Энергия ветра - неиссякаемый, чистый и эффективный источник

Основная цель Парижского соглашения - ограничить повышение мировой температуры не более чем на 2 ° C по сравнению с доиндустриальным уровнем к концу этого столетия. Для достижения этой ключевой цели необходимо сократить выбросы парниковых газов до их полного искоренения. Посредством идеи «Ноль ископаемого топлива» предполагается заменить нефть, уголь, природный газ и дизельное топливо на возобновляемые и чистые источники энергии, такие как солнечная энергия, электромобили и энергия ветра.

Механизм образования ветров

Солнечные лучи нагревают атмосферу неравномерно, поэтому температура воздуха в разных местах разная. Горячий воздух, поднимаясь вверх, оставляет вакуум в нижних слоях, которые заняты холодным воздухом, спускающимся из верхних слоев. Результатом этих смещений являются воздушные потоки. Есть и другие причины образования ветров, например, вызванные разницей в атмосферном давлении между океанами, инерцией и центробежной силой, создаваемой вращением Земли. У ветра есть масса, и когда он движется, он приобретает кинетическую энергию, которая используется в процессе ветра, путем преобразования кинетической энергии в механику и, наконец, в электричество.

Наш друг ветер

Кинетическая энергия воздушных потоков или ветра - это то, что было названо энергией ветра, и это то, что люди использовали на протяжении тысячелетий, сначала в плавании, а затем в ветряных мельницах для измельчения пшеницы. В обоих случаях речь идет о преобразовании кинетической энергии в механическую. В парусниках энергия ветра проявляется в движении лодок. В ветряных мельницах это происходит в процессе измельчения зерна для получения пшеничной муки. В последнее время энергию ветра начали использовать для производства электроэнергии.

Энергия ветра и использование ветра

Все мы видели, по крайней мере на фотографиях или видео, что издалека они выглядят как световые палочки, увенчанные веером определенного размера. Но вид обманчивый, поскольку палки представляют собой тяжелые башни из стальных листов, облицованных атмосферостойким материалом. Они светло-серого цвета, чтобы минимизировать визуальное воздействие, и матовые, чтобы уменьшить блики. Башни имеют высоту от 25 до 100 метров, чтобы лучше использовать скорость ветра. Они имеют круглое основание диаметром до четырех и более метров.

С такими размерами эти «световые палки» могут вместить внутри винтовой лестницы, а другие - даже в лифт. Каждое лезвие имеет длину около 20 и более метров и похоже на крыло самолета. Чтобы иметь лучшее представление о размере башни и лопастей, достаточно знать, что транспортировка деталей требует сложной логистики. Одно лезвие необходимо перевозить в грузовике, состоящем из двух частей, чтобы проехать по узким улочкам Европы. Эти компоненты также не легкие, как мы видели на изображении аварии, в которой падение лезвия раздавило кабину огромного грузовика. Набор, состоящий из башни, лопастей и механизма, известен как ветряная турбина или турбина.

Ветряная турбина и преобразование энергии ветра в электричество

На вершине высокой башни находится гондола или гондола, своего рода кабина несколько больше, чем небольшой грузовик. Большая часть оборудования, задействованного в процессе ветроэнергетики, идет в гондоле. К его носу прикреплена трехлопастная или лопастная мельница, а на хвостовой части расположены флюгер и анемометр, которые определяют направление и скорость ветра, которые хранятся в компьютере, что помогает ориентировать гондолу и наклон лопастей по условиям момента. Мельница отвечает за улавливание кинетической энергии воздушных потоков и передачу ее через ротор на умножитель, который вращает высокоскоростной вал в 50 раз быстрее, чем низкоскоростной вал. Таким образом кинетическая энергия преобразуется в механическую. Следующим шагом будет преобразование его в электрическую энергию,что осуществляется генератором, который вращается со скоростью 1500 об / мин. Как только электричество получено, оно проводится по кабелям, которые идут вниз, прикрепленным к стене башни. Оттуда они переходят к трансформатору, который преобразует постоянный ток в переменный, чтобы, наконец, питать электрическую сеть.

Ветряные фермы

Ветряная электростанция - это набор ветряных турбин, которые могут быть расположены на суше или в море, первая из которых является наиболее распространенной, хотя в последние годы в Европе значительно выросли парки вдали от побережья. Количество ветряных турбин, составляющих парк, варьируется и, среди прочего, зависит от электрических потребностей местности, доступной поверхности для размещения ветряных турбин и характеристик воздушных потоков в этом месте. Не всю энергию ветра можно использовать, энергия ветра работает только с горизонтальными течениями, поскольку вертикальные не обладают динамической энергией, необходимой для ее использования. Прежде чем выбрать место для установки ветряной электростанции, следует проанализировать характеристики ветра в течение двенадцати и более месяцев. Также,Они должны пройти предварительное исследование воздействия на окружающую среду, которое включает воздействие работ, линий электропередач, воздействие на фауну и флору или визуальное воздействие.

