Использование энергии ветра: Использование энергии ветра – это актуально для бытовых нужд и для производственных

Использование энергии ветра – это актуально для бытовых нужд и для производственных

О парусном ветрогенераторе

Сегодня с помощью парусного ветрогенератора можно получить достаточное количество электроэнергии. Изготовить парусный ветрогенератор своими руками можно в домашних условиях. Рабочие лопасти применяются обычных типов. Как правило, они бывают жесткими или выполняются из материалов, способных под воздействием ветровой нагрузки менять показатели площади рабочей поверхности.

Это:

• нетканые не слоистые материалы;
• брезент;
• парусина.

Парусный ветрогенератор даже при небольшой скорости ветра вырабатывает заданное проектом количество энергии. Это обеспечивает высокий КПД и длительный срок работы.

Конструирование ветрогенератора

Один из примеров выполнения парусника – с использованием маты фермного варианта при выдаваемой мощности до 4 кВт/час.

Перечень материалов:

• колеса и мост от авто;
• труба;
• лебедка грузовая;
• двигатель для выработки постоянного тока, функционирующий на щетках и магнитах.

Технологический процесс выполнения работ:

1. Изготовление мачты для крепежа генератора парусного типа, не столь важно четырехугольная или треугольная она будет.
2. Чтобы мачта жестко была закреплена, необходимо выполнить подготовку под фундамент, а именно: выкопать яму и залить ее бетоном, при этом предусмотреть в бетонной смеси закладные металлические элементы для выполнения непосредственного крепежа.
3. Детали моста и диски от колес используются для обеспечения поворотной оси. К ним же подсоединяется двигатель постоянного тока.
4. Производство сборки узлов через редуктор.
5. Выполнение покраски.
6. При помощи лебедки собранный механизм необходимо поднять на мачту.
7. Параллельно выполняется конструирование ветряка.
8. К диску от колеса крепятся металлические облегченные профильные материалы. Крепление лучше всего производить болтовое, нежели на сварке. Так будет надежнее.
9. На каркас надеваются паруса, их можно изготовить из легкой плащевой ткани.
10. После этого производится подъем на мачту и осуществляется крепеж на ней.

Это одна из простейших конструкций ветрогенератора

Произвести расчет количества профильных материалов несложно, достаточно найти длину окружности дискового колеса и поделить ее на одинаковые части. Чем больше будет закреплено профиля, тем эффективнее будет работа.

О преимуществах конструкции

Парусный генератор своими руками выполнить несложно. Для этого необходимо иметь элементарные познания в области технической механики и электротехники. К достоинствам такой конструкции можно отнести:

• ветряки могут осуществлять работу при скорости ветра 0,5 м/с;
• даже при небольшом потоке воздуха устройство начинает работать;
• конструкция облегченная;
• снижается риск повреждения, так как воздушный поток проходит через вес этой конструкции;
• простое обслуживание и выполнение ремонта;
• конструкция может быть как вертикальной, так и горизонтальной;
• экологическая безопасность;
• безопасность для человека;
• компактность;
• обеспечение электроэнергией всего дома;
• нет радиопомех;
• несложно выполнить даже неопытному человеку;
• невысокие показатели шума;
• обеспечение работоспособности при невысоких силовых показателях;
• высокий КПД;
• можно изготовить даже из материала, отслужившего срок эксплуатации.

На основании этого можно сделать вывод, что конструкция легко выполняется и эксплуатируется без особых затруднений.

О недостатках конструкции

Как и во всех других конструктивных изделиях, у ветрогенератора имеются свои недостатки. К ним относятся:

• при очень сильных ветровых нагрузках теряется мощность и в связи с этим снижается количество вырабатываемой энергии;
• невысокая стойкость лопастей по отношению к нагрузкам;
• при перемене ветра происходит внезапная остановка механизма, или вначале колесо останавливается, а затем очень медленно набирает обороты.

‘; blockSettingArray[0][«setting_type»] = 6; blockSettingArray[0][«elementPlace»] = 2; blockSettingArray[1] = []; blockSettingArray[1][«minSymbols»] = 0; blockSettingArray[1][«minHeaders»] = 0; blockSettingArray[1][«text»] = ‘

‘; blockSettingArray[1][«setting_type»] = 6; blockSettingArray[1][«elementPlace»] = 0; blockSettingArray[3] = []; blockSettingArray[3][«minSymbols»] = 1000; blockSettingArray[3][«minHeaders»] = 0; blockSettingArray[3][«text»] = ‘

Энергия волн как альтернативный источник электроэнергии

Энергия волн – энергия, которую волны переносят по поверхности воды.

Это неисчерпаемый источник, пригодный для получения электричества. Для преобразования энергии волны в электроэнергию сооружают электростанции волновые. Их монтируют непосредственно в воду.

В перспективе волновая генерация может за год выдать 4 ТВт в прибрежных зонах и до нескольких десятков ТВт в открытом море.

Природа явления

Волнообразование – есть результат воздействия солнечных лучей. Солнце нагревает воздушные массы, из-за чего они перемещаются в пространстве. В процессе перетекания воздух соприкасается с поверхностью океана, инициируя возникновение волны.

Энергоемкость конкретного волнового вала определяется:

• силой ветров;
• продолжительностью порывов;
• шириной воздушного фронта.

Максимальное значение энергоемкости одной волны достигает 100 кВт на 1 м. Данный показатель существенно понижается на мелководье, что объясняется трением о дно водоема.

Принцип действия классической волновой электростанции

Осциллирующая водяная колонна с воздушной турбиной Уэллса являет собой классический, наиболее проработанный вид волновой электростанции. Аналогичное оборудование успешно функционирует как в море, так и в прибрежной зоне.

Принцип работы одинаков и для стационарных, и для плавучих моделей. Волной в, наполовину погруженной в воду, камере поднимается уровень воды. Благодаря заполнению внутреннего объема агрегата водой, воздух, находящийся внутри, под давлением выдавливается из сосуда. Образовавшиеся воздушные потоки пропускаются через лопасти реверсивной турбины низкого давления Уэллса. Когда возникает откат воды, воздух возвращается в камеру, минуя все те же турбинные лопатки. Уэллс добился сохранения направления вращения вала турбины вне зависимости от направления движения волны, что обеспечивает непрерывность передачи крутящего момента на вал генератора.

Турбина Алана Артура Уэллса избавлена от сложных механизмов измерения шага, а также систем клапанов. Агрегат имеет симметричное сечение и сравнительно большой угол атаки лопастей. В целом механизм характеризуется:

• малым отношением скорости вращения к скорости потока воздуха;
• высоким коэффициентом лобового сопротивления;
• периодическими провалами мощности;
• КПД на уровне 40-70%;
• шумностью – издаваемые им, звуки сопоставимы со звучанием огромного органа.

 

Совершенствование классической модели

Принцип действия подобных агрегатов сохраняется неизменным. Конструкторы пытаются изменить архитектуру камеры, чтобы добиться максимального сжатия воздушной массы внутри нее. Усовершенствованная модель камеры позволяет изменять ее объем и геометрию в зависимости от состояния акватории.

Эффективность этой идеи доказали и теоретически, и практически. В итоге удалось избавиться от перепадов мощности станции, обусловленных падением высоты волны, и защитить оборудование от чрезмерных нагрузок и разрушения во время штормов.

Такая станция с «дышащей» камерой функционирует в Атлантике у португальских берегов. Ее мощности в 750 кВт достаточно для обеспечения электричеством около 1000 семей. Там планируется создать огромный прибрежный генерирующий каскад.

В перспективе плавучие волновые станции этого типа будут строить там, где функционируют ветровые фермы, используя единую якорную систему для электростанций обоих видов.

Буй-генератор

Ocean Power Technologies (OPT) – инжиниринговая компания из Шотландии – представила PowerBuoy PB150. Это огромный буй длиной 42 м, удерживаемый одиннадцатиметровым поплавком и якорной системой. Мощность одной станции 150 кВт.

Агрегат способен преобразовывать в электроэнергию вертикальные колебания. Погруженная часть буя-генератора зафиксирована на дне якорной системой. Поплавок перемещается по вертикали в унисон колебанию морских вод – он закреплен на подвижном штоке. Шток – часть линейного генератора, который во время прохождения обмотки статора вырабатывает электричество.

Конструкция оснащена системой датчиков, благодаря которой можно вручную адаптировать ход штока согласно силе, высоте и частоте волн, добиваясь наиболее рационального режима работы оборудования. Во избежание аварий в периоды сильных штормов шток поплавка блокируется автоматически.

К месту дислокации агрегат доставляют буксиры. Несколько подобных буев, установленные рядом, использующие общую якорную систему и единый силовой контур, образуют волновую ферму. Для установки системы мощностью 10МВт необходимо 0,125 квадратных км водной поверхности. Первый такой буй разместили в 33 морских милях от Инвергордона (Шотландия). Анализ среды вблизи функционирующего генератора показал, что он экологически нейтрален.

Преимущества и недостатки

Преимущества волновой энергетики:

• волновая электростанция способна заменить волногасители, защищающие береговую линию и прибрежные сооружения от разрушения;
• волновые электрогенераторы малой мощности можно монтировать непосредственно на мостовых опорах, причалах, принимая мощность волн;
• удельная мощность волнения волн выше удельной мощности ветров на 1-2 порядка, соответственно волновая энергетика может оказаться выгоднее, нежели ветряная.

Недостатки:

• штормовая волна способна смять лопасти водяных турбин. Проблема решается методами искусственного уменьшения мощности, заключенной в волнах;
• некоторые типы генераторов представляют реальную угрозу для безопасности мореплавания;
• в местах установки отдельных видов агрегатов промышленное рыболовство становится невозможным.

‘; blockSettingArray[0][«setting_type»] = 6; blockSettingArray[0][«elementPlace»] = 2; blockSettingArray[1] = []; blockSettingArray[1][«minSymbols»] = 0; blockSettingArray[1][«minHeaders»] = 0; blockSettingArray[1][«text»] = ‘

‘; blockSettingArray[1][«setting_type»] = 6; blockSettingArray[1][«elementPlace»] = 0; blockSettingArray[3] = []; blockSettingArray[3][«minSymbols»] = 1000; blockSettingArray[3][«minHeaders»] = 0; blockSettingArray[3][«text»] = ‘

преимущества и недостатки ветряных электростанций

Виды ветряной энергии

Рост потребления энергоресурсов ускоряется с каждым годом. Появление новых устройств, бытовой техники, компьютерного оборудования способствуют повышению потребностей населения и вынуждает к увеличению мощностей централизованных линий. Их состояние, и так достаточно ветхое, от таких нагрузок становится еще более плачевным. Изношенность электросетей в некоторых регионах достигает 70-80 %, что заставляет задуматься о завтрашнем дне.

