Энергия ветра стала доступнее

Энергия ветра стала доступнее

08.03.2019 0 Автор solar

 

 

 

 

 

Энергия ветра — это вид возобновляемой, рентабельной и устойчивой энергии, используемой ветряными турбинами для выработки электроэнергии или для использования во многих других областях, таких как перекачка воды или измельчение зерна.

Пропеллеры извлекают кинетическую энергию ветра, чтобы активировать вал, а затем генератор и в конечном итоге вырабатывать электричество. Энергия ветра используется много лет, и сегодня многие страны пользуются этой экологически чистой энергией.

Давайте исследуем энергию ветра, ее использование и применение. Мы рассмотрим ветроэнергетические работы, как развиваются ветроэнергетические проекты, охватим основы ветроэнергетики, а затем посмотрим на ежегодное производство энергии ветра в нескольких странах. Мы также ознакомимся с плюсами и минусами энергии ветра, чтобы помочь вам подобрать ваш вариант.

Основы ветроэнергетики

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

Чтобы понять её, нам нужно изучить, то как турбины работают с этой энергией. Единственным препятствием на пути распространения этой энергии являются первоначальные затраты, поэтому многие развивающиеся страны не решаются вкладывать в нее средства.

Как работает энергия ветра?

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

Ветровые турбины в основном имеют два или три пропеллера, соединенные с ротором, который соединен с валом. Вал активирует генератор и вращает его для выработки электроэнергии.

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

После выработки электроэнергии ветряная электростанция может транспортировать ее в коммунальную сеть, где она будет предоставлена ​​конечному пользователю. Посмотрите это короткое видео на YouTube, чтобы увидеть, как работают эти турбины.

Ветряные мельницы против ветряных турбин

Хотя они похожи по структуре, эти две конструкции отличаются во многих отношениях. Многие люди думают что они взаимозаменяемы, что на самом деле не так .

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

На рисунке ниже показано различие в структуре между турбиной и ветряной мельницей. Ветровая турбина находится справа, а ветряная мельница слева:

Пример энергии ветра

 

Как развиваются ветровые проекты?

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

Тем не менее, ветровые проекты могут быть сложными и, следовательно, необходимо тщательно продумать, с чего начать.

Посмотрите пошаговое руководство ниже о том, как разрабатываются такие проекты .

1). Определить потенциальный участок земли с потенциальной скоростью ветра

Обязательным условием разработки любого ветроэнергетического проекта является определение эффективности использования ветровых ресурсов в любом выбранном вами месте. Обычно ветровые проекты возводятся в сельской местности с большим количеством земельных участков.

При оценке места необходимо проверить, является ли роза ветров эффективной для выработки электроэнергии.

Минимальное среднегодовое значение скорости ветра колеблется от 11 до 13 миль в час. Эта оценка может быть проведена в сотрудничестве с агентствами метеорологического обслуживания или аэропортами.

2). Проверьте доступность линии передачи

Конечным результатом разработки ветроэнергетических проектов является передача электроэнергии в сеть с использованием линий электропередачи. Если есть такие в непосредственной близости, то это преимущество, потому что вы уменьшите затраты на инфраструктуру.

Если ваши проекты будут далеки от линий электропередачи, то вы должны учитывать что их проводка обойдется в круглую сумму, потому что линии электропередачи высокого напряжения стоят дорого.

3). Приобрести землю

Если вышеупомянутые шаги оказались успешными, вам необходимо приобрести или арендовать землю. Это может быть частная или общественная земля.

Многие землевладельцы сдают свои земли разработчикам ветроэнергетики.

Не менее важно оценить качество дорог, потому что ветряные турбины являются тяжелым оборудованием. Кроме того, важно получить согласие соседей на установку ветровых турбин рядом с их участками, 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 коммунальные предприятия находятся поблизости, вы можете продать им.

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

5). Подать заявку на финансирование

После того, как вы все, казалось бы, наладили, вы можете подать заявку на финансирование.

Покупка ветряных турбин для ветряной электростанции требует миллионов средств, если только вы не планируете иметь системы мини-ветровых весов. Небольшие системы могут быть полезны в автономных приложениях для электросвязи.

После того, как вы получите финансирование, вы сможете общаться с производителями ветряных турбин по индивидуальному заказу. На этом этапе ваш ветровой проект увидит, как начать работу, если вы назначили уважаемую инжиниринговую компанию для установок.

Использование и применение

Энергия ветра используется во многих случаях. Её можно использовать для зарядки аккумуляторов, выработки электроэнергии, обработки зерна или перекачки воды для вашего сельскохозяйственного производства.

Малая энергия ветра

Малые ветроэнергетические системы являются экономически эффективными и широко используются во многих домашних хозяйствах для удовлетворения своих повседневных потребностей в электроэнергии.

Также формируются гибридные системы, в которых ветряные турбины объединяются с солнечными батареями или дизельными системами в производстве электроэнергии. Обычно малые ветровые системы относятся к агрегатам мощностью до 50 кВт . Средняя мощность от 50 кВт до 1 МВт.

Перекачка воды

Энергия ветра стала доступнее

Так же ветряные мельницы могут использоваться, чтобы качать воду. Пропеллеры могут использовать энергию ветра, чтобы генерировать больше энергии, которую можно использовать при перекачке воды.

Ветряные турбины все же более эффективны, чем традиционные ветряные мельницы, поскольку они способны генерировать электричество.

 

Оффшорные ветряные электростанции

 

Оффшорные ветряные электростанции возводятся в открытых водах для выработки большей мощности используя постоянный ветер с высокой скоростью. Скорость ветра в океане намного эффективнее чем на земле.

