Установка ветряных источников энергии: Ветрогенератор для дома — минусы и минусы. Расклад по ценам и киловаттам. Цена за 1квт от ветряка.

Ветряные электростанции — 105 фото лучших моделей, достоинства и недостатки их применения

С давних пор люди догадались о возможности преобразования энергии ветра в механическую энергию. Самим ярким примером может служить ветровая мельница. Ветер вращал лопасти и, посредством несложного механизма, энергия передавалась на ось с вращающимися жерновами. Этот нехитрый механизм позволял перемалывать зерно без особых усилий.

Но затем, появились паровые машины, дизельные и бензиновые двигатели, и о возможности использования энергии ветра, стали забывать.

Но после Второй Мировой войны, в период энергетического кризиса, цены на горючее и энергию подскочили, ученные стали бить тревогу об экологической безопасности планеты, и тогда, идея использования энергии ветра, обрела «второе дыхание». В этой подборке собраны фотографии разных типов ветряных электростанций.

Краткое содержимое статьи:

Выгодно ли использование альтернативных источников энергии?

На данный момент стоимость «чистой энергии», в разы превышает стоимость энергии, полученной традиционными методами. (Конечно, сама энергия получается нами бесплатно, но начальные вложения в покупку и установку электростанции очень большие!).

То есть если у вас есть выбор между подключением к поставщику электроэнергии и установкой ветряной электростанции, то рентабельнее будет первый вариант. С другой стороны, если ваш объект размещается вдалеке от линий электропередач и присоединение к ним потребует больших затрат, тогда разумнее будет построить свою ветряную электростанцию для дома.

Но обязательно добавьте еще один, независимый источник энергии (дизельный генератор, солнечные панели)! На случай безветренной погоды или поломки «ветряка», у вас всегда должен быть запасной вариант.

Виды ветряных электростанций, принцип работы

Ветровые электростанции – это группа механизмов, необходимых для улавливания потоков сильного ветра и преобразования механической энергии в электрическую. Различают сотни видов электростанций, использующих силу ветра. Их разделяют по мощности, местоположению, назначению…

Чаще всего используют маленькие установки мощностью в несколько киловатт, но бывают и огромные конструкции вырабатывающие мегаватты энергии. В некоторых европейских странах устраивают целые «фермы» ветровиков. Они производят около 8% всей потребляемой страной энергии.

Для успешного функционирования ветряной электростанции необходимо наличие постоянных и сильных воздушных потоков. Поэтому ветровики размещают на возвышенностях или у больших водоемов.

Возможна ли установка ветровой электростанции возле дома?

Да, теоретически это возможно, но прежде необходимо решить ряд вопросов:

Масса конструкции. Даже самые маленькие ветряные электростанции имеют вес несколько тонн. Для такой установки требуется большой и добротный фундамент. Иначе конструкция перекосится или начнет «проседать».

Цена вопроса. Стоимость самой маленькой установки на 2 kWt – не менее тысячи евро! Начальные вложения будут очень большие.

Трудности при монтаже. «Ветряки» имеют большую массу и размеры. Для их монтажа понадобится спец. техника (манипуляторы, грузовые краны).

Шумовое загрязнение. Вращающиеся лопасти издают характерный свист. Поэтому законодательно запрещена эксплуатация «ветряков» в ночное время вблизи населенных пунктов.

Отсутствие постоянного ветра. Надо понимать, что ветряная электростанция будет производить электроэнергию только при благоприятных погодных условиях. Поэтому нужно иметь резервный источник энергии (солнечные батареи, дизельный или бензиновый генератор).

Бюрократические преграды. Для получения разрешения на строительство ветряной электростанции и выработку собственной электроэнергии, может понадобится долгое время. В европейском законодательстве предусмотрены льготы для граждан, использующих альтернативную энергию.

В нашей стране не предусмотрены такие льготы. И из-за путаницы в законах, зачастую очень тяжело получить разрешение на установку и пользование ветряной электростанцией.

Конечно, такие сложности могут заставить отказаться от приобретения и использования ветряной установки, но не стоит забывать и о преимуществах «ветряков».

Экономичность. Потратив однажды деньги на покупку и установку электростанции, вы получите большое количество бесплатной энергии, которая оправдает вашу покупку уже через несколько лет. В связи с этим вспоминается выражение: «бросать деньги на ветер». Только в нашем случае все происходит наоборот. Ветер приносит нам денежную выгоду.

Независимость от поставщика электроэнергии. Вам не нужно будет проводить к дому ЛЭП, не нужно будет оплачивать возрастающие тарифы.

Экологичность данного вида энергии. В процессе производства энергии, ветровые установки не выделяют ничего в атмосферу.

Автономность установки. Ветряные электростанции почти не требуют технического обслуживания. Большинство процессов автоматизировано. Необходим лишь небольшой контроль, время от времени.

Мы надеемся, что наша статья была интересной и полезной для вас. Что она помогла вам разобраться с основными видами ветряных электростанций, понять принцип их функционирования, оценить все преимущества и недостатки данного вида энергии и возможно даже побудила вас перейти на использование экологически чистой и возобновляемой энергии!

Фото ветряных электростанций

готовые решения и проблемы, существующие в ветроэнергетике

Электроэнергия в России

Обеспеченность пользователей электроэнергией в России далеко не стопроцентная, хотя страна является энергоизбыточной и способна поставлять ресурс на экспорт. Причины такого положения в большой площади, создающей большие трудности в доставке электроэнергии.

Отдаленные регионы, труднодоступные участки до сих пор не имеют централизованного снабжения энергией и вынуждены использовать дизельные и бензиновые генераторы, обходящиеся дорого и требующие постоянного обслуживания, ремонта, снабжения топливом и прочих действий.

Для жителей таких районов крайне необходимо использование альтернативных источников, менее требовательных к топливным ресурсам и позволяющим получить автономные устройства, производящие электроэнергию. Среди этих источников наиболее предпочтительными являются ветровые электростанции или установки, имеющие большие возможности.

Важность освоения альтернативных источников энергии

Освоение и широкое использование альтернативных источников энергии крайне важно для всех современных людей, независимо от мест проживания и близости к действующим энергоресурсам. Причины этого:

• чем больше источников энергии, тем меньше загруженность магистральных линий
• состояние многих электростанций требует срочной модернизации, реконструкции или ремонта. Срок службы многих сооружений подходит к концу, вынуждая задумываться о способах замещения старых источников новыми
• возможность иметь свой, независимый источник электроэнергии освобождает пользователя от зависимости от ресурсоснабжающих компаний
• экологическая чистота альтернативных источников намного предпочтительнее, чем опасность радиоактивных загрязнений или прорыва плотины с непредсказуемыми последствиями

Кроме этих неоспоримых достоинств ветроэнергетики, существует еще одно важное обстоятельство: обеспеченность отдаленных и труднодоступных регионов есть и будет под большим вопросом. Экономическое обоснование возможности проведения линии электропередач в эти места крайне отрицательное, отсутствие промышленных объектов или важных военных, исследовательских центров низводит вероятность создания магистрали до нуля.

Вынужденный характер применения альтернативных вариантов усиливается постоянным ростом использования электроприборов как для связи, так и для прочих бытовых, медицинских или иных целей, необходимых для нормальной жизни в современном мире.

Перспективы и возможности ветрогенераторных установок

Ветроэнергетика переживает второе рождение. Из экзотических видов, применяемых в отдельных регионах планеты, где нет возможности применять другие способы производства электричества, ветроэнергетика становится полноценным видом добычи энергии.

Кроме того, весьма привлекателен сам источник. Потоки ветра обладают огромными запасами кинетической энергии, который никогда не иссякнет. В отличие от углеводородов или радиоактивных источников, ветер будет существовать всегда, пока на Земле есть атмосфера. Пользование таким источником абсолютно бесплатно, ограничивается только возможностями оборудования. Привлекательность источника, имеющего такие свойства, бесспорна и не требует никаких дополнительных аргументов.

Современные ветрогенераторы имеют достаточную производительность, чтобы обеспечивать большие количества потребителей. Такие страны, как Дания, Германия, США, Индия и Китай обладают крупными ветровыми электростанциями, играющими важную роль в энергообеспеченности этих стран.

Так, Китай имеет самую мощную на сегодня ВЭС, способную по производительности соперничать с гидроэлектростанциями, лидирующими среди всех разновидностей электростанций. Немного отстают индийские станции, имеющие несколько мощных станций с большим количеством ветроагрегатов.

Между тем активно ведутся разработки небольших установок, позволяющих снабжать энергией отдельные пункты, дома, экспедиционные отряды и т.д. Возможность автономного обеспечения энергией от устройства, перевозимого с собой или установленного рядом с домом, дает полную независимость от поставщиков энергии, роста тарифов и иных неудобств централизованного энергоснабжения.

Готовые решения

В качестве готовых устройств, предлагаемых для пользователя в настоящее время, могут быть использованы различные варианты ветроустановок. Они имеют массу вариантов конструкции, размеров, могут быть использованы для отдельных потребителей или обеспечивать энергией целые участки с множеством пользователей.