С другой стороны, имеется немало регионов, куда линии электропередач д сих пор не проведены. Это отдаленные районы Крайнего Севера, труднодоступные горные населенные пункты и т.д. Надеяться на скорую электрификацию таких мест не приходится, так как важных промышленных или оборонных объектов там нет, а вести линию «в никуда» нерационально, она никогда не окупится.

Выходом из складывающейся ситуации может стать использование альтернативных методов производства электроэнергии. Рассмотрим один из наиболее перспективных вариантов.

Воздушный поток

По сути, энергия ветра одна — кинетическая. Воздушный поток обладает огромной мощью, действие которой можно наблюдать на видео или фотографиях последствий ураганов или просто шквальных порывов. Гораздо больше существует устройств, так или иначе использующих ветряную энергию для выполнения какой-нибудь работы, производства электрического тока и прочих нужд. Так, насосы, действующие от ветряка, известны с незапамятных времен, а современные ветроэлектростанции обеспечивают электрической энергией целые страны и регионы.

Особенностью энергии ветра является ее доступность. Для создания гидроэлектростанции необходимо найти подходящий по рельефу участок русла реки, построить запруду, которая затопит большую площадь полезной поверхности земли. Страдают и исчезают пахотные земли, нарушается естественный ареал обитания животных, изменяется климат в регионе.

Для атомной энергетики надо получить ядерное топливо, построить АЭС, все время ее работы существует ощутимый риск возникновения аварии, угрожающей крупной катастрофой. Использование ветра практически безопасно, не имеет отрицательного воздействия на природу или человека.

Противники ветроэнергетики декларируют различные проблемы, создаваемые использованием ВЭС, но фактов, подтверждающих эти проблемы, не привели ни разу. Практика же опровергает все домыслы относительно вреда от ветростанций, подтверждая лишь полезные свойства.

История использования

Начало использования ветра человеком уходит корнями в далекое прошлое. Прежде всего, это мореплавание. Изобретение паруса намного облегчило навигацию и позволило добираться до места назначения гораздо быстрее. В 200 гг до н.э. в Персии уже существовали ветряные мельницы для изготовления муки.

Первая ветроэлектростанция была выстроена в Дании в XIX веке. Место появления первой станции не случайно, так как в Дании издавна использовались ветряные мельницы, а обычных на то время возможностей для производства электричества при помощи гидростанций не было. Западная Европа является одним из лидеров в развитии ветроэнергетики, хотя с ней весьма сильно конкурируют Китай и Индия.

В России ветровые установки не распространены в должной степени, так как обилие рек способствует развитию гидроэнергетики. Учитывая более высокую производительность ГЭС, это вполне оправдано, но в последнее время интерес к энергии ветра проявляется с новой силой.

Ресурсы энергии солнца и ветра на Земле

Альтернативные источники, к которым относятся солнечная и ветровая энергия, обладают огромным потенциалом. Их количество практически неисчерпаемо, во всяком случае при нынешнем уровне технических возможностей. Особенностями этих видов является периодический характер пользования — для солнца характерен перерыв в ночное время, а ветровые потока не имеют определенной системы и движутся хаотично.

Исключением являются прибрежные регионы, где направление потока изменяет только знак — либо с моря на сушу, либо наоборот. В остальном оба источника бесконечны. Ветер не теряет своей энергии даже при использовании больших станций, состоящих из сотни и более установок, что выгодно отличает его от тех же углеводородов, которые сгорают, загрязняя атмосферу и убывают при этом.

Количество солнечной энергии, доступной на поверхности Земли, во многом зависит от климата и состояния атмосферы в регионе. Районы с обычно затянутым тучами небом в этом отношении бесперспективны. То же касается и регионов со слабыми ветрами в отношении ветроэлектростанций. При этом, энергия ветра доступна в любое время дня и ночи, что делает ее позиции несколько более предпочтительными.

Какие преимущества имеет энергия ветра?

Ветер — абсолютно бесплатный источник энергии. Его не надо добывать, производить или приобретать. В этом состоит его основное преимущество, с которым нельзя спорить или опровергнуть. Кроме этого, есть и другие, не менее привлекательные качества:

• экологическая чистота
• доступность в любой точке земного шара
• неиссякаемость
• возможность использования как в промышленных масштабах, так и в индивидуальном порядке
• простота и надежность оборудования, нужного для производства энергии

Возможность самостоятельного изготовления ветряка из подручных материалов на своем садовом участке или в частном доме отличает этот источник от любого другого. Для самостоятельной сборки требуется некоторый опыт и навык работы со слесарным инструментом и хотя бы базовые познания в электротехнике. В настоящее время получить любую необходимую информацию — не проблема, поэтому задача создания своего собственного ветрогенератора многократно упростилась.

Недостатки ветряных электростанций

К основным недостаткам относят нестабильность воздушных потоков. Даже в прибрежных регионах с преобладающими бризами, имеющими относительно ровные параметры, случаются отклонения от обычных значений, а в континентальных регионах, с их особенностями климата, перепадами среднесуточных температур и влажности, движение воздушных масс имеет сложную и зачастую неожиданную систему. Кроме того, к недостаткам ВЭС принято относить:

• шум от работы установок
• мерцание от вращающихся лопастей
• вибрации, отрицательно воздействующие на мелких животных и, отчасти, на людей
• высокие инвестиционные расходы
• относительно короткий срок службы, не всегда обеспечивающий окупаемость проекта
• дороговизна электроэнергии

Некоторые из этих недостатков можно смело отнести к домыслам, например, высокий уровень шума или вибраций. Но относительно дороговизны и неокупаемости проектов — факт, спорить с которым нет смысла. Расходы на создание ветростанций обычно берутся на себя государствами, особенно если рассматривается крупный проект, способный в корне изменить энергообеспеченность страны, либо, если станция невелика, покрываются из частных инвестиций.

Следует отметить, что стоимость относительно небольших проектов на несколько порядков ниже, чем у гигантов энергетики, что намного увеличивает рентабельность вложений и способствует достаточно быстрой окупаемости.

Современные способы производства электричества из энергии ветра

На сегодня самым распространенным способом преобразования энергии потоков ветра является использование ветрогенераторов. Это устройства, преобразующие энергию потока во вращательное движение, передающееся на генератор, который производит электрический ток. С генератора производится заряд аккумуляторной батареи, которая, разряжаясь, через инвертор питает потребителей.

Примечательно, что все разнообразие конструкций и типов ветряков практически никак не сказывается на состоянии электроники — ее состав, начиная с генератора, одинаков для всех видов установок и различается только по мощности.

Все разнообразие конструкций относится лишь к вращающейся крыльчатке. Здесь имеются разные варианты конструкции:

• горизонтальные
• вертикальные

Наименования этих групп означают расположение оси вращения ротора. Горизонтальные конструкции несколько эффективнее, что стало причиной использования их в крупных ветротурбинах. Вертикальные устройства, в свою очередь, более приспособлены к обслуживанию небольших частных хозяйств, домов, линий освещения или водоснабжения.

Возросший интерес к ветроэнергетическим установкам послужил толчком к росту разработок различных вариантов конструкции ветряка. Основным направлением поисков конструкторов является оптимальный вариант крыльчатки, способный вращаться при слабом ветре. Это актуально для условий России, так как преобладающие ветра в нашей стране относятся к слабым и, в меньшей степени, средним.

Помимо роторных установок рассматриваются и другие конструкции. Например, голландские конструкторы разработали ветряк, работающий на каплях воды. Они переносят заряд с одного электрода на другой, повышая его потенциал. Разработка совершенно новая, никаких характеристик в свободном доступе пока не имеется, но интерес к такой конструкции весьма высок.

Как сделать ветряную электростанцию?

Создание ветряной электростанции является сложным и затратным процессом. Необходимо установить большое количество ветряков и объединить их в единую энергосистему с общей производительностью. Это требует больших усилий по техническому, юридическому и финансовому сопровождению проекта, понадобятся тщательные предварительные разведочные работы, отвечающие на все вопросы эксплуатационного характера:

• преобладающая скорость ветра
• климатические условия, возможность ураганных ветров
• состав почв, стабильность, несущая способность
• особенности рельефа местности

Эти показатели дают почву для расчетов эффективности и возможности строительства станции в данном регионе. Использование ветроэлектростанций не создает проблем для сельского хозяйства, площади сокращаются только на размеры основания несущих мачт. Работа установок имеет достаточно плавный характер и не вредит окружающим людям или животным. Для местностей, не имеющих других вариантов, ветроэнергетические установки являются оптимальным выходом из положения.

Рекомендуемые товары

применение крупнейших ВЭС, их эффективность и перспективы развития

Постоянно возрастающая потребность в электроэнергии вынуждает внимательнее присматриваться к дополнительным возможностям ее производства. Один из вариантов, доступный как для промышленного, так и частного воспроизводства электрического тока — ветроэнергетика.

В России этот метод используется редко и в мелких масштабах, но его возможности привлекательны, позволяют решать проблему с энергообеспечением самостоятельно. Рассмотрим перспективы этого направления и варианты его реализации на практике.

Развитие ветроэнергетики в России

Несмотря на большое количество ГЭС, действующих в России, есть немало населенных пунктов, не имеющих подключения к централизованным сетям. Выходом из положения являются дизельные электростанции, но они требуют топлива и ремонта. Как постоянный источник электроэнергии такой вариант затратен и несамостоятелен. Кроме того, мощность дизельной электростанции ограничена, из-за чего появление новых потребителей затруднено.

Использование альтернативных источников энергии в России развито слабо. Причиной такой ситуации являются:

• энергетическая избыточность, присутствующая в стране в целом
• отсутствие возможности самостоятельного решения вопроса у населения, особенно во времена СССР
• недостаток инициативы и специальных знаний, препятствующий развитию дополнительных направлений энергетики

Одним из наиболее привлекательных направлений альтернативной энергетики является ветроэнергетика. Она имеет массу преимуществ, основным из которых следует считать неограниченность источника, независимость от времени суток или сезона. При этом, широкого распространения ветроэнергетика пока не получила, поскольку основной упор уже давно сделан на более производительную и удобную для России гидроэнергетику.

