfelja, a inovacije se šire sektorom, proračuni za istraživanje i razvoj te zaposlenost rastu paralelno. Do 2012. godine očekivalo se da će tvrtke povezane s energijom vjetra zaposliti više od milijun ljudi.
Inovacija
Prednosti energije vjetra u usporedbi s fosilnim gorivima poput nafte i ugljena su neosporne. Međutim, postoje i nedostaci. Strukture, lopatice i turbine oslanjaju se na rijetke zemne metale. Ako 30% svjetske energije ovisi o energiji vjetra, tada će rijetki zemni metali o kojima sektor ovisi biti u manjku. Kako ima više vjetra na većim nadmorskim visinama, horizont postaje sve više prošaran, ili bolje rečeno, obilno oslikan stupovima. Trošak stupova koji postavljaju rotirajuću vjetroturbinu visoko u nebo može doseći milijun dolara. U tom kontekstu, tri francuska arhitekta i inovatora, Nicola Delon, Raphaël Ménard i Julien Chopin, stvorili su rješenje, vrlo u skladu s jednim od načela plavog gospodarstva: održivost je sposobnost zadovoljavanja osnovnih potreba s onim što imate.
U svijetu postoje milijuni dalekovoda. Najbrojniji se koriste za prijenos signala na staničnom sustavu, a mnoge od njih napajaju dizelski generatori. Najstarija mreža dalekovoda namijenjena je za prijenos električne energije visokog napona, često izgrađena protiv želja lokalnih stanovnika koji su se bojali da će blizina dalekovoda povećati rizik od raka, posebno leukemije. Kako se znanost o ovim zdravstvenim problemima sve više utvrđuje i sve više vlada poduzima mjere opreza, tim u Encore Heureux (butička arhitektonska tvrtka) i Elioth (istraživačko-razvojni odjel francuske inženjerske tvrtke Iosis) odlučio je instalirati vjetroturbine na postojeće stupove - revolucionarnu inovaciju u dizajnu.
Postojeći tornjevi prate gotovo 260 000 milja dalekovoda koji križaju Sjedinjene Američke Države. U Ujedinjenom Kraljevstvu postoji otprilike 78 000 stupova, a indijski ministar zaštite okoliša i šuma procjenjuje da preko milijun jedinica distribuira električnu energiju diljem zemlje. Dodatna prednost smanjenja vizualnog onečišćenja i investicijskih troškova jest ta što se potrebno ožičenje između generatora i mreže smanjuje na nekoliko metara, umjesto - u najboljem slučaju - nekoliko kilometara. Prijedlog je toliko jednostavan i praktičan da je teško zamisliti da neće postati dominantna komponenta u proizvodnji električne energije.
Prvi novčani tok
Tržište malih vjetroturbina ostaje niša, ali je poraslo s 203 milijuna dolara u 2009. na 400 milijuna dolara u 2013. Urban Green Energy (UGE) proizvodi male vjetroturbine koje se okreću oko svoje vertikalne osi poput vadičepa. Američki startup sa sjedištem u New Yorku udružio se s francuskim telekomunikacijskim divom Alcatel-Lucentom kako bi primijenio ovaj koncept na postojeće bazne stanice mobilnih telefona. To eliminira potrebu za dizelskim generatorima na licu mjesta. Turbine Alcatel-Lucent koriste energiju na licu mjesta, što je izvrsna opcija za mrežu mobilnih telefona. Međutim, većina tornjeva za mobilne telefone nalazi se u udaljenim područjima gdje nema korisnika. Projekt koji je predložio trio "Wind-It" jednostavno uključuje ubrizgavanje dodatne energije vjetra u postojeću mrežu. Uspjeh Urban Green Energyja je demonstriran i sada se proširuje na telekomunikacijske jarbole u vlasništvu Verizona, Raytheona i američkog ratnog zrakoplovstva. Trošak je značajan faktor u procesu donošenja odluka. Turbina od 300 vati košta nešto više od 3000 dolara bez stupa, a 5300 dolara sa stupom, što šalje jasnu poruku svim telekomunikacijskim mrežama.
Prilika
Vjetar, stupovi i elektroinženjeri još se uvijek navikavaju na tu ideju i često im je neugodno što se nitko prije nije toga sjetio. Razvojni inženjeri vjetroelektrana počeli su procjenjivati potencijal, a studija francuske elektroenergetske mreže zaključila je da bi, ako bi svi stupovi bili opremljeni vjetroturbinama, to moglo generirati dodatnih 15% energetskih potreba zemlje. To je ekvivalentno izgradnji šest nuklearnih elektrana, čija izgradnja traje više od desetljeća i košta oko pet puta više, a da ne spominjemo troškove zbrinjavanja nuklearnog otpada i državno jamstvo koje podrazumijeva da svi građani preuzimaju svoj dio rizika u slučaju velike nuklearne katastrofe.
Korištenje postojećih stupova, s prednošću za niz malih generatora s vertikalnom osi koji se integriraju u postojeće metalne konstrukcije, može se olakšati sustavima za vođenje vjetra poput jedara, koja pojačavaju i usmjeravaju vjetar u generatore. To se može integrirati u postojeće stupove, a od sada nadalje, svi novi stupovi moraju uključivati taj dizajn. To je sustav koji se lako može instalirati bilo gdje u svijetu. Jedini elementi koji nedostaju su možda vladine agencije i elektroprivredne tvrtke koje odluče naručiti ga, te izvođači radova koji isporučuju i održavaju ovu mrežu unutar mreže.