Виды ветрогенераторов

В первую очередь, все известные конструкции делятся на две большие группы:

• горизонтальные. Это устройства, ось вращения ротора у которых находится в горизонтальной плоскости. Они более эффективны, чем вертикальные ветряки, но нуждаются в постоянной коррекции положения в зависимости от направления ветра. Вследствие большей эффективности активно используются в качестве крупных промышленных моделей, способных вырабатывать большие объемы энергии. Все устройства, используемые в качестве элементов крупнейших ветроэлектростанций, имеют горизонтальный тип конструкции
• вертикальные. Ось вращения этих конструкций расположена по вертикали. Преимущество таких устройств в том, что необходимость установки на ветер у них отсутствует. При этом, особенностью конструкции является одновременное воздействие потока ветра на рабочую и обратную стороны лопастей, что создает как полезную, так и паразитную нагрузку, противодействующую вращению. Для устранения от останавливающих воздействий разработано множество вариантов конструкции, в той или иной степени снижающих вредное действие на задние части лопастей

Вертикальные конструкции, в силу меньшей эффективности, используются как небольшие ветроустановки для частного пользования. В этом качестве они оказались намного предпочтительнее, чем горизонтальные устройства, так как обладают большей независимостью от направления ветра и не нуждаются в подъеме на большую высоту.

Примечательно, что большинство самодельных конструкций, создаваемых для личного пользования, имеют вертикальный тип. Они просты и устойчивы к различным нагрузкам, позволяют в широких пределах изменять конструкцию, добавлять или удалять элементы, менять форму лопастей и т.д.

Существует большое количество типов вертикальных турбин:

Это только некоторые из множества типов вертикальных конструкций. Одни существуют уже очень давно, другие появились в течение последнего десятилетия. Постоянно ведется поиск новых, более удачных конструкций, невосприимчивых к отрицательному воздействию потока и способных развивать большую мощность. Большинство из них известны только как теоретически существующие разновидности, используемые самодеятельными производителями как основа для собственных разработок и устройств, собранных для обеспечения своих нужд.

Выбор оборудования

Выбор готового устройства — непростая задача, требующая серьезных исследований. Для того, чтобы приобрести оптимальный вариант, надо узнать направление и силу преобладающего в регионе ветра, выяснить возможность шквальных порывов, их частоту и силу потока.

Кроме того, надо подсчитать собственные потребности, сложив потребляемую мощность всех приборов в доме или на определенном участке и увеличив полученное значение на 15-20 %. Этот запас поможет организовать работу установки в более свободном режиме, обеспечивающем большую долговечность.

Сравнение возможностей устройства, потребностей пользователя и предоставляемых местностью параметров воздушных потоков дает значение наиболее предпочтительной мощности ветроустановки.

Все исследования и расчеты следует произвести как можно более тщательно, поскольку цены на ветрогенераторы весьма высоки, и приобретение неподходящего устройства крайне нежелательно. Долговечность агрегата в среднем составляет 20-25 лет, поэтому приобретать надо установку с некоторым запасом мощности. Количество потребляемой энергии из года в год возрастает, это надо учитывать и предвидеть рост требуемых мощностей на время службы устройства.

Проблемы, существующие в ветроэнергетике

Основная проблема, которая упоминается противниками ветроэнергетики в первую очередь — нестабильность и неравномерность воздушных потоков. Эта проблема — единственная, не поддающаяся регулированию или снижению какими-либо методами, техническими или научными. Мало того, территории многих стран, в частности — России, имеют огромный ветровой потенциал, но он базируется лишь на большой территории государства.

Показатели ветра в отдельно взятых регионах чаще всего тяготеют к средним и слабым, что создает некоторые сложности для конструкторов. Приходится проектировать модели, оптимизированные для слабых ветров, но имеющих большой запас прочности на случай редких, но возможных шквалистых порывов, грозящих разрушить неподготовленную конструкцию.

Еще одной проблемой является низкий КПД или, для ветроустановок, КИЭВ. Этот показатель ограничен, теоретические исследования показывают максимальное значение в 59,3 %. Большинство ныне ведущихся разработок призваны максимально увеличить КПД и, по возможности, перешагнуть расчетные пределы, опираясь на изменения в конструкции.

Рекомендуемые товары

Новое рождение ветроэнергетики — Возобновляемые источники энергии

Ветроэнергия — технология применения потов воздуха для производства электрической энергии — представляет собой самый быстрорастущий во всем мире источник электрической энергии. [1] Ветроэнергия производится массивными многолопастными ветротурбинами, монтируемых на самом верху высоких башен и работающими подобно вентиляторам, но в обратном порядке. Вместо того чтобы использовать электроэнергию для получения воздушного потока, турбины используют ветер для получения электричества.

Автономная ветроэнергетика в современных условиях российской действительности – это направление развития нетрадиционных и возобновляемых источников энергии, в развитии которых так нуждается Россия. Огромная территория Российской федерации с численностью населения более 9 млн. человек не имеет централизованного электроснабжения. Использование предлагаемых технологий позволит снизить не менее чем 50 % потребление органического топлива на дизельных электростанциях. Внедрение таких технологий могло бы значительно снизить энергонапряженность, наблюдаемую в таких районах, как Приморский край, Сахалинская область, Камчатский край, Чукотский автономный округ. [13]

В общих чертах, устройство ветроэлектростанции выглядит следующим образом. Поток воздуха вращает лопасти, а лопасти крутят вал, который соединен с набором зубчатых колес, приводящих в действие электрогенератор. Крупные турбины для электроснабжения могут вырабатывать от 750 киловатт (киловатт = 1 000 ватт) до 1,5 мегаватт (мегаватт 1 миллиону ватт) электроэнергии. Для электроснабжения жилых комплексов, телекоммуникационных станций и в водяных насосов в качестве источника энергии применяются компактные одиночные ветряные турбины мощностью менее 100 киловатт. Это, прежде всего, характерно для отдаленных и труднодоступных районов, в которых отсутствует связь с энергосистемой общего пользования. [2]

В ветровых установках группы турбин связаны вместе, с целью выработки электроэнергии для энергосистем общего пользования. Электричество подается потребителям посредством ЛЭП и распределительных линий. 

Так и в нашем обсуждаемом вопросе о ветре. Если бы он дул постоянно с определённой силой и направлением, без порывов и остановок, — была бы идеальная ветроэлектростанция. Рассмотрим светлые и тёмные стороны характеристики этих сооружений.

Несомненные достоинства:

Такие электростанции по своей конструкции просты и понятны;

Получаем почти бесплатную электроэнергию;

Ветроэлектростанция экологически чистая и бесшумная;

Не требуется много проводов для доставки электроэнергии к месту потребления;

Совершенно безвредная установка для сохранения природного баланса;

Незаменимы в тех районах, где нельзя обеспечить доставку энергии обычным способом.

И досадные недостатки:

Ветер непостоянен и генератор работает неравномерно;

В любой момент, обычно самый неподходящий, может быть прекращена подача энергии;

Мощность ветряной электростанции используется не полностью;

Часто простаивает из-за отсутствия движения воздуха;

Ветроэлектростанции России не могут стать основой для энергопромышленности.

Для размещения ВЭС требуются большие, открытые всем ветрам, территории.

При всём кажущемся балансе плюсов и минусов, перевес всё же заметен в сторону ветряков. Их в России никак нельзя игнорировать.

Современные энергетические и коммунальные компании с целью стабильной работы систем энергообеспечения предпочитают в качестве основного источника выработки тока применять большие ветрогенераторные установки. По этой причине разработчики таких устройств, приложили много усилий, благодаря которым ветряки стали соответствовать не только техническим, но эстетическим и экономическим требованиям заказчиков. [5]

Отметим безопасность мегаватного ВЭУ. Ветрогенератор 1.5 МВатт на 690 Вольт с тремя лопастями и диаметром ветроколеса 70-87 метров относится к устройствам мегаваттного класса. Он был создан с учётом:

·                     применения всех существующих в настоящее время европейских норм и стандартов проектирования;

·                     использования строго контроля за качеством в процессе производства;

·                     норм, ограничивающих возможный шумовой уровень, который в процессе работы такого ВЭУ составляет в пределах 70db.

Полный вес турбины равен 61.500 килограммам. В случае приобретения этой ветряной электростанции в России, она способна будет вырабатывать электрический ток при условии полной безопасности для жизни и здоровью животных и людей. При помощи применения системы обеспечения безопасности возможна автоматическая молния и бурезащита. Такой ветряк не будет создавать помех вредных для работы бытовых устройств и электроприборов. В связи с этим нет необходимости в получении разрешения на его установку и эксплуатацию.

Работа ветряного генератора заключается в следующем. Он функционирует при средней скорости ветра, равной 13.5 м/сек. Если скорость увеличивается более 25 метров в секунду, то в этом случае срабатывают тормозящие лопасти. При скорости ветра меньшей 3,5 м/сек, такая ветровая установка электроэнергию не вырабатывает, потому что её лопасти крутиться не могут. Энергообеспечение строений электричеством в этом случае будет осуществляться при помощи накопленной во время работы мощных аккумуляторов энергии. [11]

Кроме того, такие мега ВЭУ оснащены:

·                     необходимыми датчиками, при помощи которых осуществляется регулировка скорости и направления движения ветра;

·                     системой, позволяющей изменить углы установленных лопастей;

·                     системой управления, которая способна работать при помощи микропроцессоров через сеть компьютеров;

·                     системой, при помощи которой осуществляется принудительный поворот лопастей в сторону ветра.

Применение в процессе производства таких ВЭУ высококачественных материалов позволяет таким ветряным электростанциям в России проработать по гарантии не менее 5-ти лет и минимум двадцать пять лет в любых условиях.

После установки мега ветрогенератор на 1.5 МВатт на 690 Вольт сможет ежегодно вырабатывать в пределах восьми миллионов кВт-часов электроэнергии при средней скорости ветра более девяти метров в секунду.