Использование энергии ветра до сих пор рассматривалась как интересный физический эксперимент, наглядное пособие для студентов ВУЗов.

Тем временем, жители других стран, не имеющие возможности для строительства ГЭС, успешно развивают ветроэнергетику и получают немалое количество энергии. Например, в Германии, которая лидирует по количеству выработки энергии ветрогенераторами в Европе, ежегодно производится около 45 Гвт электроэнергии, что составляет значительный процент от общей выработки.

Другие страны Европы, расположенные на побережье Атлантики, успешно используют шельфовые ветроэлектростанции. Такая ситуация во многом вынужденная, возникшая из-за неимения других возможностей, но эффект от методики вполне реален и неоспорим.

Состояние и перспективы

Ветроэнергетика имеет намного меньшую эффективность по сравнению с гидроэнергетикой. Стабильность и вырабатываемая мощность самого большого ветряка сильно уступают одному агрегату средней ГЭС.

География России, обилие крупных рек и удачный рельеф местности позволили создать массу гидроэлектростанций, обеспечивающих промышленность и население в достаточной степени.

Россия считается энергоизбыточной страной, что свидетельствует о состоянии энергетики в целом.

При этом, уровень потребления электроэнергии постоянно возрастает. Имеющиеся мощности не готовы к скачкообразному повышению спроса, появление новых приборов и оборудования, как промышленного, так и бытового, предполагают потребление дополнительной энергии.

Кроме того, состояние электросетей достаточно сложное, в некоторых участках оно неудовлетворительное. Общая изношенность имеет высокий процент, на замену и обновление материальной базы требуются немалые средства. Решать вопрос путем увеличения расценок за электроэнергию — означает вызвать волну критики и вопросов от населения и предпринимателей, вполне справедливых.

Использование ветрогенераторов как альтернативной энергетической отрасли государственного масштаба в России нецелесообразно. Причиной этого являются относительно слабые и нестабильные ветра, невысокая эффективность направления в сравнении с традиционным методом производства энергии.

Наиболее выгодным и полезным представляется использование ветрогенераторов для обеспечения частных домов, усадеб, фермерских хозяйств, расположенных вдали от сетевых источников и не имеющих возможности подключения.

Основная проблема, возникающая перед пользователями — стоимость оборудования. Цены на устройства заводского изготовления слишком высоки для населения, что резко ограничивает возможности спроса и окупаемость. При этом, самостоятельное изготовление ветряков обеспечивает экономию денег в 10 и более раз при таком же качестве. Это обстоятельство является ключевым условием развития ветроэнергетики на бытовом уровне — при появлении доступных по цене образцов спрос увеличится в десятки раз.

Наибольшие перспективы у ветроэнергетики имеются в степных регионах, на юге России, в местностях, где строительство дополнительных ГЭС или АЭС невозможно.

Основным импульсом в развитии стало бы решение правительства о строительстве крупных ВЭС, но на сегодня их параметры не могут в достаточной степени конкурировать с ГЭС или АЭС ни по мощности, ни по производительности. Кроме того, нестабильность источника энергии — ветра — является достаточно серьезным аргументом против использования этого направления в промышленных масштабах.

Применение энергии ветра

На сегодняшний день использование энергии ветра имеет мелкие масштабы. Гидро- и ядерная энергетика в связке с угольными или мазутными ТЭЦ практически полностью закрывают потребность населения, а регионы, не имеющие подключения, пока обходятся дизельными или бензиновыми генераторами. Поэтому реализация программ альтернативных способов выработки энергии и, в частности, ветроэнергетики, еще не созрела для реального воплощения в жизнь.

Необходимо учитывать, что речь идет о промышленном производстве энергии, способном обеспечивать, как минимум, населенные пункты.  Существующие относительно небольшие ветроэлектростанции пока нельзя считать существенным вкладом в энергетику страны, скорее, это варианты использования существующих возможностей при отсутствии подключения или недостатке имеющихся ресурсов.

Наибольший эффект в условиях России способны показывать именно небольшие ветряки, используемые для обеспечения одного дома или усадьбы. Для отдаленных поселков, дачных или коттеджных, где подключение стоит очень дорого, а состояние сетей допускает частые и внезапные отключения и перебои, использование собственного ветрогенератора способно стать неплохим вариантом дополнительного или основного источника питания бытовой техники и маломощного оборудования.

Для освещения или водоснабжения уже сегодня достаточно активно используются ветряки, созданные из подручных материалов. Они вполне справляются со своей задачей, имеют высокую ремонтопригодность и неприхотливы в обслуживании.

Такие преимущества привлекают широкий круг пользователей, желающих установить комплект ветрогенератора у себя на участке. Это позволит разгрузить имеющиеся электросети и сэкономить на счетах за электричество. Таким образом может быть частично или полностью решена проблема энергоснабжения отдаленных населенных пунктов, экспедиций или прочих участков.

Самая крупная ветровая электростанция в России

На сегодняшний день самой крупной из действующих в России является Ульяновская ВЭС. Ее установленная мощность составляет 35 МВт, что относительно немного в сравнении с имеющимися ГЭС. Станция совсем новая, запущена в эксплуатацию в январе 2018 года. ВЭС принадлежит компании Фортум, строительство комплекса продолжалось два года. В состав станции входят 14 ветротурбин по 2,5 МВт мощностью.

Поставщиком комплекса является китайская компания DongFung, выигравшая тендер на поставку проектного оборудования. Проектные работы начались в феврале 2016 года, а непосредственное строительство стартовало в мае 2017. Примечательно, что основными участниками создания проекта и строительных работ являлись компании из России, хотя были и зарубежные представители. При этом, доля российского оборудования составляет 28 %, т.е. большинство технического обеспечения создано в Китае.

Данная ВЭС не долго будет являться самой крупной в России. В планах компании Фортум в партнерстве с компанией Вестас (мировым поставщиком ветротурбин и оборудования для ВЭС) строительство большого количества турбин суммарной мощностью до 1000 МВт. Предполагаемый процент российского оборудования в этих проектах — 65%.

Крупнейшие ВЭС в стране

Количество ветроэлектростанций в России не так уж и мало, хотя их мощность относительно невелика. Имеются агрегаты в Калининградской области, в Оренбургской области, в Башкортостане, Калмыкии, на Чукотке, в Белгородской области.

Большой список ВЭС имеется в Крыму, где ветроэнергетика имеет большую эффективность из-за географического положения и особенностей атмосферных потоков ветра. Изолированная энергосистема Крыма во многом опирается на ветрогенераторы, позволяющие использовать собственную энергию, а не поставляемую с материка.

Имеющиеся на сегодняшний день ВЭС являются, по сути, первыми пробными комплексами, созданными в том числе для получения практического опыта эксплуатации подобных сооружений и для сбора статистики, дающей информацию о возможностях ВЭС в условиях российских регионов.

В планах значится строительство намного более производительных и мощных ветростанций, предполагаемый ввод в эксплуатацию — 2020-2022 гг. Мощность каждого комплекса будет составлять от 15 до 300 МВт, что сможет в значительной степени разгрузить обветшалые сети, позволит стабилизировать работу энергостистем регионов, сделает возможной подачу электроэнергии в отсталые районы.

Рекомендуемые товары

альтернативная энергетика, возобновляемые источники, достоинства и недостатки

Потребности населения планеты в энергии постоянно возрастают. Появление новых технологий, оборудования и аппаратуры вынуждает внимательнее присматриваться к существующим и альтернативным источникам энергии. В то же время, существует еще немало уголков, где нет обычной сетевой электроэнергии. Это является дополнительным стимулом к внедрению и разработке устройств альтернативной энергетики, позволяющих увеличить энерговооруженность отдельных регионов и всей планеты в целом.

Энергетические ресурсы планеты

На сегодня используются два основных источника энергии:

• углеводороды
• электричество

Первый источник — углеводороды — удобен тем, что позволяет в определенных пределах быть автономными потребителям. Автомобили могут ездить в любом направлении, но как только заканчивается топливо, они останавливаются. При этом, нефть имеет определенное, конечное количество и рано или поздно она закончится.

Электроэнергия — особый тип. В отличие от углеводородов, ее можно производить в неограниченных количествах. Получать электричество можно в любой точке планеты, было бы оборудование. Существующие методы выработки электричества привязаны к удобным местам в руслах рек, обычно зажатых между двумя горными склонами (ГЭС).

Другой вариант — использование атомной энергии, когда источником является процесс распада радиоактивных элементов. Технология опасная и до конца не изученная, так как смоделировать различные аварийные ситуации можно только теоретически.

Оба вида энергии востребованы в равной степени, но приоритет электричества постоянно возрастает. Оно более универсально, позволяет совершать множество действий различного характера, тогда как углеводородные виды могут служить лишь топливом. При этом, сжигание углеводородов плачевным образом отражается на состоянии окружающей среды. Как бы ни стремились конструкторы и ученые к полной безопасности бензиновых или дизельных двигателей, урон, нанесенный природе, огромен.

Развитие технологий предоставляет новые, более прочные материалы, обладающие удивительными возможностями. Появились солнечные батареи, позволяющие использовать энергию солнца. Этот источник имеет невероятную мощь, способную обеспечивать все потребности человечества, но пока нет достаточно эффективных способов получения и переработки. Существующие ныне солнечные элементы имеют весьма низкий КПД — до 18 %, что несравнимо с затратами на их производство.

Другой альтернативный источник энергии, способный обеспечивать энергетические потребности — это ветер. Он более постоянен, чем солнце, так как по ночам ветер дует с такой же силой. При этом, ветер нестабилен — сегодня есть, завтра — нет. Использование энергии ветра в качестве основной потребует изобретения способа качественно сохранять электроэнергию на случай отсутствия источника.

Альтернативная энергетика: возобновляемые источники

К возобновляемым источникам относят энергию солнца, ветра, морских приливов или течений. Наиболее далеко продвинулись разработки устройств, способных получать солнечную и ветровую энергию. С ними проще работать, они имеются в любой точке и не требуют выходить в море или другими способами изменять месторасположение.

