Што такое энергія ветру?
Людзі выкарыстоўвалі сілу ветру тысячы гадоў.Вецер рухаў лодкі па рацэ Ніл, перапампоўваў ваду і малоў збожжа, падтрымліваў вытворчасць прадуктаў харчавання і многае іншае.Сёння кінетычная энергія і сіла прыродных паветраных патокаў, званых ветрам, выкарыстоўваюцца ў вялікіх маштабах для стварэння электрычнасці.Адна сучасная афшорная ветравая турбіна можа вырабляць больш за 8 мегават (МВт) энергіі, чаго дастаткова для чыстага электразабеспячэння амаль шасці дамоў на працягу года.Берагавыя ветравыя электрастанцыі выпрацоўваюць сотні мегават, што робіць ветравую энергію адной з самых эканамічна эфектыўных, чыстых і лёгкадаступных крыніц энергіі на планеце.
Энергія ветру з'яўляецца самай нізкай коштам буйнамаштабнай аднаўляльнай крыніцай энергіі і з'яўляецца найбуйнейшай крыніцай аднаўляльнай энергіі ў ЗША сёння.Ёсць амаль 60 000 ветравых турбін з агульнай магутнасцю 105 583 мегават (МВт).Гэтага дастаткова, каб забяспечыць электраэнергіяй больш за 32 мільёны дамоў!
Акрамя жыццёва важнай ролі ў нашым энергазабеспячэнні, рашэнні па энергетыцы ветру таксама дапамагаюць камерцыйным кампаніям дасягнуць мэт і задач па аднаўляльнай энергетыцы для надзейнай і чыстай энергіі.
Перавагі энергіі ветру:
- Ветраныя турбіны звычайна акупляюць выкіды вуглякіслага газу, звязаныя з іх увядзеннем, менш чым за год, перш чым забяспечыць да 30 гадоў практычна безвугляроднай вытворчасці электраэнергіі.
- Энергія ветру дапамагае скараціць выкіды вуглякіслага газу - у 2018 годзе яна дазволіла пазбегнуць 201 мільёна метрычных тон выкідаў CO2.
- Энергія ветру дае падатковыя паступленні суполкам, якія прымаюць праекты.Напрыклад, дзяржаўныя і мясцовыя падатковыя плацяжы ад ветравых праектаў у Тэхасе склалі 237 мільёнаў долараў.
- Ветравая прамысловасць падтрымлівае стварэнне працоўных месцаў, асабліва падчас будаўніцтва.У 2018 годзе гэтая галіна падтрымала 114 000 працоўных месцаў у ЗША.
- Ветравая энергія забяспечвае стабільную дадатковую крыніцу даходу: штогод ветравыя праекты плацяць больш за 1 мільярд долараў дзяржаўным і мясцовым органам улады і прыватным землеўладальнікам.
Як выглядае праект ветраэнергетыкі?
Ветраны праект або ферма адносіцца да вялікай колькасці ветраных турбін, якія пабудаваны побач і функцыянуюць падобна электрастанцыі, адпраўляючы электрычнасць у сетку.
Праект Frontier Wind power I у акрузе Кей, штат Аклахома, дзейнічае з 2016 года і пашыраецца праектам Frontier Wind power II.Пасля завяршэння Frontier I і II будуць выпрацоўваць у агульнай складанасці 550 мегават энергіі ветру - дастаткова для забеспячэння энергіяй 193 000 дамоў.
Як працуюць ветравыя турбіны?
Энергія выпрацоўваецца з дапамогай верціцца ветраных турбін, якія выкарыстоўваюць кінэтычную энергію рухомага паветра, якая ператвараецца ў электрычнасць.Асноўная ідэя заключаецца ў тым, што ветраныя турбіны выкарыстоўваюць лопасці для збору патэнцыяльнай і кінэтычнай энергіі ветру.Вецер круціць лопасці, якія круцяць ротар, падлучаны да генератара для стварэння электрычнай энергіі.
Большасць ветравых турбін маюць чатыры асноўныя часткі:
- Лопасці прымацаваны да ступіцах, якія круцяцца пры кручэнні лопасцяў.Лопасці і ступіцах разам складаюць ротар.
- У гандоле размешчаны рэдуктар, генератар і электрычныя кампаненты.\
- Вежа ўтрымлівае лопасці ротара і генератарнае абсталяванне высока над зямлёй.
- Фундамент утрымлівае турбіну на месцы.
Тыпы ветравых турбін:
Вялікія і малыя турбіны дзеляцца на дзве асноўныя катэгорыі ў залежнасці ад арыентацыі ротара: турбіны з гарызантальнай і вертыкальнай воссю.