За последнее время объемы отрасли по производству электрической энергии из ветра возросли, благодаря проведению правительством политики поддержки этой индустрии и работе, проводимой исследователями в рамках программы МЭ по энергии ветра, в сотрудничестве с партнерами в этой отрасли с целью создания инновационных и менее дорогостоящих технологий, создания внутренней конкуренции и выявлению новых сфер применения энергии ветра. [9]

Рассмотрим различия между ветровой фермой или ветровой электростанцией и тепловыми электростанциями:

Вид используемого топлива. Тепловые электростанции работают на ископаемом топливе типа угля, также в качестве горючего применяется нефть. На атомных электростанциях применяют ядерное топливо, например, уран и торий. Все эти виды горючего очень дорогостоящие, и расходуются в огромных количествах каждый день. Ветровым электростанциям не требуется какого-либо горючего. Они используют доступный в большом количестве и бесплатный атмосферный ветер.

Способ выработки электроэнергии. На тепловых и атомных электростанциях в больших бойлерах топливо превращает воду в пар. Пар в турбинах расширяется, заставляя их вырабатывать электричество. На ветровых фермах устанавливаются ветровые турбины, содержащие вентиляторы. Ветер приводит в движение лопасти вентиляторов, что приводит к вращению вала. Вал направляет свой импульс к другому валу посредством редуктора. Выходной вал редуктора с большой скоростью вращается в генераторе, который производит электричество. На ветровых электростанциях нет нужды в дорогих бойлерах и топливе. Энергия производится за счет ветра. [3]

Ветер — это возобновляемая энергия. На тепловых электростанциях постоянно требуется свежее ископаемое топливо для производства пара. Использованное ископаемое топливо превращается в пепел и гарь, которые нельзя применить повторно. Ветер в ветровых электростанциях — возобновляемый источник энергии. Ветер, который приводит в движение лопасти вентиляторов, возвращается обратно в атмосферу и может быть использован для производства энергии повторно.

Размер электростанции. Тепловые электростанции оправдывают себя только при больших размерах. Ветроэлектростанции подходят как для производства малого, так и большого количества энергии. Чтобы увеличить мощность ветроэлектростанции, достаточно лишь добавить больше ветровых турбин. Увеличение мощности тепловой электростанции — очень недешевое предприятие. По сути, отдельные ветровые турбины можно установить в доме или офисе для выполнения ими своих задач. Но сложно себе представить тепловую электростанцию для бытовых нужд. Можно установить у себя дома ветровую турбину, но никак не тепловую или атомную электростанцию.

Стоимость произведенной энергии. В настоящее время стоимость электричества, произведенного ветряными фермами, составляет 5-10 центов на единицу электричества (один киловатт-час), что немного выше, чем стоимость энергии, вырабатываемой на обычных заводах. Постоянный рост цен на традиционное топливо для ТЭС и снижение себестоимости производства ветрогенераторов привет к тому, что процент электроэнергии полученной при помощи потоков воздуха резко увеличится. [12]

Загрязнение окружающей среды. Одной из главных причин загрязнения атмосферы в наши дни является выброс частиц и гари в результате сжигания ископаемого топлива на тепловых электростанциях. Ежедневно на них сжигаются тонны топлива, что способствует загрязнению окружающей среды в крупных масштабах. Ветер, используемый ветровыми турбинами, — природное топливо, которое не оказывает никакого влияния на окружающую среду, поэтому ветровые электростанции являются безвредным источником энергии. [8]

Хотелось бы вспомнить о конструкции ветрогенератора. Ротор (лопасти ветряной электростанции) — преобразует энергию ветра в энергию вращения. Большинство современных роторов ветровых турбин состоит из трех лопастей.

·                     Современные лопасти ветряных электростанций в диапазоне 30 метров в длину, как правило, изготовлены из армированного стекловолокном полиэстера или древесно-эпоксидной смолы. Скорость вращения лопастей от 12 до 24 оборотов в минуту на низкой скорости.

·                     Редуктор повышает скорость вращения вала с низкой скорости (приблизительно от 12 до 24 оборотов в минуту) до высокой скорости вращения (примерно 1000 — 3000 оборотов в минуту), и приводит в движение генератор. Некоторые современные ветряки имеют генератор, подключенный напрямую к лопастям.

·                     Генератор использует магнитные поля, чтобы преобразовать результирующую вращательную энергию в электрическую энергию.

·                     Анемометр и флюгер расположены на задней стороне корпуса ветровой турбины и измеряют скорость ветра. Собранная информация используется системой управления для того, чтобы вырабатывать максимальное количество энергии. Данные скорости ветра также используются для контроля работы и позволяют операционной системе начинать и останавливать турбину. Современная ветряная электростанция начинает вырабатывать энергию при скорости ветра от 4 м / с, и, выключается при скорости около 25 м / с. Механизм рыскания поворачивает ротор в преобладающее направление ветра.

·                     Башня ветрогенератора изготавливается из стальных труб, хотя решетчатые башни до сих пор используются в некоторых странах. Башни для современных ветровых электростанций бывают высотой от 60 метров до 100 метров.

·                     Трансформатор преобразует напряжение, которое требуется для электрической сети. Трансформатор может быть встроен в башню или расположен у основания башни.

Строительство ветряной электростанции производится следующим путем. Строительство ветряной электростанции может занять от 4 месяцев постройки одной башни ветрогенератора, до 2 лет — большой электростанции, состоящей из 20 и более турбин.

Расчётный срок работы ветрогенератора определен как 20-25 лет. Затем ветрогенераторы или меняются на новые или демонтируются полностью вся установка. Причем в прогрессивных странах демонтаж происходит самым тщательным образом — устраняются все следы человеческого вмешательства в природу, место установки через несколько лет полностью сливается с ландшафтом. [6]

Строительство ветряной электростанции включает следующие этапы:

·                     Временная строительная площадка — размером примерно 50 х 50 м.

·                     Из железобетона заливается фундамент ветряной башни. Бетонированная площадка (в том числе для стоянки автотранспорта), прилегающая к турбине — обеспечивает стабильную основу, на которой держится сама башня генератора.

·                     Здание контроля и управления — площадь примерно 6м х 6м, здание строится для размещения электрических распределительных устройств, приборов учета и т.д.

Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии пользуются огромной популярностью во всем мире. Стоит отметить, что крупнейшая интернет компания Google, также использует для своего оборудования энергию ветровых электростанций. В Австралии, США, Канаде, Европе энергия воздушных потоков используется на благо цивилизации. Страны, имеющие возможность устанавливать ветрогенераторы, наращивают потенциал ветровой энергии, возможно, что в Европе и Северной Америке в ближайшем будущем основным источником энергии станет сила ветра (сейчас этот показатель составляет от 20 до 40 %). [10]

Ветроэнергетика сохраняет лидирующие позиции в отрасли, по итогам 2009 года ее доля в секторе альтернативной энергетики составила 44%. В 2011 году были введены в эксплуатацию около 41 ГВт новых мощностей, в результате чего совокупная мощность ветряных электростанций в мире увеличилась на 21% и составила 238 ГВт. В настоящее время ветровые энергетические установки инсталлированы в 75 странах мира. Страны — лидеры по развитию ветроэнергетики: Китай (в 2011 году введено в эксплуатацию 62 ГВт мощностей), США, Индия, страны ЕС, Канада. В России за прошлый год было установлено около 6 ГВт генерирующих мощностей. На территории нашей страны в основном используются промышленные ветряные установки. С развитием отрасли появились новые интересные модели ветряных электростанций для дома, а также для группы частных домов. [4]

В каких случаях покупка ветрогенератора в России является экономически выгодным решением?

Рассматривать вопрос о приобретении ветроэнергетической установки целесообразно только тогда, когда средняя скорость ветра в вашем регионе составляет не менее 4 м/c.

Покупка ветряной электростанции для дома — оптимальное решение, если на объекте отсутствует централизованная подача электроэнергии, а стоимость проведения линий электропередач к жилому дому является неоправданно высокой.

Для коттеджных поселков, удаленных от центрального электроснабжения, возможен вариант использования ветроэнергетической установки повышенной мощности, которая сможет удовлетворять энергетические потребности сразу для группы домов.

Также приобретение ветрогенератора оправданно для дачных участков при отсутствии центральных источников энергоснабжения

На основании выше изложенного можно сделать вывод, что сегодня ветроэнергетика переживает новое рождение, т.к. наука не стоит на месте. Ограниченный запас традиционного топлива и возрастающие потребности в энергии создают почву для поиска альтернативных (возобновляемых) источников энергии. Как один из вариантов решения этой задачи является энергия ветра.

Благодаря тому, что Россия имеет огромную территорию и разные климатические зоны, развитию ветроэнергетики способствует большой технический потенциал. Из — за большого расстояния между населенными пунктами больше половины территории в России не имеют централизованного электроснабжения. Как вариант решения этой задачи можно рассматривать ветроэнергетику, перспективы развития которой большие. Возможно, в будущем Россия займет лидирующее положение по переработке энергии ветра.

Список литературы:

1.      http://1gw.blogspot.com/2008/07/blog-post_1989.html

2.      http://www.wetroenergetika.ru/index.php

3.      Global Wind Installations Boom, Up 31 % in 2009

4.      World Wind Energy Report 2010 (PDF).

5.      «Wind Energy Update» (PDF). Wind Engineering: 191–200.

6.      Impact of Wind Power Generation in Ireland on the Operation of Conventional Plant and the Economic Implications. eirgrid.com (February 2004).

7.      Design and Operation of Power Systems with Large Amounts of Wind Power», IEA Wind Summary Paper (PDF).

8.      Claverton-Energy.com (2009-08-28)

9.      Алексеев Б.А. Международная конференция по ветроэнергетике / Электрические станции. 1996. №2.

10. Безруких П.П. Экономические проблемы нетрадиционной энергетики / Энергия: Экон., техн., экол. 1995. №8.

11. Богуславский Э.И., Виссарионов В.И., Елистратов В.В., Кузнецов М.В. Условия эффективности и комплексного использования геотермальной солнечной и ветровой энергии // Международный симпозиум “Топливно-энергетические ресурсы России и др. стран СНГ». Санкт-Петербург, 1995.