Возобновляемые источники имеют практически неограниченные запасы. Сам термин «возобновляемые» не совсем точен. Они не возобновляются, а просто неограниченны в своих количествах. Единственный недостаток, свойственный всем альтернативным видам — отсутствие скоплений, рассеянность в пространстве.

Для получения достаточного количества энергии надо создать приемное устройство достаточно большой площади. Приходится устанавливать большое число солнечных батарей, изготавливать ветряные турбины больших размеров, чтобы получить достаточное для дальнейшей переработки количество энергии. Создать достаточно компактное устройство пока не удалось, хотя некоторые разработки вполне успешно решают вопрос и в скором времени можно ожидать появления вполне компактных конструкций.

История использования энергии ветра

Когда началось использование энергии ветра для решения хозяйственных вопросов человека – точно сказать нельзя. Еще со времен древнего Египта известны ветряные мельницы. В древнем Китае ветряки использовались для откачки воды с рисовых полей. Использование паруса для мореходства известно еще раньше, со времен древнего Вавилона, и это только письменные свидетельства.

Европа в те времена представляла собой скопление диких племен. С появлением признаков цивилизации ветряные мельницы, парусные суда появились и здесь. Но на длительный период на этом использование ветра и заканчивалось. Слишком неустойчивый, непредсказуемый источник, рассчитывать на него без обладания запасным вариантом было невозможно.

С развитием производства появились первые насосы для подъема воды из скважин. Тогда же началось использование ветряков в качестве привода для них. Такие устройства функционируют и поныне, они просты, надежны и нетребовательны в эксплуатации.

Ветрогенераторы начали появляться с возникновением устройств для переработки вращательного движения в электроэнергию — генераторов. Бурное развитие ветрогенераторы получили в XX веке, хотя война остановила множество проектов в Европе.

На сегодня лидерами в использовании ветроэлектростанций являются США и Китай. Большое количество станций имеется в Европе, они сосредоточены на западном побережье. Больше всего в Дании, что вполне объяснимо — никаких других источников в этой стране не имеется.

В России имеются идеальные условия для развития гидроэнергетики. Выдаваемые мощности агрегатов далеко обгоняют ветровые установки по производительности, источник вращения постоянный и стабильный. Строительство большого числа ГЭС в прошлом веке создало переизбыток электроэнергии, хотя не решило проблему энергоснабжения отдаленных и северных территорий.

Высокая эффективность ГЭС, отсутствие сильных и стабильных ветров на большинстве территории снизили интерес к ветроэнергетике. Кроме того, существующее на тот момент оборудование не имело высокой производительности, не давало возможностей производить достаточного количества энергии. Вопрос решался применением бензиновых или дизельных генераторов, более надежных и готовых в нужный момент выдать необходимый результат.

На сегодня интерес к ветроэнергетике значительно вырос. Появились новые, более эффективные разработки, способные обеспечивать достаточное количество потребителей. Кроме того, имеются сильные неодимовые магниты, позволяющие самостоятельно изготавливать генераторы с возможностью работать на медленной скорости вращения, что в корне изменило ситуацию и пробудило высокий интерес у конструкторов.

Достоинства и недостатки ветровой энергетики

Ветроэнергетика базируется на мощном и неисчерпаемом источнике. Ветер существует независимо от состояния экономики, климата, времени года. В этом состоит особенность направления, одновременно являющаяся как достоинством, так и недостатком. В целом, плюсами энергии ветра считаются:

• неограниченные запасы
• бесплатный источник энергии
• пользование не создает угрозы природе, не уменьшает ресурсы, не имеет отрицательных последствий для здоровья человека

К недостаткам принято относить:

• неустойчивость, нестабильность источника
• при огромных мощностях ветровых потоков, прием и переработка технически сложны и малоэффективны
• шум, вибрация во время работы
• высокая стоимость оборудования и энергии

Кроме того, противники ветроэнергетики приводят массу других аргументов, не всегда сушествующих, зачастую сильно преувеличенных.

Основным, неоспоримым достоинством является неисчерпаемость и возможность бесплатного получения ветра. При этом, стоимость оборудования, доставки, эксплуатации, в сочетании с низкой эффективностью установок, снижают возможности ветроэнергетики для многих регионов. Необходимы новые, более производительные, чувствительные ветрогенераторы, способные конкурировать с распространенными на сегодня методами выработки электроэнергии.

Рекомендуемые товары

в России, в мире, перспективы, плюс, минусы

Ветроэнергетика – это направление альтернативной энергетики, основанной на использовании возобновляемого источника энергии, которым является ветер. Кроме этого, в соответствии с состоянием развития на текущий момент и количеством производимой энергии, ветроэнергетика является отдельной отраслью производства различных видов энергии, таких как: электрическая, механическая, тепловая и т. д. Во всех случаях первичным источником служит кинетическая энергия ветра, путем использования различных механизмов, преобразуемая в требуемый вид энергии.

Ветроэнергетика в России

Содержание статьи

С начала ХХ века, с постепенным внедрением электричества в повседневную жизнь человека, использование ветровых установок было одним из способов получения электрической энергии. В разные годы эта отрасль переживала взлеты и падения, вызванные состоянием экономики страны, успехами в развитии технических устройств и потребностью в источниках энергии.

Россия — это большая страна, и благодаря своей значительной площади, а также расположением в различных географических и климатических зонах, обладает огромным потенциалом использования ветровой энергии. По данным экспертов, потенциал оценивается в более, чем в 50000 млрд.кВт.час электрической энергии в год, что может составлять до 30% производимой электроэнергии энергосистемой страны.

Возможность использования энергии ветра, в различных регионах, можно оценить, посмотрев на карту ветровых зон:

Из приведенной карты видно, что потенциально, использование ветровых установок, возможно на значительной территории страны. Наиболее благоприятные районы, это: прибрежные территории северных, Черного, Каспийского и Азовского морей, полуостров Камчатка, остов Сахалин, внутренняя территория страны от Волги и Дона, до Карелии, Алтая и Тувы.

В настоящее время развитию ветроэнергетики уделяется повышенной внимание, поэтому в последние годы, наблюдается динамика роста по вводу в эксплуатации энергетических мощностей, что видно из приведенной ниже диаграммы:

Использование ветровых генераторов, в разных регионах страны, получило неравномерное распространение, что обусловлено наличием определенных погодных условий, различных технических и финансовых возможностей регионов, а также потребностью в электрической энергии.

Так присутствие ветроэнергетических компаний в различных регионах выглядит следующим образом:

Суммарная установленная мощность ветровых электростанций составляет более 75,0 МВт, наиболее крупные это:

Расположенные в Крыму:

• Донузлавская ВЭС, мощность установленных генераторов составляет 18,7 МВт;
• Останинская ВЭС, мощность установленных генераторов составляет 26,0 МВт;
• Тарханкутская ВЭС, мощность установленных генераторов составляет 15,9 МВт;
• Восточно-Крымская ВЭС, мощность установленных генераторов составляет 2,8 МВт.
• В Калининградской области, Зеленоградская ВЭУ, мощность установленных генераторов составляет 5,1 МВт;
• На Чукотке, Анадырская ВЭС, мощность установленных генераторов составляет 2,5 МВт;
• В Республике Башкортостан, ВЭС «Тюпкильды», мощность установленных генераторов составляет 2,2 МВт;
• В республике Калмыкия, ВЭС компании ООО «АЛТЭН», мощность установленных генераторов составляет 2,4 МВт;
• В Мурманской области, ветродизельная электростанция, на мысе Сеть-Наволок, мощность установленных генераторов составляет 0,1 МВт;
• На острове Беринга Командорских островов, ВЭС, мощностью установленных генераторов 1,2 МВт.

В различной стадии строительства, подготовки исходных данных и разработки технической документации, находятся следующие станции:

• Заполярная ВДЭС (3,0 МВт) и Новиковская ВЭС (10,0 МВт) в Республике Коми;
• Ленинградская ВЭС (75,0 МВт), в Ленинградской области;
• Ейская ВЭС (72,0 МВт), Анапская ВЭС (5,0 МВт) и Новороссийская ВЭС (5,0 МВт), в Краснодарском крае;
• Морская ВЭС (50,0 МВт), в Калининградской области;
• Морская ВЭС (30,0 МВт) и Валаамская ВЭС (4,0 МВт) в Республике Карелия;
• Приморская ВЭС (30,0 МВт), в Приморском крае;
• Магаданская ВЭС (30,0 МВт), в Магаданской области;
• Чуйская ВЭС (24,0 МВт), в Республике Алтай;
• Усть-Камчатская ВДЭС (16,0 МВт), в Камчатской области;
• Дагестанская ВЭС (6,0 МВт), в Дагестане;
• Приютненская ВЭС (51,0 МВт), в Республике Калмыкия.

Государство уделяет внимание на развитие альтернативных источников энергии, принимаются программы по поддержке и стимулирования этой отрасли энергетики на федеральном и региональных уровнях.
В стране появляются новые организации, которые занимаются ветроэнергетикой, создаются отечественные образцы ветровых установок различной мощности и конструкций.

Ветроэнергетика в Мире

Технически развитые страны также не обходят своим вниманием альтернативные источники энергии. За последние годы, доля ветроэнергетики, в общем количестве вырабатываемой электрической энергии, в разных странах, на разных континентах, постоянно увеличивается, что видно на приведенной ниже диаграмме:

В странах Европы, Китае и США, правительства уделяют большое внимание этой отрасли энергетики. Предприятия, работающие в данной сфере, получают различные льготы, им оказывается финансовая помощь.

Лидером, среди европейских стран, по использованию ветровых установок, является Германия, за ней идет Испания и Дания. Распределение мощностей, в процентном соотношении, среди стран, приведено на ниже следующей диаграмме.

В настоящее время, наиболее крупные ветровые установки, работают в странах Европы, это:

1. В Германии:
   Ветряные электростанции Германии производят более 8,0 % от всей произведённой электроэнергии. Установленная мощность ветровых генераторов превышает 45000,0 МВт.
2. В Испании:
   Ветроэнергетика в Испании широко распространена как в частном секторе, так и при промышленном производстве электрической энергии. Доля производимого электричества ветровыми генераторами составляет более 20% от общего количества производимой электрической энергии.
3. В Дании:
   Дания является первопроходцем, в деле использования энергии ветра для получения электрической энергии в промышленных масштабах. История ветроэнергетики этой страны начиналась в 70-х годах ХХ века, и по настоящее время, Дания является лидером по производству ветровых генераторов и их комплектующих.
   Ветроэнергетика Дании производит более 40% электрической энергии в общей доле производимого электричества в стране.

