Kdo vynalezl první větrnou elektrárnu? Přepišme dějiny

Mezi lety 1800–1831 došlo k sérii objevů, které se staly základem celé elektrotechniky. Stačí stručně připomenout: 1880 – Alessandro Volta, výroba elektrického proudu v baterii ze zinku, mědi a roztoku soli – i když v tomto případě šlo spíš o nezávislou reprízu objevu tisíce let starého nálezu prvních galvanických článků z Orientu, máme-li věřit výkladu archeologů s funkcí jednoho z jejich objevů. H. Ch. Oersted a A. M. Ampére objevují magnetismus vyvolaný elektrickým proudem a vznik elektrického proudu pohybem vodiče v magnetickém poli.

Roku 1831 vynalezl M. Faraday první dynamo (generátor), jejichž opačným principem je elektromotor. Praxe pak začala první dynama či generátory připojovat k různým zdrojům hnací síly, od parních strojů k parním a vodním turbínám. Dalo se očekávat, že dojde i na vítr, který v té době poháněl větrné mlýny i technicky vyspělejší větrná čerpadla.

Kdo a kde byl první?

Větrná elektrárna Charlese Brushe, zvýrazněn systém pojezdu pro natáčení celého objektu proti větru

První větrné elektrárny byly donedávna připisovány trojici jejich tvůrců na třech od sebe vzdálených (a informačně bezesporu izolovaných) lokalitách s třemi konstrukčně odlišnými řešeními. To vše ale až po půlstoletí a v rozpětí tří let. Roku 1886 podal ve Francii Charles de Gyon, vévoda de Feltre, patent na využití farmářského větrného kola s Halladayovou turbínou pro výrobu elektřiny pro skladování v bateriích, v realizaci jej však předstihli další konstruktéři.

Roku 1887 postavil podle dosavadních informací Charles Brush v Clevelandu (USA) první větrnou elektrárnu, jejíž atypické větrné kolo se 44 paprskovitě uspořádanými lopatkami z cedrového dřeva. Průměr rotoru byl 50 stop (asi 17 metrů), při 500 otáčkách za minutu dosahoval připojený generátor elektrického výkonu 12 kW. Neobvyklé bylo i natáčení celého stroje vůči větru. Mohutná „kormidla“ natáčela celou atypickou stavbu, nikoliv pouze vlastní rotor. Objekt byl totiž celý uložen na středovém sloupu, jako u historických dřevěných větrných mlýnů sloupového typu, vylepšením byla jen kruhová kolejnice u paty mlýna se subtilními kolečky na objektu. Potvrzuje to i dobová kresba celé sestavy. Vzhledem k ploše objektu a příliš „zahuštěného“ rotoru nevydržela celá stavba nápor větru a vyvrátila se.

Savoniův rotor poháněl dynamo větrné elektrárny Jamese Blyntha ve Skotsku. O rozměrech celého objektu napoví postava v pravém dolním rohu snímku

V letech 1887 a 1891 se roztočily větrné elektrárny dvou dalších konstruktérů. Ve Skotsku to byl James Blynth, v Dánsku Poul la Cour. Skot Blynth byl první, kdo použil v Maykirku, severně od Edingburghu, pro pohon dynama rotor typu Savonius s vertikální osou a osmi asi dvoumetrovými lopatkami ve tvaru svisle rozpůlených barelů a průměrem celého systému kolem 8 metrů. Poul la Cour má v historii větrné energetiky primát v tom, že dal oboru vědecké základy. Formuloval základní vzorec pro výkon větrných motorů a v laboratoři a na zkušebním areálu u dánského města Askov zkoušel od roku 1891 prototypy větrných elektráren. Jako první objevil princip pohonu větrné turbíny pomocí vztlaku, který využívají i dnešní větrné elektrárny. Sestrojil i laboratorní aerodynamický tunel pro zkoušení rotorů s různým počtem listů. O více než 100 let předběhl využitím „větrné“ elektrické energie k produkci „zeleného“ vodíku elektrolyzérem vlastní konstrukce. Vodík pak sloužil pro svícení lampami ve škole…

Zkušební areál Poul la Coura v Dánsku. Vpravo jeho první větrná elektrárna, budova pod větší konstrukcí skrývala laboratoř a současně byla její střecha platformou pro další zkoušené typy

Aerodynamický tunel pro zkoušení různých rotorů větrných elektráren v laboratoři Poul la Coura

Objev z Vídně

Všechny zmíněné realizace větrných elektráren však podle dobře doložených skutečností o šest roků předběhl roku rakouský inženýr Josef Friedlander, jehož firma vyráběla větrná čerpadla s Halladayovými turbínami. Roku 1883 představil na Mezinárodní elektrotechnické výstavě ve Vídni větrnou elektrárnu, využívající stožáru, rotoru s průměrem 6,6 m i systému regulace svých větrných čerpadel. Výstava proběhla ve vídeňském Prátru, větrná elektrárna byla postavena vedle rotundy u vstupu do areálu. O výstavě i větrné elektrárně informoval tehdejší tisk i s reprodukcí detailu technického plánu výstaviště.

Plakát Mezinárodní elektrotechnické výstavy ve Vídni r. 1883

Reprodukce technického plánu výstavy se zvýrazněním větrné elektrárny

„Před severním portálem rotundy, nad elektricky ovládanou lanovkou, která dopravuje uhlí ze skladiště do kotelny rotundy, se zvedá velká větrná turbína se širokým křídlovým ramenem – zde nahoře působí síla pohybujícího se vzduchu a dole v dřevěném domku se v dynamostroji přeměňuje na elektřinu, kterou lze následně libovolně vést, rozvádět a převádět zpět na mechanickou práci. Ale vítr je nespolehlivý dělník, dnes řádí jako šílený, jako by měl smést celý svět, a zítra odpočívá jako ‚starý germán‘ na své medvědí kůži. S takovými rozmary je třeba počítat: proto inženýr Friedländer, výrobce tohoto motoru, vložil mezi primární a sekundární stroje sběrače elektřiny známé jako akumulátory, aby uchoval elektřinu generovanou během větrných období na dny bez větru.“