12. Соболь Я.Г. «Ветроэнергетика» в условиях рынка (1992-1995 гг.) / Энергия: Экон., техн. экол. 1995. №11.

13. Перспективы развития ветроэнергетики в России. Салопихин Д.А., Омельченко Д.П., Чебанов К.А. Деловой журнал Neftegaz.RU. 2016. № 11-12. С. 50-54.

Альтернативные источники энергии (энергия ветра). Создание ветрогенератора

Альтернативные источники энергии (энергия ветра). Создание ветрогенератора

Галанина С.А. 1

1МБОУ «Лицей № 3» г. Барнаула Алтайского края

Нижебойченко Н.А. 1

1МБОУ «ЛИЦЕЙ №3»

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

Введение

Развитие альтернативной энергетики и поиск новых источников энергии – одна из главных задач современного мира. Основные причины этому: огромный вред традиционных электростанций и истощение невозобновляемых энергетических ресурсов. Я уже третий год изучаю проблемы экологически чистой энергетики, потому что считаю, что каждый должен стараться сделать как можно больше для защиты нашей планеты, т.к. от каждого из нас зависит ее будущее. В первом классе в ходе эксперимента мне удалось создать источник энергии из овощей и фруктов. С его помощью у меня даже получилось зажечь 1 светодиод. В прошлом году мы сами сделали фонарик, который зажигается водяной батарейкой. Я решила продолжить изучение вопроса получения «зеленой» энергии в новом проекте по созданию ветрогенератора.

Актуальность

Электроэнергия стала важной частью жизни человека. Мировые потребности в электроэнергии постоянно возрастают. В настоящее время эксперты прогнозируют рост потребления электричества из-за перехода на электрическое отопление и электромобили. Так, например, в 2016 году правительство Норвегии выступило с предложением запретить использовать в стране автомобили с двигателем внутреннего сгорания. Шведский производитель автомобилей Volvo сам намерен отказаться от двигателей внутреннего сгорания. С 2019 года компания планирует производить электромобили и гибриды.[11] Правительство России в июле 2017 года внесло изменения в правила дорожного движения. Теперь в них появятся понятия «электромобиль», «гибридный автомобиль», а также специальные дорожные знаки для парковок с зарядкой.[1] Все эти, несомненно, полезные для окружающей среды изменения потребуют увеличения производства электроэнергии. При этом, в настоящее время на возобновляемые (альтернативные) источники приходится 6,3% всей её мировой выработки, что очень мало.[3] Поэтому я считаю, что тема экологичных энергоресурсов становится только актуальнее с каждым годом.

Цель исследования – исследовать получение электроэнергии с помощью ветра; создать возобновляемый и безопасный для окружающей среды источник электроэнергии.

Гипотеза – возобновляемые и безопасные для окружающей среды источники электроэнергии существуют, а создание такого источника возможно в домашних условиях.

Задачи:

1. Изучить актуальные данные об альтернативных источниках энергии;

2. Узнать, что такое ветроэнергетика;

3. Выяснить плюсы и минусы ветряных электростанций;

4. Изучить типы ветрогенераторов;

5. Найти альтернативные источники электроэнергии на Алтае;

6. Провести эксперимент по созданию ветрогенератора; измерить напряжение, вырабатываемое этим ветрогенератором;

6. Проверить возможность использования получившегося ветрогенератора;

7. Сделать вывод о существовании безопасного возобновляемого источника электроэнергии.

Предмет исследования – работа ветрогенератора, безопасность ветрогенератора для экологии.

Объект – создание ветрогенератора.

Практическая ценность – состоит в проведении эксперимента, в результате которого будет доказано существование возобновляемых и безопасных для окружающей среды источников электроэнергии.

Методы исследования:

Теоретические – изучение специальной литературы, обобщение и систематизация материала по данной теме.

Эмпирические – проведение эксперимента и формулирование выводов.

1 Теоретическая часть

1.1 Ветроэнергетика

Работая над прошлыми проектами, я узнала о том, какой вред традиционные электростанции наносят окружающей среде. Ещё я выяснила, что существуют несколько видов альтернативных источников энергии, которые являются возобновляемым природным ресурсом. Они заменяют собой традиционные источники энергии и имеют низкий риск причинения вреда окружающей среде. В данном проекте я решила подробнее остановиться на таком альтернативном источнике, как энергия ветра.

Изучая литературу, я узнала, что ветроэнергетика — отрасль энергетики, связанная с разработкой методов и средств преобразования энергии ветра в механическую, тепловую или электрическую энергию.[6] В рамках проекта, я изучала получение именно электроэнергии. Ветроэнергетика является бурно развивающейся отраслью. В 2014 году количество электрической энергии, произведённой всеми ветрогенераторами мира, составило 3 % от всей произведённой человечеством электрической энергии.[11] Некоторые страны особенно интенсивно развивают ветроэнергетику. Дания с помощью ветрогенераторов производит уже около половины всей потребляемой электроэнергии.

1.2 Плюсы и минусы ветряных электростанций

Ветер раскручивает ротор. Выработанное электричество подаётся через контроллер на аккумуляторы. Инвертор преобразует напряжение в пригодное для использования

Работая над проектом, я узнала, что ветрогенератор (ветроэлектрическая установка или сокращенно ВЭУ) — устройство для преобразования кинетической энергии ветра в электрическую энергию.[17] Ветряная электростанция же – это несколько ВЭУ, объединённых в единую сеть. Крупные ветряные электростанции, их ещё иногда называют «ветряные фермы», могут состоять из 100 и более ветрогенераторов.

В отличие от ископаемого топлива, энергия ветра практически неисчерпаема, повсеместно доступна и более экологична. Существуют и определённые проблемы при эксплуатации ветрогенераторов, но с каждым годом их становится всё меньше.[9] Остановимся на основных положительных и отрицательных сторонах ветроэлектростанций.

Плюсы ветряных электростанций:

Экономия ресурсов. Работа ветрогенератора мощностью 1 МВт за 20 лет позволяет сэкономить примерно 29 тыс. тонн угля или 92 тыс. баррелей нефти, так как для кручения лопастей ВЭУ не требуется никакого топлива.

Высокая экологичность. При работе ВЭУ не происходит выбросов в атмосферу. Кроме этого, такая электростанция никогда не вызовет разрушительные действия, возможные от атомных и гидроэлектростанций.

Простое обслуживание, быстрая установка, низкие затраты на техническое обслуживание и эксплуатацию.

Сохранение сельскохозяйственных земель. Хотя ветроэлектростанции занимают большие площади, эти же территории могут безопасно использоваться для сельскохозяйственных нужд.

Минусы ветряных электростанций:

Шум и вибрация. В первых моделях ветроустановок шум достигал значительного уровня, поэтому было введено минимальное расстояние до жилых домов — 300 м. Хотя в современных ВЭУ шум работающих лопастей слышен только фоном даже на расстоянии 30 метров.

Обледенение лопастей. В зимний период при высокой влажности воздуха возможно образование льда на лопастях. При пуске ветроустановки возможен разлёт льда на значительное расстояние.

Удары молний могут привести к пожару. На современных ветрогенераторах устанавливаются молниеотводы.

Изменчивость мощности во времени. Производство электроэнергии зависит от силы ветра, на которую человек не может повлиять.

По некоторым данным, ветроустановки представляют опасность для птиц. Хотя последние исследования показывают, что птиц от столкновения с лопастями гибнет намного меньше, чем от столкновений с высоковольтными ЛЭП, современные ВЭС прекращают работу во время сезонного перелёта птиц.

1.3 Типы ветрогенераторов и ветроэлектростанций

Существуют два основных типа ветротурбин:

с вертикальной осью вращения (роторные):

с горизонтальной осью вращения (крыльчатые)

Промышленные ветряки строят, преимущественно, с горизонтальной осью вращения и жесткими лопастями.[3]

Типы ветроэлектростанций:

Наземная ВЭС. Самый распространённый в настоящее время тип ветряных электростанций. Ветрогенераторы стараются устанавливать на холмах или возвышенностях.

Прибрежная ВЭС. Строятся на небольшом удалении от берега моря или океана. Используются суточные движения бриза.

Шельфовая ВЭС. Строят в море на участках с небольшой глубиной, на расстоянии от 10 до 60 километров от берега. Сваи для фундаментов забивают на глубину до 30 метров.

Плавающая ВЭС. Ветрогенераторы устанавливаются в море на плавающей платформе и удерживаются тросами с якорями, закреплёнными на дне.

Горная ВЭС. Возводится в горной местности. Скорость ветра возрастает с высотой, что имеет большое значение для таких станций.

Парящая ВЭС. Так называют ветровые турбины, размещенные высоко над землей, для использования более сильного и стойкого ветра.[18]

1.4 Интересная информация о ветроэнергетике

Изучая литературу для данного проекта, я узнала интересную информацию о развитии альтернативной энергетики. Своими открытиями я хочу поделиться с вами.

Ветропарк «Ульяновский»

В декабре 2016 г. под Ульяновском началось строительство ветропарка мощностью 35 МВт. Это будет первый в России ветропарк такой величины. Риск столкновения птиц с лопастями сведется к нулю, так как в проекте предусмотрены ультразвуковые отпугиватели птиц.[14]

Ветрогенераторы без лопастей

Выше мы уже рассмотрели основные проблемы ВЭС и узнали, что все они постепенно решаются. Но инженеры продолжают поиски таких проектов ветрогенераторов, которые были бы лишены всех основных недостатков. Изучая литературу, я узнала об одном интересном изобретении. Испанская компания разработала вертикальный ветрогенератор без лопастей. Заявляется, что конструкция ветротурбины позволяет сократить затраты на техническое обслуживание на 80% в сравнении с лопастными ветровыми установками. Кроме того, создатели утверждают, что новый ветряк работает тише обычных турбин и представляет гораздо меньшую угрозу для птиц и всей окружающей среды.[10]

Ветрогенератор с магнитной подвеской

Также существует ветротурбина, в устройстве которой применяется магнитная подвеска. Это снижает шум и сводит трение почти к нулю.