Если посмотреть на карту ветряных электростанций Европы, составленная агентством SETIS при Еврокомиссии, приведенную ниже, то отчетливо видно, что Германия является несомненным лидером из европейских стран, по количеству ветровых генераторов (места установки помечены синими кружками).
Из смонтированных в Европе, наиболее крупной является ветряная ферма Уитли (Whitelee). Она смонтирована в Шотландии и состоит из 140 турбин.

В прочих государствах нашей планеты использование ветровых установок выглядит следующим образом:

• В США:
  В этой стране, ветроэнергетика как отрасль, развивается довольно быстро. Установленная мощность ветровых генераторов составляет более 75,0 ГВт. В общей доле вырабатываемой электрической энергии, доля ветроэнергетики составляет более 5,0 %.

Ветровые электростанции построены в 34 штатах, из наиболее энергоемкие, это в таких штатах как:

1. Техас – установленная мощность ветровых генераторов более 14000,00 МВт;
2. Калифорния и Айова — установленная мощность ветровых генераторов более 5000,00 МВт;
3. Оклахома, Иллинойс, Орегон, Вашингтон, Миннесота — установленная мощность ветровых генераторов более 3000,00 МВт;
4. Канзас и Колорадо — установленная мощность ветровых генераторов более 2000,00 МВт.
5. Наиболее крупная станция Сан Горгонио Пасс, расположена в Калифорнии, способна вырабатывать более 600,0 МВ электрической энергии, в ее состав входит 3218 турбин.
   Построено более 50 заводов по производству ветровых установок и их комплектующих.

• В Китае:
  Промышленный рост не обошел стороной и ветроэнергетическую отрасль Китая. В настоящее время, установленная мощность ветровых генераторов составляет более 150,0 ГВт. В доле производимой электрической энергии в стране, доля ветроэнергетики составляет более 3,0 %. Энергетики Китая продолжают строительство новых ветровых электростанций, в период до 2020 года, планируется запустить в работу еще 100 ГВт электрических мощностей.
  Наибольшим потенциалом обладают провинции Внутренняя Монголия и Синьцзян-Уйгурский автономный район.
• В Канаде:
  Благодаря своему географическому расположению Канада имеет огромный потенциал в сфере развития ветроэнергетики. Ветровые генераторы успешно работают во всех провинциях страны. Доля производимой электрической энергии ветровыми установками, в общем количестве электричества, составляет более 1,0 %.
  Установленная мощность ветровых генераторов составляет более 2000,0 МВт.
• В Индии:
  Индия также является одним из лидеров в использовании ветра для производства электрической энергии. Установленная мощность ветровых генераторов превышает 27000,0 МВт. Доля электроэнергии, вырабатываемая ветровыми генераторами, превысила 6,0 % от общего количества производимой электрической энергии в стране.

Перспективы развития

Принимая во внимание, что традиционные источники энергии имеют свойство заканчиваться, а их использование приводит к загрязнению атмосферы планеты, то все большее количество стран, принимают внутренние и межгосударственные соглашения о защите экологии и контролю за потреблением энергоресурсов. В развитие этой тенденции, использование возобновляемых источников энергии, к тому же являющихся экологическими чистыми, является очень актуальным.

Для стимулирования развития отрасли, в ряде стран разработаны направления деятельности, в этой области энергетики, это:

1. Развитие морских ветропарков;
2. Мотивация населения и промышленности в установке ветровых генераторов;
3. Наращивание процента ветровой энергетики в общем энергопотреблении.

В связи с этим, развитие ветроэнергетики, как источника альтернативной энергии, постоянно продолжается и будет иметь тенденцию к ускорению этого процесса. Ярким примером таких разработок являются плавающие и парящие ветровые генераторы.

Плавающие ветровые генераторы – монтируются вдали от берега, на глубине 100 и более метров. Первые подобные устройства, были смонтированы в 2007 году, в Норвегии. В связи с тем, сто на поверхности моря всегда, за редким исключением бывает полный штиль, присутствует движение воздушных масс, то КПД установок смонтированных подобных образом, выше, чем у монтируемых на поверхности земли.

Парящие ветровые генераторы – представляют из себя надувную сферу, наполненную гелием, и турбины, расположенной по центру устройства.
К тому же конструкторы и разработчики не останавливаются на достигнутом, работы продолжаются в постоянном режиме.

Плюсы и минусы

К достоинствам, использования ветровых установок можно отнести следующие:

• Это неисчерпаемый, возобновляемый самой природой, источник энергии, потому как пока светит солнце, будет и движение воздушных потоков, которые и являются первичной силой, благодаря которой, производится электрическая энергия.
• Производство энергии при помощи воздушных масс, это экологически чистый процесс, не наносящий вреда окружающей среде.
• Строительство объектов ветроэнергетики – это непродолжительное по времени мероприятие, поэтому быстрый монтаж ветровых установок, определяет относительно невысокую стоимость монтажных работ, в сравнении со строительством прочих объектов энергетики.

К недостаткам ветроэнергетики относятся:

• КПД установок, в своей работе использующих энергию ветра, зависит от географического месторасположения, погодных условий, сезона и времени суток. Этот недостаток определяет возможность использования ветровых генераторов в том либо ином регионе планеты.
• При устройстве генерирующих установок большой мощности, требуются значительные земельный участки, которые приходится выводить из общего оборота земель.
• Потребность в начальных значительных затратах, наличие которых подразумевает инвестирование данной отрасли, на начальном этапе развития.
• Потенциальная опасность для птиц и прочих летающих организмов.

Наличие отрицательных качеств, которыми обладает ветроэнергетика, не может перевесить количество положительных. С уверенностью можно констатировать, что такая область энергетики, как ветроэнергетика, будет развиваться и в дальнейшем.

---

Вероятно, Вам также понравятся следующие материалы:Ветряная турбина

---

 

Спасибо, что дочитали до конца! Не забывайте подписываться на канал, Если статья Вам понравилась!

Делитесь с друзьями, оставляйте ваши комментарии

Добавляйтесь в нашу группу в ВК:        

ALTER220 Портал о альтернативную энергию

и предлагайте темы для обсуждений, вместе будет интереснее!!!

 

Экологические преимущества энергии ветра

| AWEA

Экологические данные ветра

Энергия ветра оказывает одно из самых низких воздействий на окружающую среду среди всех источников выработки электроэнергии. В отличие от традиционных источников, энергия ветра значительно сокращает выбросы углерода, экономит миллиарды галлонов воды в год и сокращает загрязнение, которое создает смог и вызывает приступы астмы. Ветряные электростанции также оставляют нетронутой подавляющую часть земель, на которых они построены.

Выбросы

Углерод

Энергия ветра — это источник энергии с низким содержанием углерода: когда ветряная турбина вырабатывает электричество, она производит нулевые выбросы углерода.Развитие чистой ветровой энергии позволяет избежать значительного загрязнения углекислым газом (CO2).

• В 2019 году электричество, вырабатываемое ветровыми турбинами, позволило избежать выбросов CO2 примерно на 42 миллиона автомобилей.

• Типичный ветроэнергетический проект компенсирует свой углеродный след за шесть месяцев или меньше, обеспечивая десятилетия энергии с нулевым уровнем выбросов.

Диоксид серы и оксиды азота

Wind также помогает сократить значительное количество диоксида серы (SO2) и оксидов азота (NOx), загрязнителей воздуха, которые, как известно, создают смог и вызывают приступы астмы.Уменьшение количества этих загрязнителей помогает снизить уровень астмы и других респираторных заболеваний.

• Это сокращение загрязнения воздуха позволило сэкономить 9,4 миллиарда долларов на здравоохранении только в 2018 году.

Водосбережение

Энергия ветра также экономит миллиарды галлонов воды каждый год. В отличие от тепловых электростанций, ветряные турбины не требуют воды для производства электроэнергии или охлаждения оборудования для выработки электроэнергии. Старые традиционные электростанции (угольные, газовые, атомные) используют значительное количество воды для охлаждения станции.Фактически, энергетический сектор забирает больше воды, чем любой другой сектор в США, включая сельское хозяйство. Это означает, что чем больше энергии ветра используется в стране, тем больше воды можно сэкономить.

Землепользование и дикая природа

Помимо сокращения загрязнения воздуха и сокращения использования воды, ветряные фермы имеют небольшие следы, что позволяет естественным средам обитания и хозяйственной деятельности человека продолжаться под ними. Это означает, что фермеры могут получать больше от своей земли, а дикая природа может процветать без особых проблем.

• Средняя ветряная электростанция оставляет 98 процентов земли нетронутой, оставляя ее свободной для других целей, таких как сельское хозяйство и скотоводство.

• Исследования показывают, что ветер оказывает наименьшее воздействие на дикую природу и окружающую среду обитания из всех крупномасштабных способов выработки электроэнергии.

Использование энергии ветра — Natural Energy Hub

Энергия ветра настолько распространена, особенно в прибрежных районах, что стоит использовать ее очень широко.Как мы знаем, мы сталкиваемся с истощением запасов ископаемого топлива, поэтому мы имеем право использовать энергию, которая доступна в изобилии. Мы уже говорили о плюсах и минусах энергии ветра, ветряных электростанций, ветряных мельниц и т. Д., Но не об их использовании, хотя это то, к чему мы стремимся. Здесь мы имеем дело только с использованием энергии ветра и, таким образом, достигаем наилучшего использования энергии ветра.

Движение воздуха называется ветром. Это очень естественный процесс, который происходит из-за неравномерного нагрева атмосферы солнцем, формирование ветра также зависит от свойств поверхности земли, а также от вращения Земли.

Давайте посмотрим, как происходит движение воздуха, на простом примере. Атмосфера над земной поверхностью горячая из-за комбинированного тепла солнца и земли. Воздух над поверхностью моря сравнительно прохладнее, потому что он охлаждается океаном. Когда горячий воздух над сушей поднимается вверх (как это всегда бывает с горячим воздухом), воздух над морем устремляется к этому пространству, чтобы занять его место. Так дуют ветры.