Турбіны з гарызантальнай воссю на сёння з'яўляюцца найбольш часта выкарыстоўваным тыпам ветравых турбін.Гэты тып турбіны прыходзіць на розум пры ўяўленні аб энергетыцы ветру з лопасцямі, якія вельмі нагадваюць прапелер самалёта.Большасць з гэтых турбін маюць тры лопасці, і чым вышэй турбіна і чым даўжэй лопасць, звычайна тым больш электраэнергіі выпрацоўваецца.
Турбіны з вертыкальнай воссю выглядаюць значна больш як вентылятар, чым прапелер самалёта.Лопасці гэтых турбін прымацаваныя як уверсе, так і ўнізе вертыкальнага ротара.Паколькі турбіны з вертыкальнай воссю працуюць не так добра, як іх гарызантальныя аналагі, сёння яны значна радзей.
Колькі электраэнергіі выпрацоўвае турбіна?
Гэта залежыць.Памер турбіны і хуткасць ветру праз лопасці ротара вызначаюць, колькі электраэнергіі вырабляецца.
За апошняе дзесяцігоддзе ветраныя турбіны сталі вышэйшымі, што дазваляе выкарыстоўваць больш доўгія лопасці і магчымасць выкарыстоўваць лепшыя рэсурсы ветру, даступныя на вялікіх вышынях.
Калі глядзець на рэчы ў перспектыве: ветравая турбіна магутнасцю каля 1 мегавата можа вырабляць дастаткова чыстай энергіі прыкладна для 300 дамоў кожны год.Ветраныя турбіны, якія выкарыстоўваюцца на наземных ветравых электрастанцыях, звычайна выпрацоўваюць ад 1 да амаль 5 мегават.Хуткасць ветру звычайна павінна складаць каля 9 міль у гадзіну або больш, каб большасць ветраных турбін памерам з прадпрыемствамі пачалі вырабляць электраэнергію.
Кожны тып ветравой турбіны здольны вырабляць максімум электраэнергіі ў дыяпазоне хуткасцей ветру, часта ад 30 да 55 міль у гадзіну.Аднак, калі вецер дзьме менш, вытворчасць звычайна зніжаецца з экспанентнай хуткасцю, а не спыняецца зусім.Напрыклад, колькасць выпрацаванай энергіі памяншаецца ў восем разоў, калі хуткасць ветру падае ўдвая.
Ці варта разглядаць ветраэнергетычныя рашэнні?
Выпрацоўка энергіі ветрам застаецца адным з найменшых выкідаў вугляроду сярод любой крыніцы энергіі.Ён адыгрывае важную ролю ў будучыні энергазабеспячэння нашай краіны, падтрымліваючы энергетычны пераход нашага свету і рост попыту на ўстойлівыя энергетычныя рэсурсы.
Вецер таксама з'яўляецца адным з лепшых метадаў для карпарацый, універсітэтаў, гарадоў, камунальных службаў і іншых арганізацый для хуткага пераходу на маштабную энергію без выкідаў.Адно віртуальнае пагадненне аб куплі электраэнергіі (VPPA) можа забяспечыць ад дзесяткаў да сотняў мегават нулявой чыстай электраэнергіі на працягу ад 10 да 25 гадоў.У большасці пагадненняў таксама ставіцца галачка для дадатковасці, што азначае, што новыя чыстыя крыніцы энергіі выцясняюць патэнцыйна больш старыя крыніцы энергіі з большымі выкідамі.
Якое лепшае месца для ветраэнергетычнага праекта?
Ёсць шэсць асноўных меркаванняў для ветраэнергетычных праектаў:
- Наяўнасць ветру і жаданыя месцы
- Уздзеянне на навакольнае асяроддзе
- Уклад супольнасці і мясцовыя патрэбы ў выпрацоўцы аднаўляльнай энергіі
- Спрыяльная палітыка на дзяржаўным і федэральным узроўнях
- Наяўнасць зямлі
- Магчымасць падключэння да электрасеткі
Гэтак жа, як камерцыйныя сонечныя фотаэлектрычныя праекты, дазволы таксама павінны быць забяспечаны перад пачаткам ўстаноўкі ветраэнергетыкі.Гэты важны крок дапаможа вызначыць, ці з'яўляецца праект фінансава жыццяздольным і ці мае спрыяльны профіль рызыкі.У рэшце рэшт, мэта складаецца ў тым, каб камерцыйныя ветраныя праекты дастаўлялі электроны ў сетку на наступныя дзесяцігоддзі.Перакананне забудоўшчыка І праекта ў фінансавай абгрунтаванасці гарантуе поспех на адно або больш пакаленняў.
Час публікацыі: 16 чэрвеня 2021 г