Самые удивительные проекты ветрогенераторов

Голландское дерево-турбина может вместить до 8 турбин и достигать 120 метров

В этом проекте предлагается вмонтировать ветротурбины в обшивку здания

В Дубае планируется построить небоскрёб в форме гигантской ветровой турбины

1.5 Альтернативные источники энергии Алтая

За два года я обнаружила уже много мест в Алтайском крае и Горном Алтае, где используются альтернативные источники энергии. Напомню вам самые интересные находки прошлых проектов:

Энергоэффективный дом с ветрогенератором и солнечными батареями (бульвар 9 января, г. Барнаул)

Микро ГЭС (туристическая деревня Эстюбе, Телецкое озеро)

В этом году я по традиции продолжила поиски альтернативной энергетики на Алтае.

В районе деревни Крутишка Алтайского края построили объездную дорогу, так как на основной шёл ремонт. Вот такой компактный переносной светофор мы обнаружили, когда поехали в гости к бабушке с дедушкой.

Этим летом мы всей семьей побывали в Горном Алтае. Там часто встречаются вот такие домики с солнечными батареями.

Ещё одна Микро ГЭС, обнаруженная нами (окрестности Камышлинского водопада)

Вот так получают электроэнергию на новой дороге к строящемуся курорту Белокуриха-2:

Вертикальные и горизонтальные ветрогенераторы производят электричество для освещения дороги и подсветки стрелок серпантина.

Даже на огромной надписи «Алтайский край» установлены солнечные батареи для красивой подсветки в темное время суток.

По пути обратно домой мы заметили необычные конструкции. Оказалось, что ведется строительство четвертой в Республике Алтай солнечной электростанции.

Я следила за новостями этой стройки и однажды прочитала, что Майминская СЭС мощностью 20 МВт открылась 19 сентября 2017 года.[12]

2 Практическая часть

2.1 Эксперимент по созданию ветрогенератора

Я уже третий год изучаю альтернативную энергетику. С каждым годом я совершала всё новые открытия и ставила для себя более сложные цели. После изучения литературы, моей мечтой стало построить свой собственный ветрогенератор. На даче у нас есть спортивная площадка, которая не освещается в темное время суток, так как электропроводов там нет. И я решила, что было бы здорово сделать освещение площадки с помощью ветрогенератора. Я рассказала про свою идею папе, и он, с радостью, согласился мне помочь.

Мы решили сделать роторный ветрогенератор, то есть с вертикальной осью вращения.

Сначала мы определились с материалами для исследования, которых понадобилось достаточно много.

1) Мы использовали:

2) Собираем основу конструкции генератора

3) С помощью самодельного устройства наматываем 9 катушек по 70 витков

4) Магниты приклеиваем к стальному диску, чередуя полярность; а катушки крепим к пластине из оргстекла

5) На второй стальной диск клеим магниты со смещением

6) Соединяем катушки и собираем выпрямитель на диодах

7) Подключаем к генератору вольтметр

8) Раскручиваем генератор и измеряем напряжение, которое он может вырабатывать. От силы раскручивания диска зависела величина напряжения

9) Зажигаем с помощью генератора светодиод, потребляющая мощность которого 3 В

10) Для прошлого проекта мы с папой собрали повышающий преобразователь напряжения (ферритовое кольцо, медный провод, транзистор, резистор). Это электротехническое устройство позволило зажечь наш водный фонарик. Мы решили использовать его также для ветрогенератора

11) Делаем лопасти для нашего ветрогенератора и дорабатываем изобретение

12) Проводим тестовый запуск устройства около дома

Мы узнали, что площадь, которую может помочь осветить наш ветрогенератор, составляет около 1 кв.м.

2.2 Вывод из эксперимента

Нам удалось создать ветрогенератор. Напряжение, которое мы получили, раскручивая его руками, оказалось достаточным для свечения светодиода. Затем мы усовершенствовали ветрогенератор, установив повышающий преобразователь напряжения. После этого мы проверили наш ветряк с помощью вентилятора, и убедились, что наше изобретение работает. Также мы посчитали экономическую выгоду проекта (Приложение 1). Наше устройство является очень полезным. Оно может выручить в условиях отсутствия электричества. Но самое главное, что изготовленный нами ветрогенератор не вредит окружающей среде и сберегает ценные природные ресурсы. Этой весной мы с папой обязательно установим наше изобретение на даче, пока же мы провели пробную установку около дома. Это позволило нам узнать площадь, которую может помочь осветить наш ветрогенератор. Она составляет около 1 кв.м.

Как было сказано выше, в связи с увеличением количества электромобилей потребуется всё больше мест для их зарядки. Я размышляла над этим и пришла к выводу, что вдоль дорог можно было бы установить зарядные станции, работающие на таких ветрогенераторах, как наш. Получилась бы «экологичная» заправка для «экологичных» автомобилей.

Заключение

Электроэнергия – неотъемлемая часть жизни человека, и потребности в ней постоянно возрастают. Отказаться от благ цивилизации люди не смогут, но они должны отказаться от вредных для окружающей среды традиционных источников энергии в пользу альтернативных возобновляемых ресурсов, безопасных для будущего планеты. Тем более, такие уже есть: это подтверждает наш эксперимент по созданию ветрогенератора и альтернативные источники энергии, обнаруженные нами на Алтае. Это значит, наша гипотеза подтвердилась.

Человечество должно стремиться полностью перейти на производство именно экологичной энергии. Нам дана только одна планета, возможно, единственная во Вселенной, пригодная для жизни, и мы не можем её потерять.

Список литературы:

1. О внесении изменений в постановление Совета Министров — Правительства Российской Федерации от 23 октября 1993 г. № 1090: постановление Правительства Российской Федерации от 12 июня 2017 года № 832 // Собрание законодательства РФ. – 2017. – № 30. – ст. 4666.

2. Баскаков А.П. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии. Учебное пособие / А.П. Баскаков, В.А. Мунц. – М.: ИД Бастет, 2013. – 368 с.

3. Германович В.Т. Альтернативные источники энергии. Практические конструкции по использованию энергии ветра, солнца, воды, земли, биомассы / В.Т. Германович, А.В. Турилин. – СПб.: Наука и техника, 2014. – 318 с.

4. Кривченко И.В. Физика. 8 класс: учебник. / И.В. Кривченко. – М.: Бином. Лаборатория знаний, – 2015. – 152 с.

5. Максаковский В.П. Географическая картина мира Кн.1: Общая картина мира. Глобальные проблемы человечества / В.П. Максаковский. – М.: Дрофа, 2008. – 495 с.

6. Рязанцев В.Д. Большая политехническая энциклопедия / В.Д. Рязанцев. – М.: Мир и образование, 2011. – 707 с.

7. Сидорович В. Мировая энергетическая революция: Как возобновляемые источники энергии изменят наш мир / В. Сидорович. – М.: Альпина Паблишер, 2015. – 208 с.

8. Степанов И. Энергия будущего: черный, голубой, зеленый? / И. Степанов // Эксперт Сибирь. – 2017. – № 29 (497).

9. Чумаков В. Токи ветров / В. Чумаков // Вокруг света. – 2008. – № 8.

10. Такер Б. Энергия ветра без лопастей // Форбс [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.forbes.com/sites/billtucker/2015/05/07/wind-power-without-the-mills/#681581771812.

11. Анализ мирового производства электроэнергии // http://www.unep.org/ru/ — сайт ООН окружающая среда.

12. Две солнечные электростанции открыли в Республике Алтай // Новости Горного Алтая [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.gorno-altaisk.info/news/83255.

13. Традиционные и нетрадиционные источники электрической энергии // Об альтернативных источниках энергии, электростанциях и генераторах [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://dom-en.ru/sprav2/

14. Начало положено. Fortum приступила к строительству ветропарка в Ульяновской области // Neftegaz.ru [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://neftegaz.ru/news/view/157767-Nachalo-polozheno.-Fortum-pristupila-k-stroitelstvu-vetroparka-v-Ulyanovskoy-oblasti.

15. Традиционная и нетрадиционная электроэнергетика // Все об энергетике [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://energomir.blogspot.ru/p/12.html

16. http://www.ecolife.ru/ — официальный сайт журнала Экология и жизнь.

17. http://dic.academic.ru/ — элекронная энциклопедия

18. http://www.popmech.ru/ — сайт журнала «Популярная механика».

Приложение 1

Экономическое обоснование проекта

Затраты на освещение спортивной площадки с помощью традиционной энергетики:

1) 40 м кабеля по 20 руб/м: 40 Х 20 = 800 руб

2) Плафон с лампой 150 руб

3) Ожидаемую стоимость потребленной электроэнергии за год мы рассчитали исходя из среднего периода освещения (май – сентябрь в течение 4 ч/сутки) при освещении 100 Вт лампой и стоимости электроэнергии 4 руб/кВт: 100 Х 4 Х 153 : 1000 Х 4 = 244 руб 80 коп/год

Итого затрат за 1-й год использования: 800 + 150 + 244,8 = 1194,8 руб; за 2-й год: 1194,8 + 244,8 = 1439,6; за 3-й год 1439,6 + 244,8 = 1684,4

Затраты на освещение спортивной площадки с помощью ветрогенератора:

1) Магниты 900 руб

2) Металл + крепления 210 руб

3) Лампа-прожектор 340 руб

Итого: 900 + 210 + 340 = 1450 руб

Экономия за 3 года:

1684,4 — 1450 = 234,4 руб

Вывод:

Таким образом, окупаемость нашего проекта составит почти 3 года. К концу третьего сезона эксплуатации ветрогенератора мы даже получим экономию 234 руб 40 коп. И, конечно же, полученная нами энергия будет экологически чистой.