Энергия ветра в изобилии во многих частях мира. По данным Американской ассоциации ветроэнергетики, он характеризуется классами плотности энергии ветра от класса 1 (самый низкий) до класса 7 (самый высокий).Плотность энергии ветра измеряется в ваттах на квадратный метр, то есть сколько энергии доступно на объекте для преобразования ветряной турбиной. В этих классах также оценивается скорость ветра.

Класс ветроэнергетики	Плотность энергии ветра Вт / м2 (на высоте 10 м)	Скорость ветра (миль / час) (на высоте 10 м)	Плотность энергии ветра Вт / м2 (на высоте 50 м)	Скорость ветра (миль / час) (на высоте 50 м)
1	<100	<9.8	<200	<12,5
2	100–150	9,8 — 11,5	200-300	12,5-14,3
3	150-200	11,5 — 12,5	300-400	14,3-15,7
4	200–250	12,5-13,4	400-500	15,7–16,8
5	250-300	13,4-14,3	500-600	16.8-17,9
6	300-400	14,3-15,7	600-800	17,9-19,7
7	> 400	> 15,7	> 800	> 19,7

Как энергия ветра использовалась в первые дни

В настоящее время наиболее популярным использованием энергии ветра является производство электроэнергии. Но на протяжении всей истории ветер использовался и для других целей, как показано ниже.

• Он использовался в водном транспорте, на лодках и кораблях, использующих паруса в дополнение к ручному приводу для передвижения по рекам, морям и океанам.
• Еще в 200 г. до н.э. ветряные машины использовались для измельчения зерна в Персии и перекачивания воды в Китае. Именно купцы и крестоносцы принесли из этих мест в Европу ветровую технику.
• Голландцы использовали большие ветряные насосы для осушения озер и болот в дельте реки Рейн.
• В дополнение к этому американские колонисты использовали ветряные мельницы для распиливания древесины на лесопилках и для перекачивания воды для своего скота.
• Первая ветряная мельница для производства электроэнергии была построена в Шотландии в 1887 году профессором Джеймсом Блайтом из Глазго.Его ветряная турбина с тканевым парусом была установлена ​​в его саду и приводила в действие освещение в его коттедже в Мэрикирке в Кинкардиншире. Хотя он пытался предложить излишки электроэнергии для освещения улиц Марыкирка, его жители отказались, поскольку считали, что электроэнергия — «дело дьявола».

Несколько инновационных способов использования энергии ветра

• Ветряные машины — Это было испытано в Австралии. Впервые автомобиль был нарисован воздушными змеями, использующими силу ветра.Батареи заряжались, когда машина находилась в движении, а когда не было ветра, машина работала на аккумуляторе. Это действительно зеленый способ привести в движение автомобиль.
• Морские корабли с ветряными двигателями — Ветры использовались с древних времен для управления водным транспортом. Используя ту же технологию, что и выше, огромные воздушные змеи использовались для преобразования энергии ветра для перемещения грузового корабля. Таким образом резко снижаются расход топлива и выбросы углекислого газа.
• Ветряные виды спорта и развлечения — Энергия ветра очень интересна в спорте и связанных с ним занятиях.Есть острые ощущения, связанные с объединением своей энергии и энергии ветра для движения, баланса или увеличения скорости. Простой воздушный змей — это древний вид спорта, который поднялся на разные уровни. Популярны полеты на воздушном шаре, парусный спорт, парасейлинг, парусный спорт, кайтсерфинг, кайтбординг, кайт-багги, виндовые лыжи и другие инновационные приключенческие виды спорта. Различные страны используют эти виды спорта для развития своей индустрии туризма

Наилучшее использование энергии ветра — это выработка электроэнергии.

Если так много говорить об энергии ветра и ее использовании, для любого обычного человека становится ясно, что она широко используется для производства электроэнергии. Это лучшее возможное его использование. Несмотря на то, что многие другие применения перечислены выше, это бесполезно, если мы не выделяем выработку электроэнергии как наилучшее использование. Давайте посмотрим, как энергия ветра преобразуется в электричество. Кинетическая энергия ветра преобразуется в механическую энергию, а затем в электрическую с помощью ветряных турбин .Это высокотехнологичная версия ветряной мельницы. Ветер дует на лопасти, заставляя их вращаться. Форма лопастей похожа на крылья самолета, и ветер поднимает лопасти, а не толкает их. Датчики могут определять силу ветра и направление, в котором он дует.

Лопасти соединены с вращающимся валом или ротором, в свою очередь соединенными с генератором, где механическая энергия преобразуется в электрическую. Электроэнергия передается по кабелям на подстанцию, а затем по линиям электропередач в дома и на предприятия.

Ветровые турбины бывают двух типов в зависимости от направления вращения вала

• Ветровые турбины с горизонтальной осью — чаще используются для выработки электроэнергии.
• Ветрогенераторы с вертикальной осью

Отдельные ветряные турбины вырабатывают энергию в малых масштабах, например для частного дома или фермы. Большие группы ветряных турбин, называемые ветряными электростанциями или ветряными парками , производят больше энергии.

Ветряные электростанции в зависимости от их расположения классифицируются как

.

• Береговые ветряные электростанции — Они построены на суше, где дует достаточный ветер с регулярной скоростью.Некоторые могут посчитать визуальное воздействие ветряной электростанции непривлекательным.

Есть много

• Морские ветряные электростанции — Их строительство дороже, чем наземные ветряные электростанции. Но преимущество более высоких и постоянных скоростей ветра на море и, следовательно, непрерывной выработки электроэнергии делает его эффективным выбором, несмотря на его стоимость. Еще одно преимущество — быть видимым не для всех.

Первая коммерческая плавучая морская ветряная электростанция в Шотландии Hywind работает с октября 2017 года и считается очень эффективной.

Энергия ветра — это зеленый источник и самый доступный источник энергии. Единственный недостаток — это прерывистый источник, т.е. ветер дует не всегда. Такие страны, как Дания, производят 40% своей энергии с помощью ветра. Другие страны Европы улучшили свои возможности производства ветровой энергии, тем самым уменьшив зависимость от ископаемого топлива и уменьшив свой углеродный след.

Энергия ветра пользуется очень сильным и стабильным уровнем общественной поддержки и теперь нуждается в выгодных правилах и инвестициях со стороны правительств для ускорения своего роста.

Примеры энергии ветра

Термин энергия ветра относится к кинетической энергии, создаваемой ветром для производства энергии ветра. Энергию ветра можно преобразовать с помощью ветряной турбины, которая делает именно это. Однако, если энергия ветра используется для создания механической энергии, инструмент для этого все еще может называться ветряной турбиной или ветряной электростанцией.

Использование энергии ветра

Когда механическая энергия усиливает устройство за счет использования энергии ветра, его можно назвать ветряной мельницей, ветровым насосом или ветровым зарядным устройством.

• Энергию ветра можно использовать для чего угодно: от питания лодок до зарядки аккумуляторов или для коммерческого использования электроэнергии.
• Энергия ветра, как известно, использовалась еще в 200 г. до н.э. Первоначальные ветряные мельницы использовались на Ближнем Востоке в таких областях, как территория, ныне известная как Иран, и области в Афганистане. Эти ветряные мельницы использовались для чего угодно: от измельчения зерна до получения сахара,
• В Европе ветряные мельницы впервые были замечены в 11 веке.

Ветровые турбины и технологии ветроэнергетики

Ветровые турбины, вырабатывающие электроэнергию, по сообщениям, впервые были использованы в конце 1800-х годов, впервые в Шотландии.Вскоре технология переместилась в другие регионы, такие как США и Великобритания. К началу 1900-х годов Дания и Америка производили и использовали ветряные мельницы для перекачки воды и на фермах. Энергия ветра часто создается на фермах, где легко установить турбины, и они позволяют животным по-прежнему пастись на окружающей земле.

Ветровые турбины имеют горизонтальную или вертикальную ось. Турбины с горизонтальной осью встречаются чаще, но старше.

Энергия ветра сегодня

Вот некоторые примеры энергии ветра:

• По данным National Geographic, «одной из крупнейших ветряных электростанций в мире является ветряный парк Джайсалмер, серия связанных объектов в штате Раджастхан, Индия.В апреле 2012 года Джайсалмер произвел 1064 мегаватт электроэнергии, больше, чем любая другая береговая ветряная электростанция в мире ».
• Лодки с ветряными парусами использовались много лет назад для перевозки людей и грузов по Нилу.
• Сайты National Geographic Walney Wind Ферма в качестве примера, заявив: «Ветряная электростанция Уолни … — это ферма из 102 турбин в Ирландском море у побережья Камбрии, Англия. Walney — крупнейшая оффшорная ветряная электростанция в мире, вырабатывающая 367 мегаватт электроэнергии ».
• Озеро Туркана в Кении имеет 365 турбин между двумя системами крепления.Сильные, устойчивые и предсказуемые ветры делают это место идеальным для производства энергии ветра.
• Ветроэлектростанция Ганьсу в настоящее время строится в Китае. По завершении он должен производить 5160 МВт электроэнергии.
• Первая ветряная электростанция была создана в 1970-х годах в Нью-Гэмпшире в Crotched Mountain.
• Самая большая ветряная электростанция в США в Калифорнии. В Центре ветроэнергетики Alta установлено 300 турбин. Мудро расположенный на перевале Техачапи, между Сан-Хоакином и пустыней Мохаве, этот район чрезвычайно ветрен.

Теперь вы увидели несколько реальных примеров энергии ветра.

См. Похожие статьи

Простая ветровая энергия — альтернативные источники энергии

Ветровая энергия — это тип возобновляемой, рентабельной и устойчивой энергии, используемой ветряными турбинами для выработки электроэнергии или для использования во многих других областях, таких как перекачка воды или помол зерна.

Пропеллеры извлекают кинетическую энергию ветра для активации вала, а затем генератора и в конечном итоге вырабатывают электричество.Энергия ветра используется в течение многих лет, и сегодня многие страны используют преимущества этой экологически чистой энергии.

В этом разделе исследуется энергия ветра, ее использование и применение. Смотрим в ветроэнергетических заводов ; как развивать проекты ветроэнергетики ; охватывают основы ветроэнергетики, а затем исследуют годового производства энергии ветра в нескольких сверхдержавных странах . Мы также завершим статью и расскажем о плюсах и минусах энергии ветра , чтобы помочь вам пересмотреть свои варианты.