Посмотрите это видео на YouTube, чтобы увидеть ветряные турбины построены в океане.

Эти оффшорные ветроэнергетические проекты огромны и очень эффективны, поэтому правительство США решило финансировать застройщиков.

Однако морские ветряные электростанции более дорогие. Но Министерство энергетики США финансирует застройщиков, которые готовы использовать побережье для выработки электроэнергии из ветра.

Такие инициативы по финансированию могут стимулировать использование этих возможностей ветряных электростанций. Финансирование поможет решить такие проблемы, как проблемы с установкой и высокая стоимость подключение к сети.

 

Плюсы и минусы энергии ветра

Энергия ветра, несомненно, является экономически эффективным и устойчивым способом производства зеленой энергии. Но и она имеет свои недостатки, что мы увидим в разделе минусов ниже.

Плюсы:

  • Это рентабельно в долгосрочной перспективе
  • Цены на ветряные турбины были снижены до 80% с 80-х годов и продолжают снижаться
  • Она устойчива и возобновляема — мы никогда не истощим ветровые ресурсы, поскольку они исходят от солнца, и ученые предсказали, что они будут существовать в течение миллиардов лет.
  • Нет выбросов углекислого газа, как при атомной энергетике, использование газа и ископаемого топлива
  • Некоторые правительство компенсирует стоимость установок с помощью льгот и налогов
  • В США существует огромное государственное финансирование для морских ветровых электростанций
  • Может быть установлена практически где угодно
  • Она имеет широкий спектр применения, такие как перекачка воды и измельчение зерна
  • Небольшие ветроэнергетические проекты могут сэкономить владельцам домов и своих хозяйств большие суммы на электроэнергии.
  • Простое техническое обслуживание
  • Энергия ветра может быть прибыльным бизнесом, так как мировые лидеры стремятся к возобновляемым источникам энергии.

Минусы:

  • Она не постоянна, потому что скорости ветра не согласованы. Если вы не храните её в аккумуляторах, энергия ветра может разочаровать, если вы полагаетесь только на нее, но выясняется, что скорость ветра в этот день не может генерировать энергию.
  • Затраты на запуск могут быть слишком большими
  • Ветровые турбины шумят
  • Ветровые турбины часто устанавливаются в сельской местности
  • Турбины могут убивать летучих мышей и птиц
  • Ветровые турбины представляют собой тяжелое оборудование, которое может быть сложным для перевозки, за исключением морских ферм, где суда могут легко транспортировать оборудование.
  • При производстве, транспортировке и установке ветряных турбин выделяется некоторое количество газов, что способствует глобальному потеплению. Однако использование этих турбин для выработки электроэнергии не выделяет вредных газов.

 

Факты и цифры

Здесь мы рассмотрим ежегодное потребление энергии ветра в нескольких странах, включая Великобританию, Южную Африку, Австралию, Канаду и США.

Годовое потребление энергии ветра в США — общая мощность ветра в США установлены в 2017 году составило 84944МВт . В 2016 году в США была установлена ​​ветровая мощность 8203 МВт . Очевидно, что технология продолжает совершенствоваться ежегодно. Инвестиции в прошлом составили 143 миллиарда долларов.

Годовое потребление энергии ветра в Европе — В 2017 году в Европе было установлено 16,8 ГВт ветроэнергетической мощности. Энергия ветра является приоритетной и считается вторым по величине производителем энергии, уступающим только газовым установкам среди других источников.

Ежегодное производство энергии ветра в Южной Африке. На сегодняшний день в Южной Африке насчитывается около 19 ветряных электростанций с более чем 600 ветряными турбинами. Страна генерирует около 3,35 ГВт в год.

Ежегодное производство энергии ветра в Австралии — Австралия произвела около 12199 ГВтч в 2015/16 году. Энергия ветра, биомасса, солнечная энергия и другие возобновляемые источники энергии считаются основными производителями энергии в Австралии, а ископаемое топливо — вторичным.

Ежегодное производство энергии ветра в Канаде — Канада произвела в 2017 году 12239 МВт, что может обеспечить около 3 миллионов домов. В стране добавлено 10 ветровых проектов, которые составили 341 МВт . Эти проекты потребовали инвестиций в размере 800 миллионов долларов.

Потенциал и тенденции

Эксперты ожидают разработки крупных турбин к 2030 году, которые могут помочь в массовом производстве энергии ветра.

Мощности водных ветряных турбин в США, согласно прогнозам составят от 4 МВт до 11 МВт , а береговые около 2 МВт до 3,25 МВт . Тем не менее, эксперты сходятся во мнении, что для достижения этой цели еще предстоит провести дополнительные исследования и разработки.

Многие страны осознают потенциал энергии ветра, но сталкиваются с непомерными затратами на запуск. В ЕС есть возможность увидеть турбины мощностью до 20 МВт .

Выводы

Энергия ветра является конкурентом солнечной энергии как наиболее экономически эффективного источника энергии для снабжения электроэнергией жилых и коммерческих зданий.

Энергия использовалась сотни лет назад. Современные технологии развивают широкий спектр ветряных турбин, чтобы максимизировать производство энергии. Сегодня, например, у нас есть различные ветряные турбины, такие как с горизонтальной осью и вертикальной осью.

Эта статья была больше сфокусирована на изучении основ ветроэнергетики, и их применения . Мы выделили плюсы и минусы, а также ежегодное производство энергии ветра в нескольких странах.

Поделиться