Просмотров работы: 2959

Энергия ветра: преимущества, недостатки, перспективы развития

Ветер – это не просто сложное физическое явление. В современном мире он используется как источник энергии и представляет собой экономически ценный продукт. Ветроэнергетика в мире становится всё более востребованной, над развитием этой отрасли работают учёные различных специальностей.

Насколько велик потенциал ветроэнергетики? Какими достоинствами и недостатками она обладает? Где применяется? Пришло время ответить на эти вопросы.

С чего всё начиналось

Существует общераспространённое заблуждение, что ветроэнергетика зародилась лишь в XVII–XIX столетиях. Однако на самом деле ветер как источник энергии активно использовался представителями древних цивилизаций. Вот несколько красноречивых примеров из истории:

1. Уже в III–II веках до н. э. жители Месопотамии изобрели первые прототипы ветряных мельниц для размола зерна. Лопасти таких устройств, вращаясь под действием ветра, приводили в движение массивный жернов. Он, в свою очередь, растирал зерно в муку. Так энергия ветра позволила сэкономить силы и время нескольких сотен рабочих.
2. В Древнем Египте ветряные мельницы появились примерно в тот же период.
3. В Древнем Китае с помощью ветра производилась откачка водных масс с рисовых полей.
4. В XII веке технологии, базирующиеся на использовании воздушных потоков, стали распространяться по Европе.

Долгое время ветряная энергетика не могла похвалиться хорошими результатами. Она немного облегчала жизнь и работу человека, но не могла послужить на благо всего человечества.

И только в XX веке технический прогресс коснулся этой отрасли. Учёные начали разрабатывать оборудование, позволяющее преобразовывать энергию воздушных потоков в электроэнергию.

Востребованность

Сегодня энергия ветра используется человеком всё активнее.

По состоянию на 2015 год ветроэнергетика занимает в общем энергобалансе:

• Дании – 42%;
• Португалии – 27%;
• Испании – 20%;
• Германии – 8,6%.

Перечисленные страны являются лидерами по получению электроэнергии из ветра. К данному списку стремятся примкнуть Индия, США, Китай.

Ведущие государства мира строят планы по увеличению количества ветропарков. В Китае и некоторых странах ЕС принимаются законы об использовании возобновляемых источников энергии и повышении мощностей. Всё это способствует развитию ветроэнергетики.

Применение

Использование энергии ветра является одним из самых перспективных направлений в современной энергетике. Наглядное сравнение: потенциал ветра более чем в 100 раз превышает потенциал всех рек Земли.

Ветропарки бывают:

1. Крупные.Обеспечивают электричеством города и промышленные предприятия.
2. Небольшие.
3. Вырабатывают электроэнергию для удалённых жилых районов, частных ферм.

Набирает популярность офшорное строительство: ветроустановки возводятся прямо на воде, в 10–12 км от береговой линии океана. Такие парки приносят больше прибыли, чем традиционные. Связано это с тем, что скорость ветра над океаном в несколько раз выше, чем на суше.

Достоинства

Ветровая энергетика обладает рядом значимых преимуществ, таких как:

1. Общедоступность.
   Ветер – возобновляемое «сырьё». Он будет существовать, пока есть солнце.
2. Безопасность для природы и человека.
   Как и все альтернативные источники энергии, ветер экологически безопасен. Оборудование, преобразующее ветряную энергию, не создаёт выбросов в атмосферу, не является источником вредного излучения. Пути накопления, передачи и использования энергии ветра – экологичные. Производственная техника безопасна для человека, пока он использует её по прямому назначению, соблюдая при этом все правила безопасности.
3. Успешная конкурентоспособность.Ветряная энергия – хорошая альтернатива атомной. Эти отрасли борются за первенство в возобновляемой энергетике. Но АЭС несут серьёзную угрозу для человечества. В то же время ещё не зарегистрирован ни один случай неисправности ветряного энергокомплекса, сопровождающийся массовой смертностью рабочих и простых жителей.
4. Обеспечение людей большим количеством рабочих мест.Статистика зафиксировала, что уже в 2015 году отрасль обслуживает 1 млн человек. Развитие ветроэнергетики всё ещё продолжается, поэтому данная сфера народного хозяйства ежегодно предоставляет людям тысячи рабочих мест по всему миру. Это повышает процент занятости населения и благотворно влияет на экономику отдельного региона, всей страны и целого мира.
5. Лёгкость в работе и управлении.Оборудование требует лишь периодических ТО. Ремонт турбин или их замена – задача средней сложности. Хорошо обученные специалисты без труда обеспечивают работу ветрогенераторов, их исправность. Для этого нужны лишь базовые навыки.
6. Перспективность.Ветроэнергетика находится только на середине своего пути. Потенциал данной отрасли не раскрыт на все 100%, а значит – всё ещё впереди. Современные научно-технические открытия позволят повысить эффективность ветровой энергетики, сделать ее более прибыльной.
7. Экономическая выгода.Любое предприятие в начале своей работы требует больших вложений. И в отрасли ветроэнергетики расходы на оборудование стабильны, в то время как цены на электроэнергию увеличиваются. Следовательно, доходы производства постоянно растут.

Все эти характеристики способствуют развитию и глобализации ветроэнергетики.

Недостатки

Ветроэнергетика не имеет каких-либо серьёзных недостатков, но и в этом аспекте есть проблемы:

1. Высокий стартовый капитал.Запустить такой бизнес очень сложно, ведь закупка и монтаж оборудования требуют больших инвестиций.
2. Выбор территории.Не все регионы Земли подходят для строительства ветроэнергетических комплексов. Подбор местности осуществляется на основе высокоточных расчётов.
   При этом учитываются:
   • количество ветреных дней;
   • скорость воздушных потоков;
   • частота их изменения;
   • прочее.
3. Отсутствие точных прогнозов.Невозможно точно предсказать, что характеристики ветра в данной местности останутся стабильными на 10/20/100 лет. Сложно рассчитать, какое количество энергии будут вырабатывать ветрогенераторы.

Люди не могут «приручить» ветер, поэтому говорить о стабильности в работе ветрокомплексов невозможно. Впрочем, это относится ко всем возобновляемым источникам энергии.

Ложные теории

Противники ветроэнергетики придумывают различные лжетеории:

1. Шум, создаваемый ветрогенераторами, вредит экосистеме.Ветряные станции и правда издают шум, однако на расстоянии 30–40 метров он уже воспринимается как фон (естественный уровень шума), поэтому никакого ущерба экологии не наносит.
2. Ветрогенераторы убивают птиц.Да, это действительно так. Однако от ветряных станций умирает столько же птиц, сколько от высоковольтных сетей и автомобилей.
3. Вблизи ветряных комплексов портится сигнал ТВ. Оборудование никак не влияет на качество сигнала спутникового, цифрового и аналогового ТВ.

Основная задача таких выдумок – привлечение большего количества людей на сторону традиционной энергетики, которая является более прибыльной для современных предпринимателей.

Заключение

Резкий скачок в развитии ветроэнергетики сделал жизнь человека проще. Энергия ветра используется на крупных промышленных предприятиях и в маленьких сельскохозяйственных комплексах. Именно эта отрасль энергетики является самой востребованной и перспективной.

‘;
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»] = ‘

разбираемся в самых популярных мифах о ветряных электростанциях

Рынок ветроэнергетики во всем мире достаточно развит: совокупный объем установленных мощностей электростанций, использующих энергию ветра, по данным на конец 2018 года достиг 564 ГВт. Наибольший прирост показали Китай, США и Германия.

При правильном развертывании ветряные электростанции позволят достичь цели, установленной Парижским соглашением — не допустить повышения температуры более чем на 2 °C по сравнению с доиндустриальным уровнем в этом столетии. Ветряки, в отличие от угольных и газовых электростанций, не производят прямых выбросов в атмосферу и безопаснее для здоровья человека и окружающей среды, чем традиционная энергетика. Но это согласно официальной информации, однако у обывателей к создателям ветроэнергетических установок (ВЭУ) свои вопросы. Поэтому рассказываем о том, стоит ли опасаться альтернативной — ветряной — энергетики.

Миф 1: Шум от ветряных электростанций приводит к проблемам со здоровьем и просто мешает жить

Постоянный шум и свист появляется в ближайших к месту установки ветряной электростанции населенных пунктах — так звучит один из самых распространенных мифов о ветроэнергетике. На самом деле, ветряные электростанции не издают много шума — звуковое загрязнение, производимое лопастями и оборудованием ВЭУ, гораздо ниже, чем то, которому человек подвергается в городских условиях.

Согласно действующим в России санитарным нормам, эквивалентный уровень шума в населенных пунктах составляет 55 дБ в течение дня и 45 дБ ночью. На практике: в сельской местности, где шум в ночное время колеблется от 20 до 40 дБ, ветряк будет издавать звук мощностью 35–45 дБ. Но это значение справедливо только в радиусе 350 м от электростанции (если речь идет об одиноко стоящем ветряке) — далее уровень шума соответствует естественному фону.

Что касается различных заболеваний, начиная от бессонницы и заканчивая раком, то существует ряд исследований (например, проведенное Минздравом Канады), которые свидетельствуют о нулевом влиянии ветровых электростанций на здоровье человека.