Основы ветроэнергетики

Давайте сначала разберемся с основами, которые помогут вам понять энергию ветра и то, как она работает. Это не такая сложная энергетическая тема, как другие источники энергии.

Чтобы понять это, нам нужно исследовать, как турбины работают, используя эту энергию. Единственным препятствием для распространения этой энергии были начальные затраты, поэтому многие развивающиеся страны не решаются вкладывать в нее средства.

Как работает энергия ветра?

Энергия ветра собирается ветровыми турбинами, которые, извлекая кинетическую энергию ветра, вращаются с более высокой скоростью, пропорциональной скорости ветра.Скорость ветра варьируется от одного района к другому. Скорость ветра в море относительно выше, чем на суше.

Ветровые турбины в основном имеют два или три гребных винта, соединенных с ротором, который соединен с валом. Вал активирует генератор и вращает его для выработки электричества.

Турбины доступны в двух различных исполнениях, а именно. вертикальная ось и горизонтальная ось. Но горизонтальная ось встречается чаще, чем вертикальная ось, похожая на взбиватель яиц.

После выработки электроэнергии ветряная установка может транспортировать ее в коммунальную сеть, где она будет передана конечному пользователю. Посмотрите это короткое видео на YouTube, чтобы получить представление о том, как работают эти турбины.

Ветряные мельницы и ветряные турбины

Несмотря на то, что они похожи по структуре, эти два компонента во многих отношениях отличаются. Многие люди используют их как синонимы, и это является дезинформацией.

Ветряные мельницы используют множество лопастей, которые предназначены для перекачивания воды и измельчения зерна, кроме электричества.В конструкции ветряка эти лопасти соединены с осью и идут прямо к шестерням насоса или шлифовальному кругу.

На рисунке ниже показана разница в конструкции турбины и ветряной мельницы. Ветряк справа, а ветряк слева:

Как разрабатываются ветровые проекты?

В целях удовлетворения растущих потребностей в энергии и использования экологически чистой энергии ветра во многих странах разрабатываются ветровые проекты.

Однако ветроэнергетические проекты могут быть сложными и, следовательно, требуют тщательного планирования того, с чего начать.

Ознакомьтесь с приведенным ниже пошаговым руководством о том, как разрабатываются эти ветровые проекты.

1). Определите потенциальный участок земли с потенциальной скоростью ветра

Предпосылкой разработки любого ветрового проекта является определение эффективности использования ветровых ресурсов в любом месте, которое вы выберете. Обычно ветряные проекты возводятся в сельской местности с большим количеством земельных участков.

При оценке места необходимо проверить, подходят ли скорости для выработки электроэнергии.

Минимальная среднегодовая скорость ветра колеблется от 11 миль в час до 13 миль в час. Эта оценка может быть сделана в сотрудничестве с агентствами метеорологического обслуживания или аэропортами.

2). Проверить доступные линии передачи

Конечным результатом разработки ветровых проектов является передача энергии в сеть с использованием линий передачи. Если они есть в непосредственной близости, это преимущество, поскольку вы уменьшите расходы на инфраструктуру.

Если ваши проекты будут располагаться вдали от линий электропередачи, вам следует учитывать тысячи долларов для такой установки, поскольку линии электропередачи высокого напряжения являются дорогостоящими.

3). Закрепите землю

Если вышеупомянутые шаги оказались успешными, вам необходимо закрепить землю. Это может быть частная или государственная земля.

Многие землевладельцы сдают свои земли в аренду застройщикам ветроэнергетики.

Не менее важно оценить качество дорог, потому что ветряные турбины — это тяжелое оборудование.Кроме того, важно уточнить у местных жителей, хотели бы они, чтобы ветряные турбины были установлены в их районе, потому что эти турбины могут быть шумными.

4). Узнайте, кому продавать

Вам необходимо выяснить, кому вы собираетесь продавать электроэнергию, чтобы ваша система окупила себя. Если рядом есть коммунальные предприятия, вы можете им продать.

Однако обратите внимание, что найти желающего покупателя — непростая задача, поскольку энергия ветра может быть дорогостоящей, а коммунальные предприятия готовы покупать более дешевые источники энергии.Тем не менее, правительство может быть потенциальным покупателем энергии ветра, если вы произведете ее в избытке.

5). Подать заявку на финансирование

После того, как вы, казалось бы, все подготовили, вы можете рассмотреть возможность подачи заявки на финансирование.

Покупка ветряных турбин для ветряной электростанции требует миллионов средств, если только вы не планируете иметь мини-ветряные системы. Маломасштабные системы могут быть отличными автономными приложениями для электросвязи.

После того, как вы заручились финансированием, вы можете связаться с производителями по поводу ваших индивидуальных проектов ветряных турбин.На этом этапе ваш ветроэнергетический проект получит возможность начать работу, если вы назначили надежную инжиниринговую компанию для установки.

Области применения и применения

Энергия ветра используется во множестве приложений. Его можно использовать для зарядки аккумуляторов, выработки электроэнергии, обработки зерна или перекачки воды для вашего сельскохозяйственного производства. Мы исследуем наземные и оффшорные приложения ниже

Береговые приложения

Это наземные приложения.Мы исследуем винные фермы, водяные насосы и небольшие ветроэнергетические системы.

Малая ветроэнергетика

Малые ветроэнергетические системы экономически эффективны и широко используются во многих домашних хозяйствах для повседневных нужд. В основном они используются в телекоммуникациях.

Также образуются гибридные системы, в которых ветряные турбины сочетаются с солнечными панелями или дизельными системами при производстве электроэнергии. Обычно маломасштабные ветровые системы относятся к агрегатам мощностью менее 50 кВт.Средние — от 50 кВт до 1 МВт.

Другие маломасштабные ветроэнергетические системы используются для хранения энергии в батареях, которые затем могут использоваться для обеспечения электроэнергией больниц, библиотек, школ и домашних хозяйств.

Часто мощность этих систем может составлять от 50 Вт до 10 кВт с диаметром гребного винта от 0,5 м до 7 м.

Ветряные электростанции

Ветряные электростанции — Иллинойс

Эти фермы представляют собой совокупность нескольких ветряных турбин, расположенных в одном районе, для синергетического производства электроэнергии.Количество этих турбин может увеличиваться до сотен в одном месте.

Это большие установки, которые очень дороги и требуют огромной финансовой помощи. Это могут быть береговые и оффшорные ветряные электростанции.

Более того, ветряные электростанции должны находиться в непосредственной близости от инфраструктуры линий электропередачи, где электричество может быть легко передано в коммунальную сеть.

Перекачивание воды

Ветряной насос Horsey

Так же, как ветряные мельницы, энергия ветра также может использоваться для перекачивания воды.Пропеллеры могут использовать энергию ветра для выработки большей мощности, которую можно использовать для перекачивания воды.

Ветровые турбины даже более эффективны, чем традиционные ветряные мельницы, из-за их способности генерировать электричество.

Морские ветряные электростанции

Морские ветряные электростанции возводятся в больших объемах воды для выработки большего количества энергии с использованием высоких скоростей ветра в таких объемах воды. Со скоростью ветра океан эффективнее суши.

Посмотрите это видео на YouTube, чтобы увидеть, как они устроены в океане.

Эти оффшорные ветроэнергетические проекты огромны, но очень эффективны, поэтому правительство США решило профинансировать разработчиков.

Однако оффшорные ветряные электростанции могут быть дороже. Но Министерство энергетики США финансирует разработчиков, которые хотят использовать побережье для выработки электроэнергии из ветра.

Такие инициативы по финансированию могут побудить человека использовать эти возможности для ветряных электростанций. Финансирование поможет решить такие проблемы, как проблемы с установкой проекта, высокая стоимость и подключение к сети.

Плюсы и минусы энергии ветра

Энергия ветра, несомненно, является наиболее экономичным и устойчивым способом производства зеленой энергии. Но он не застрахован от проблем, как мы увидим в разделе «Минусы» ниже.

По сравнению с традиционными источниками ископаемого топлива, энергия ветра является лучшей с уменьшенными выбросами и отсутствием обслуживания или пополнения энергии ветра.

Плюсы:

• Это рентабельно в долгосрочной перспективе
• Цены на ветряные турбины были снижены более чем на 80% по сравнению с 80-ми годами и продолжают снижаться
• Это устойчиво и возобновляемые источники энергии — мы никогда не истощим ветровые ресурсы, поскольку они происходят от Солнца, и ученые предсказали, что они будут существовать в течение миллиардов лет в будущем
• Отсутствие выбросов углекислого газа как в атомной энергетике, производстве электроэнергии на газе и ископаемом топливе
• Правительство компенсирует стоимость установки со льготами и налогами
• Имеется обильное государственное финансирование для оффшорных ветряных электростанций
• Его можно установить практически где угодно
• Он имеет широкий спектр приложений таких как перекачка воды и измельчение зерна
• Малые ветроэнергетические проекты могут сэкономить домовладельцам сотни долларов в год
• Нет затрат на техническое обслуживание и обслуживание , о которых нужно беспокоиться после установки ветряных турбин
• Энергия ветра может быть прибыльным бизнесом , поскольку мировые лидеры стремятся к возобновляемым источникам энергии

Минусы:

• Это прерывистый , потому что скорости ветра непостоянны.Если вы не храните ее в батареях, энергия ветра может вас разочаровать, если вы полагаетесь только на нее, но выясните, что скорость ветра в этот день не может генерировать энергию
• Начальные затраты могут быть слишком дорогими
• Ветряные турбины стоят шумно
• Ветровые турбины часто устанавливаются в сельской местности
• Турбины могут убивать летучих мышей и птиц , когда они влетают в них
• Ветровые турбины — это тяжелое оборудование , которое может быть сложно транспортировать, за исключением оффшорных фермы, куда суда могут легко перевезти оборудование.
• Производство, транспортировка и установка ветряных турбин выделяют некоторые газы , тем самым способствуя глобальному потеплению. Однако использование этих турбин для производства электроэнергии не выделяет вредных газов.

Факты и цифры

Здесь мы смотрим на годовое потребление энергии ветра в нескольких странах, включая Великобританию, Южную Африку, Австралию, Канаду и США.