Прекращается ли подача электричества, когда останавливается ветряная электростанция?

Ветровые турбины запускаются, когда ветер достигает скорости от трех до четырех метров в секунду (примерно от 11 до 14 км / ч). Его максимальная эффективность достигается при скорости ветра от 13 до 14 метров в секунду (около 50 км / ч). Если ветер достигает средней скорости 25 метров в секунду (90 км / ч) в течение 10 минут, ветряные турбины останавливаются по соображениям безопасности. Временами, когда ветер утихает, очевидно, что нет производства электроэнергии, что решается компенсацией электроэнергии между различными парками. Когда есть избыток электроэнергии, парк продает излишки, которые включаются в общую сеть. Когда ветер утихает, парк покупает электроэнергию из сети.

Плюсы и минусы ветроэнергетики

Преимущества: это неиссякаемая, чистая и эффективная энергия. Это называется зеленой энергией, потому что преобразование кинетической энергии в электричество не приводит к выбросам парникового эффекта. Вы идете в правильном направлении в борьбе с изменением климата. Энергия ветра способствует устойчивому развитию и является одним из самых дешевых и чистых существующих источников. Он создает в пять раз больше рабочих мест, чем нефтяная промышленность, и создает большое количество косвенных рабочих мест. Существуют мини-ветряки или городские ветряные турбины, которые можно разместить в домах, на фермах и в удаленных местах.

Недостатки: есть те, кто считает, что ветряные электростанции портят ландшафт. Вращение ротора вызывает шум, поэтому их необходимо устанавливать вдали от города. Птицы могут стать жертвами несчастных случаев при ударе о пропеллеры ветряных турбин. По этой причине, выбирая место для строительства ветряной электростанции, не следует делать это в коридорах миграции птиц.

Десять стран с наивысшей установленной ветроэнергетикой в гигаваттах (ГВт)

Китай 168,7; США 82,2; Германия 50,0; Индия 28,7; Испания 23,1; UK 14,5; Франция 12,1; Канада 11,9; Бразилия 10,7 и Италия 9,2

Энергия ветра в цифрах

К концу 2014 года установленная мощность ветроэнергетики в мире приближалась к 370 ГВт, что составляло 5% мирового потребления электроэнергии. Уже тогда им пользовались более 80 стран. Дания вырабатывает более 25% своей потребности в электроэнергии за счет энергии ветра. В Испании в 2014 году на долю энергии ветра приходилось около 20% потребления электроэнергии. Европа - регион с наибольшим количеством ветряных турбин. Стоимость каждой единицы составляет около двух миллионов долларов. По всему миру распределено около 200 тысяч ветряных турбин, которые, по данным на конец 2011 года, вырабатывают около 238 ГВт энергии.

Эволюция ветровой энергии

С первой половины 20 века некоторые страны начали работать над ветроэнергетикой. Однако только в 1970-х годах, в результате первого нефтяного кризиса, начались исследования альтернативных источников энергии, включая использование ветра. Уже в 1980-х годах производство ветровой энергии начало неуклонно расти и по сей день. С 2005 по 2015 год добыча выросла с 59 до 433 ГВт. В 2001 году в Дании была создана Всемирная ассоциация ветроэнергетики, базирующаяся в Бонне, Германия, для продвижения этой энергии во всем мире.

Опасности, нависшие над ветроэнергетикой

Непрерывное открытие огромных залежей традиционных углеводородов вместе с добычей нетрадиционного газа и нефти с помощью гидроразрыва пласта или гидроразрыва пласта может привести к снижению цен на нефть и газ. Это, вероятно, будет препятствовать инвестициям в чистую энергию, такую как ветер, хотя это также повлияет на инвестиции в углеводородную промышленность.

Ссылки

Diario ABC, Испания. Научный отдел. Как работает ветряная электростанция? Получено с

Centraleólica a. Части ветряной турбины. Получено с

Экидом Возобновляемые источники энергии. История ветроэнергетики. Восстановлено с

www.ekidom.com/historia-de-la-energia-eolica

Возобновляемая энергия. Энергия ветра: достоинства и недостатки. Получено с

Ассоциация ветроэнергетики AEE. Ветровая энергия. Основная информация. Получено с

www.aeeolica.org/es/sobre-la-eolica/preguntas-frecuentes.

Siemens Gamesa. Ветровая энергия. Вопросы по ветроэнергетике. Получено с

Чтобы узнать больше об авторе, посетите:

веб-сайт: sgrendask.com

Twitter: @sgerendaskiss и @ sandorgerendask