В январе 2012 года Департамент охраны окружающей среды штата Массачусетс, США, опубликовал исследование о возможном воздействии ветряных электростанций на здоровье. В документе, составленном группой независимых врачей и инженеров, говорится о «недостаточном количестве доказательств того, что шум от ветряных турбин напрямую влияет на сон и вызывает проблемы со здоровьем или болезни».

Миф 2: Ветер — не слишком экологичный источник энергии

Энергия ветра снижает, а не увеличивает выработку углекислого газа в энергетическом секторе. Например, в Великобритании расчетное сокращение выбросов CO₂ по сравнению с ожидаемым объемом к 2020 году составило 15 млн т в год. Переход на альтернативные источники энергии — ветер, солнце и вода — а точнее, замена 61% традиционных электростанций на «зеленые» позволит сократить выбросы углекислого газа в Европе к 2030 году на 265 млн т.

Да, ветряные электростанции приводят к непрямым выбросам CO₂, но они составляют всего 11 г/кВт*ч. Для сравнения, тот же показатель у газовых электростанций составляет 490 г/кВтч, а у угольных — 820 г/кВтч.

Еще одна претензия к ветроэнергетике касается использования в ветрогенераторах редкоземельных металлов, таких как неодим. Это отчасти верно — в конструкции электродвигателя ветряной электростанции используются постоянные магниты из содержащие данный элемент, что увеличивает их эффективность в 10 раз в сравнении обычными магнитами. Однако, редкоземельные металлы широко используются в оборудовании и материалах, используемых в повседневной жизни — в мобильных телефонах, ноутбуках, автомобилях, самолётах в значительно большем объеме .

Миф 3: Ветряная энергетика не создает рабочих мест

Согласно прогнозам, к 2030 году в секторе возобновляемой энергетики будет задействовано около 24 млн человек — в 2017 году в нем уже работало около 8,8 млн сотрудников. Это сделает ветроэнергетику и ВИЭ в целом одним из драйверов развития мировой экономики. Только в Европе к 2030 году появится 90 тыс. дополнительных рабочих мест.

К тому же цены на нефть в последние несколько лет падают — это приводит к сокращению рабочих мест в нефтедобывающих компаниях. В 2015 году из-за снижения стоимости ископаемого топлива без работы осталось 250 тыс. человек.

Кроме того, игроки энергорынка активно сокращают сотрудников из-за растущей автоматизации труда. В 2018–2019 годах General Electric и Siemens по этой причине сократили несколько тысяч человек.

Миф 4: Ветряные электростанции — это дорого

Затраты на строительство ветряных электростанций ниже, чем при возведении традиционных электростанций, а стоимость энергии ветра постепенно снижается вместе с ростом объема новых ветропарков. По данным Bloomberg, стоимость строительства и эксплуатации ветряных электростанций за последние 10 лет по всему миру сократилась на 38%.

По данным правительства России, в 2015–2017 годах затраты на строительство ветряных электростанций упали на 33,6%. В июне 2019 года министр энергетики России Александр Новак заявил, что стоимость возведения ветряных электростанций сравнялась со строительством газотурбинных ТЭЦ при пересчете на расходы станции по производству 1 кВт*ч.

Согласно отчету компании Coface от 2018 года, ветроэнергетика быстро растет благодаря постоянному снижению цен на ветрогенераторы. При этом строятся они значительно быстрее традиционных.

Миф 5: Ветряные электростанции работают только 30% времени и не производят электричество в снег и штиль

Эффективность ветряных электростанций часто путают с коэффициентом использования установленной мощности (КИУМ). Современные ветряные турбины вырабатывают электроэнергию 80–85% времени, а объем производимой энергии зависит от скорости ветра. КИУМ для ветряных электростанций составляет 28–30%, а для обычной, тепловой или газотурбинной, электростанции — в среднем 50-60%.

Ветроэлектростанции работают даже при слабом ветре (2-3 м/с) и в дождь, а небольшой объем производимой в таких условиях энергии уравновешивается запасами энергии, произведенными при более благоприятных погодных условиях. Кроме того, ветряные электростанции могут распределять электроэнергию между сетями — в зависимости от того, где ветер дует сильнее, и работать в связке с солнечными, биоэнергетическими и газовыми электростанциями.

Все формы производства энергии оказывают влияние на окружающую среду, на живущих рядом с электростанциями людей и животных. Но влияние ветряной энергетики — одно из самых низких из существующих. Некоторые из описанных выше опасений содержат долю правды, однако ветроэнергетика — молодая технология, которая развивается быстрыми темпами и постоянно становится эффективнее и безопаснее.

Чистая энергия ветра в Ваш дом!

Компания ЭнерджиВинд на рынке России и стран СНГ является единственным серийным производителем однолопастных ветрогенераторов. Наша разработка является уникальной и поэтому мы можем предоставить нашим покупателям ветряные электростанции по отношению к китайским трехлопастным моделям ветрогенераторов:

• с большей, чем в 2 раза скоростью вращения лопасти;
• с более низкими и выгодными ценами;
• с высоким качеством продукции;
• с гарантийными обязательствами;
• с долгим сроком службы;
• не требует топлива.

Если Вы используете бензогенераторы, то с установкой у себя дома нашей ветряной электростанции Вам не придется терпеть шум бензогенератора, мучаться с доставками топлива и постоянными заправками, а также при каждодневной работе Вам не придется через полгода — год ехать за новым, т.к. предыдущий сломался.

Ветряные электростанции в России с каждым годом становятся все более популярным альтернативным источником энергии для дома. В последние 5 лет мы наблюдаем повышение интереса к ветрякам.

Ведь окупаемость нашей установки с учетом ежегодного увеличения государством цен на энергию будет составлять от 7 до 12 лет. Таким образом использование энергии ветра позволит Вам сэкономить деньги на ближайшие 30-40 лет, а за 7-12 лет Вы полностью покроете стоимость ветрогенератора.

Хватит складывать деньги в чужой карман!

Будьте независимыми и принесите благо природе.  Пользуйтесь тем, чем судьба наградила Вас с рождения — Светом Солнца, Воздухом, Водой, Землёй!

Как работает наш ветряк?

На схеме показано как чистая энергия ветра поступает в Ваш дом и предоставляет возможность пользоваться электроприборами.

• При ветре около 3м/с лопасть ветрогенератора начинает вращаться и вырабатывать энергию, которая поступает на блок обработки электроэнергии и зарядки аккумуляторов (Блок ОЭЗА).
• С блока ОЭЗА энергия поступает на аккумуляторные батареи, которые нужны для того, чтобы у Вас всегда в доме было электричество и в безветренное время.
• С помощью инвертора энергия с аккумуляторов преобразуется в 220В, что дает возможность использовать электроприроборы в доме.

Информация и факты о ветроэнергетике

Ветер — это движение воздуха из области высокого давления в область низкого давления. На самом деле ветер существует потому, что Солнце неравномерно нагревает поверхность Земли. По мере того, как горячий воздух поднимается, более холодный воздух заполняет пустоту. Пока светит солнце, будет дуть ветер. А ветер издавна служил источником энергии для людей.

Древние мореплаватели ловили ветер парусами. Когда-то фермеры использовали ветряные мельницы для измельчения зерна и перекачивания воды.Сегодня все больше и больше ветряных турбин выжимают из ветра электричество. За последнее десятилетие использование ветряных турбин увеличивалось более чем на 25 процентов в год. Тем не менее, он обеспечивает лишь небольшую часть мировой энергии.

Погода 101

Погода на нашей планете может быть очень суровой — от волн тепла и града до тайфунов и торнадо.Узнайте, что заставляет природу развязать свою ярость.

Как это работает

Большая часть энергии ветра поступает от турбин, которые могут достигать высоты 20-этажного здания и иметь три лопасти длиной 200 футов (60 метров). Ветер вращает лопасти, которые вращают вал, подключенный к генератору, производящему электричество.

Самые большие ветряные турбины вырабатывают достаточно электроэнергии в год (около 12 мегаватт-часов) для снабжения около 600 домов в США. Ветряные электростанции имеют десятки, а иногда и сотни таких турбин, выстроенных вместе в особенно ветреных местах. Небольшие турбины, установленные на заднем дворе, могут производить достаточно электроэнергии для одного дома или небольшого предприятия.

Быстро развивающаяся ветроэнергетика

Ветер — это чистый источник возобновляемой энергии, не загрязняющий воздух и воду.А поскольку ветер здесь бесплатный, эксплуатационные расходы после установки турбины практически равны нулю. Массовое производство и технический прогресс удешевляют турбины, и многие правительства предлагают налоговые льготы для стимулирования развития ветроэнергетики.

К недостаткам относятся жалобы местных жителей на уродливые и шумные ветряные турбины. Медленно вращающиеся лезвия также могут убивать птиц и летучих мышей, но не так много, как автомобили, линии электропередач и высотные здания. Ветер тоже переменчив: если он не дует, электричество не вырабатывается.

Тем не менее, ветроэнергетика процветает. Благодаря глобальным усилиям по борьбе с изменением климата, таким как Парижское соглашение, возобновляемые источники энергии переживают бум роста, при этом энергия ветра лидирует. С 2000 по 2015 год совокупная ветровая мощность во всем мире увеличилась с 17 000 мегаватт до более чем 430 000 мегаватт. В 2015 году Китай также обогнал ЕС по количеству установленных ветряных турбин и продолжает лидировать в установке.

Эксперты отрасли прогнозируют, что при сохранении таких темпов роста к 2050 году одна треть мировых потребностей в электроэнергии будет удовлетворяться за счет энергии ветра.