Годовое потребление энергии ветра в США — the U.Суммарная установленная мощность ветроэнергетики S в 2017 г. составила 84944 МВт. В 2016 году установленная ветровая мощность в США составляла 8203 МВт. Очевидно, что технология продолжает улучшаться с каждым годом. Инвестиции за прошлые годы составили 143 миллиарда долларов.

Годовое потребление энергии ветра в Европе — В 2017 году в Европе было установлено 16,8 ГВт ветроэнергетических мощностей. Энергия ветра является приоритетной и считается вторым по величине производителем энергии после газовых установок среди других источников.В 2017 году в Европе произошло много изменений: 12484 МВт для берега и 3154 МВт для оффшора.

Годовое производство энергии ветра в Южной Африке — На сегодняшний день в Южной Африке насчитывается около 19 ветряных электростанций с более чем 600 ветряными турбинами. Страна вырабатывает около 3,365 ГВт ежегодно.

Годовое производство энергии ветра в Австралии — Австралия произвела около 12199 ГВтч в 2015/16 году. Энергия ветра, биомасса, солнечная энергия и другие возобновляемые источники энергии рассматриваются в Австралии как производители первичной энергии, в то время как ископаемое топливо считается вторичным.

Годовое производство энергии ветра в Канаде — Канада произвела 12239 МВт в 2017 году, что может обеспечить около 3 миллионов домашних хозяйств. В стране добавлено 10 ветроэнергетических проектов на сумму 341 МВт. В эти проекты было вложено 800 миллионов долларов.

Потенциал и тенденции

Эксперты прогнозируют разработку к 2030 году больших турбин, которые могут быть ответственны за массовое производство энергии ветра.

Для оффшорных мощностей в U.S, по прогнозам, мощность составит от 4 до 11 МВт, а на берегу — от 2 до 3,25 МВт. Однако эксперты сходятся во мнении, что для достижения этой цели предстоит еще больше исследований и разработок.

Многие страны осознают потенциал ветроэнергетики, но им мешают непомерные начальные затраты. В ЕС есть потенциал увидеть турбины мощностью до 20 МВт.

Выводы

Энергия ветра является конкурентом солнечной энергии как наиболее экономичный источник энергии для снабжения электроэнергией жилых и коммерческих зданий.

Энергия использовалась сотни лет назад. Современные технологии эволюционировали с появлением широкого спектра ветряных турбин для максимального увеличения выработки электроэнергии. Сегодня, например, у нас есть разные ветряные турбины, например, с горизонтальной осью и вертикальной осью.

В этой статье основное внимание уделяется изучению основ ветровой энергии, ее использования и приложений. Мы выделили плюсы и минусы, а также ежегодное производство энергии ветра в нескольких странах.

Alliant Kids — Энергия ветра

Энергия ветра существует уже давно.Вы наверняка видели ветряные мельницы на фермах. Когда ветер вращает лопасти ветряной мельницы, он вращает турбину внутри небольшого генератора для производства электроэнергии, как угольная электростанция.

Ветряная мельница на ферме может производить только небольшое количество электроэнергии, достаточное для питания нескольких сельскохозяйственных машин. Чтобы производить электричество, достаточное для обслуживания большого количества людей, коммунальные предприятия строят ветряные электростанции с большим количеством ветряных турбин.

Ветряные электростанции строятся на плоских открытых площадках, где ветер дует не менее 14 миль в час.

Они точно большие!

Ветряные турбины, используемые для крупных ветряных электростанций, бывают разных размеров, но обычно имеют ширину около 13 футов в основании и от 230 до 265 футов в высоту в центре. Когда одна из лопастей находится в вертикальном положении, общая высота составляет примерно 406 футов, как та, что изображена здесь, на ветряной электростанции Сидар-Ридж в округе Фон-дю-Лак, штат Висконсин.

Сколько ветряных турбин нужно для ветроэлектростанции?

Ветряные электростанции могут иметь от пяти до 150 ветряных турбин.Одна из крупнейших ветряных электростанций в США находится в Альтамонт-Пасс, Калифорния. Он имеет более 4800 ветряных турбин.

Alliant Energy владеет и управляет тремя ветряными электростанциями в Айове, Миннесоте и Висконсине. Помимо ветряных электростанций, принадлежащих Alliant Energy, мы также закупаем более 600 мегаватт энергии у других ветряных электростанций на территории нашей зоны обслуживания.

Как работает ветряк

Ветряная турбина работает противоположно вентилятору. Вместо того, чтобы использовать электричество для производства ветра, турбина использует ветер для производства электроэнергии.

Ветер вращает лопасти, которые вращают вал, который соединяется с генератором и вырабатывает электричество. Электроэнергия направляется по линиям передачи и распределения на подстанцию, а затем в дома, предприятия и школы.

Сделайте свои собственные ветряные гаджеты!

Теперь, когда вы прочитали о ветроэнергетике, вы можете сделать свои собственные ветряные устройства дома.

Возобновляемая энергия

360-градусное видео: ветряная турбина внутри и снаружи

Преимущества и недостатки ветровой энергии

По мере того, как общество отходит от энергетической системы, в которой преобладает ископаемое топливо, мы должны внедрять устойчивые и возобновляемые источники энергии.Большинство людей знакомы с ветроэнергетикой, но перевешивают ли преимущества затраты от ее использования? Ниже перечислены многие преимущества и недостатки использования энергии ветра в качестве источника энергии.

Преимущества энергии ветра

В отличие от дорогостоящего ископаемого топлива, ветер дует бесплатно и повсюду вокруг нас, независимо от того, используем ли мы его для использования энергии или нет.

• Чистый и возобновляемый источник энергии

В отличие от ископаемого топлива, производство электричества с помощью ветра не загрязняет воздух, воду или землю твердыми частицами или парниковыми газами.Ветер — это возобновляемый источник энергии, который нам не иссякнет.

• Независимый источник энергии

Системы ветроэнергетики могут быть настроены независимо от сети, поэтому ветровые турбины идеальны для производства электроэнергии в сельских районах или в развивающихся странах, где отсутствует существенная инфраструктура [sc: 1 ].

Ветровые турбины бывают разных размеров, поэтому их можно модернизировать для установки на различных объектах, включая жилые, коммерческие и муниципальные [sc: 1].

• Местные и внутренние энергетические ресурсы

Ветровая энергия является внутренним энергетическим ресурсом и не требует импорта топливных ресурсов из других стран, как ископаемое топливо [sc: 2]. Это очень хорошо для национальной безопасности и энергетической независимости, поскольку страны могут производить свою собственную энергию, не полагаясь на внешние ресурсы [sc: 3].

Ветряные электростанции обычно находятся в собственности и управлении на местном уровне, что дает множество возможностей для создания как краткосрочных, так и долгосрочных местных рабочих мест, а ветряные фермы помогают стимулировать и диверсифицировать сельскую экономику [sc: 3].

• Рентабельное производство энергии

Когда ветряные фермы построены, они производят энергию очень недорого. По оценкам, ветровая энергия в настоящее время может производиться примерно по 2,5-5 центов / кВтч, что очень конкурентоспособно по цене с традиционными источниками энергии [sc: 3] [sc: comma] [sc: 4].

• Ветряные электростанции могут быть построены на существующих фермах и ранчо, и они помогают сохранить пространство

Ветровые турбины занимают очень мало места на данном участке земли, и поэтому их можно комбинировать с другими видами землепользования, например, сельское хозяйство или выпас скота [sc: 3].

В то время как цены на ископаемое топливо чрезвычайно нестабильны, цена ветра как энергоресурса в целом стабильна и стабильна [sc: 3].

• Добыча полезных ископаемых и транспортировка топлива уменьшились

Ветроэнергетика не требует топлива, которое необходимо добывать или транспортировать, что снижает наш общий спрос на эти виды деятельности [sc: 3].

Недостатки ветровой энергии

• Непредсказуемая доступность ветра

Ветер не дует постоянно, и поэтому не всегда доступен в качестве источника энергии.Чтобы компенсировать это, подача ветра контролируется и компенсируется поставщиками энергии ветра аналогично тому, как изменения в обычном спросе на электроэнергию отслеживаются и компенсируются в течение 24-часового периода [sc: 3].

По мнению некоторых, ветряные турбины негативно изменяют природные ландшафты, которые следует сохранить в их естественном состоянии. Другие считают нежелательной эстетику ветряных турбин. Ветровые турбины при работе производят некоторый шум, но по мере развития технологии ветряных турбин теперь они производят меньше шума, чем в прошлом.Современные ветряные турбины не должны мешать повседневной деятельности, например, тихому разговору с соседями [sc: 1].

• Для производства значительного количества электроэнергии необходимы большие ветряные электростанции.

Для производства большого количества энергии требуется много турбин. Например, одна большая турбина необходима для снабжения энергией 475 домов, поэтому более крупным общинам потребуется много турбин для обеспечения всего их электричества [sc: 1].

• Некоторое загрязнение может возникнуть во время производства турбины

Хотя электричество, вырабатываемое ветровой энергией, не загрязняет окружающую среду, при производстве ветряных турбин может образовываться некоторое загрязнение [sc: 1 ].

• Хорошие ветровые площадки — сельские, а электрические сети — в городах.

Идеальные ветровые электростанции расположены в сельской местности, где дует сильный ветер [sc: 2]. Сети многих городов могут находиться далеко от этого источника энергии, что требует транспортировки электроэнергии, произведенной ветром, на большие расстояния, прежде чем она будет потреблена.

Другие виды землепользования могут быть более прибыльными, чем ветряные электростанции, и их развитие может конкурировать с другими потенциальными экономическими видами использования земли [sc: 2].

• Потенциальный ущерб дикой природе

Хотя в прошлом были сообщения о гибели птиц в результате попадания в роторы ветряных турбин, многие из этих инцидентов были значительно сокращены за счет правильного размещения ветряных электростанций. . Технический прогресс в оборудовании, который снизил вращение лопаток турбины до 15 раз в минуту, также помог снизить столкновения птиц с турбиной [sc: 3].

Тени, отбрасываемые лопастями ветряных турбин, могут быть разрушительными для некоторых сообществ.Разработчики ветряных электростанций стремятся избежать этих проблем за счет оптимального размещения объекта, где мерцание тени не будет проблемой в течение длительного периода времени [sc: 3].

При строительстве ветряной электростанции используется тяжелая техника, которая может вызвать эрозию и повреждение ландшафта.