.Информационный бюллетень об энергии ветра

| Центр устойчивых систем

Ветровые ресурсы и потенциал

Примерно 2% солнечной энергии, падающей на поверхность Земли, преобразуется в кинетическую энергию ветра. Ветровые турбины преобразуют кинетическую энергию ветра в электричество без выбросов. ¹ Средняя годовая скорость ветра 6,5 м / с или более на высоте 80 м обычно считается коммерчески выгодной. Однако новые технологии расширяют возможности ветроэнергетики для коммерческих проектов. ³ Менее 3% электроэнергии в США было получено за счет энергии ветра в 2019 году, но мощность ветра быстро увеличивается. ⁴

• Высокая скорость ветра дает больше энергии, потому что энергия ветра пропорциональна кубу скорости ветра. ⁵
• Скорость ветра ниже у поверхности Земли и выше на больших высотах. Средняя высота ступицы современных ветряных турбин составляет 88 метров. ⁶
• Глобальный потенциал наземной и морской ветроэнергетики на коммерческой высоте ступицы турбины может обеспечить 840 000 ТВтч электроэнергии в год. ⁷ Общее глобальное потребление электроэнергии из всех источников в 2017 году составило около 22 347 ТВтч. ⁸ Аналогичным образом, годовой ветровой потенциал континентальной части США в 68000 ТВтч значительно превышает годовое потребление электроэнергии в США, составляющее 3896 ТВтч. ^4,7
• Исследование 2015 года, проведенное Министерством энергетики США, показало, что ветер может обеспечивать 20% электроэнергии США к 2030 году и 35% к 2050 году. ⁹

Ветровые ресурсы США, береговые и морские ²

(ВЫСОТА 80 МЕТРОВ)

Ветровые технологии и воздействия

Ветряные турбины с горизонтальной осью

• Ветряные турбины с горизонтальной осью (HAWT) являются преобладающей конструкцией турбин, используемых сегодня.Ротор HAWT состоит из лопастей (обычно трех), симметрично установленных на ступице. Ротор через вал соединен с коробкой передач и генератором. Эти компоненты в гондоле размещаются на башне, стоящей на бетонном фундаменте. ¹⁰
• HAWT бывают разных размеров: от 2,5 метров в диаметре и 1 кВт для жилых помещений до 100+ метров в диаметре и 10+ МВт для морских приложений.
• Теоретический максимальный КПД турбины составляет ~ 59%, также известный как предел Беца.Большинство турбин извлекают ~ 50% энергии от ветра, проходящего через область ротора. ⁹
• Коэффициент мощности ветряной турбины — это средняя выходная мощность, деленная на ее максимальную мощность. ⁹ На суше коэффициенты вместимости варьируются от 0,26 до 0,52. ¹¹ Средний коэффициент использования мощности в 2018 г. по проектам, построенным в период с 2014 по 2017 гг., Составил 41,9%. В США средний коэффициент загрузки автопарка составил 35%. ⁶
• Морские ветры обычно сильнее, чем на суше, и коэффициенты мощности в среднем выше (ожидается, что они достигнут 51% к 2022 году для новых проектов), но морские ветряные электростанции дороже в строительстве и обслуживании. ^11,12,13 Морские турбины в настоящее время размещаются на глубине до 40-50 м (около 131-164 футов), но технологии плавучих морских ветроэнергетических установок могут значительно расширить потенциал генерации, поскольку 58% общих технических ресурсов ветра в США составляют глубины более 60м. ^14,15

Схема ветряной турбины с горизонтальной осью ^10,16

Установка, изготовление и стоимость

• В США установлено более 59900 ветряных турбин коммунального назначения.С., Суммарной мощностью 107,4 ГВт. В период с 2010 по 2020 год мощность ветроэнергетики в США увеличилась на 166%, что представляет собой среднегодовой рост на 10%. ¹⁷ В период с 2009 по 2019 год глобальная ветровая мощность увеличивалась в среднем на 15% ежегодно, достигнув 651 ГВт в 2019 году. ¹⁸
• Средняя мощность турбин в США в 2018 году составила 2,43 МВт, что на 5% больше, чем в 2017 году 2,32 МВт. ⁶
• Средний коэффициент мощности увеличился с менее 25% для проектов, установленных в период с 1998 по 2001 год, до примерно 42% для проектов, построенных в период с 2014 по 2017 год. ⁶
• На основе средневзвешенной мощности стоимость ветроэнергетических проектов снизилась примерно на 3330 долларов США / кВт с начала 1980-х по 2018 год. В 2018 году затраты составили 1470 долларов США / кВт. ⁶
• Установленная стоимость небольшой (<100 кВт) турбины составляет примерно 10850 долларов за кВт в 2017 году. ¹⁹
• В 2017-2018 годах новые контракты на покупку ветровой энергии в среднем составляли 1,3-1,8 ¢ / кВтч, в то время как средняя цена на электроэнергию для жилых домов составляла 13,0 / кВтч в 2019 году. ^4,6
• Техас (29 407 МВт), Айова (10 644) и Оклахома (8 173 МВт) являются ведущими штатами по общей установленной мощности ветра. ¹⁷ Айова вырабатывала более 40% электроэнергии за счет ветра и занимала третье место в годовой выработке среди всех штатов в 2019 году. ²⁰
• В ветроэнергетике США на полной ставке работают 120000 человек, а в 2018 году турбины и компоненты были произведены на 530 предприятиях в 43 штатах. ²¹
• Для крупных (> 20 МВт) ветроэнергетических проектов требуется ~ 85 акров земли на МВт установленной мощности, но 1% или меньше этой общей площади заняты дорогами, фундаментами турбин или другим оборудованием; остаток доступен для других целей. ⁹
• Для фермеров ежегодные арендные платежи обеспечивают стабильный доход в размере около 3000 долларов США на МВт турбинной мощности, в зависимости от количества турбин на участке, стоимости произведенной энергии и условий аренды. ⁹ Ферма площадью 250 акров с доходом от ветра около 55 долларов за акр могла бы иметь годовой доход от аренды ветряков в размере 14 000 долларов. ²²

Мощность ветра США ¹⁷

Global Wind Capacity, 2019 ¹⁸

Энергоэффективность и воздействие на окружающую среду

• Ветровые турбины могут уменьшить воздействие, связанное с традиционным производством электроэнергии.Использование ветроэнергетических установок в США в 2019 году позволило избежать выбросов CO ₂ на 189 миллионов метрических тонн и сократить потребление воды примерно на 103 миллиарда галлонов по сравнению с обычными электростанциями. ^17,23
• Согласно исследованию 2015 года, если к 2050 году 35% электроэнергии в США вырабатывается ветром, выбросы парниковых газов в электроэнергетике сократятся на 23%, что приведет к сокращению выбросов CO ₂ в год на 510 миллиардов кг, или 12,3 триллиона кг в совокупности с 2013 года, и сокращение водопотребления на 15%. ⁹
• Исследование 2013 года показало, что окупаемость инвестиций (EROI) (поставленная энергия / инвестированная энергия) для ветроэнергетики составляет 18-20: 1. ²⁴
• Ежегодная смертность птиц от столкновений с турбинами составляет 0,2 миллиона по сравнению со 130 миллионами смертей из-за линий электропередач и 300-1 000 миллионов из-за зданий. Лучший способ минимизировать смертность — это аккуратное размещение. ⁹ Смертность летучих мышей из-за ветряных турбин менее изучена. Исследования показывают, что большой процент столкновений летучих мышей происходит у мигрирующих видов в летние и осенние месяцы, когда они наиболее активны. ^9,25 Ветряная промышленность испытывала методы, которые потенциально снижают смертность летучих мышей более чем на 50%. ⁹
• Шум в 350 м от типичной ветряной электростанции составляет 35-45 дБ. Для сравнения: в тихой спальне это 35 дБ, а при скорости 40 миль в час на расстоянии 100 м — 55 дБ. ²⁶
• По состоянию на 2013 год, несколько исследований окончательно установили, что звук, производимый ветряными турбинами, не влияет на здоровье человека. ⁹

Решения и устойчивые действия

Политика продвижения возобновляемых источников энергии

Политика, поддерживающая ветер и другие возобновляемые источники энергии, может учитывать внешние факторы, связанные с обычным электричеством, такие как последствия для здоровья от загрязнения, экологический ущерб от добычи ресурсов и долгосрочное хранение ядерных отходов.

• Стандарты портфеля возобновляемых источников энергии (RPS) требуют, чтобы поставщики электроэнергии получали минимальную долю энергии из возобновляемых источников. ²⁷
• Зеленые тарифы устанавливают минимальную цену за кВт / ч, выплачиваемую производителям возобновляемой электроэнергии розничными распределителями электроэнергии. ²⁷
• Чистые измерения, предлагаемые в 39 штатах, округе Колумбия и четырех территориях США, позволяют клиентам продавать излишки электроэнергии обратно в сеть. ²⁸
• Скидки за мощность — это единовременные авансовые платежи для проектов строительства возобновляемых источников энергии в зависимости от установленной мощности (в ваттах).
• Федеральный налоговый кредит на производство (PTC) обеспечивает льготу 1-2 h / кВтч в течение первых десяти лет эксплуатации ветроэнергетического объекта для проектов, начатых 31 декабря 2020 года. ²⁹ Небольшие (<100 кВт) установки могут получать налог кредиты на сумму от 22 до 26% от стоимости капитальных и монтажных работ в зависимости от даты начала строительства. ³⁰
• Квалифицированные облигации энергосбережения (QECB) — это варианты беспроцентного финансирования проектов возобновляемых источников энергии на уровне штата и местного самоуправления. ³¹
• Раздел 9006 Закона о сельском хозяйстве — это Программа «Энергия в сельских районах для Америки» (REAP), которая финансирует гранты и гарантии ссуд для сельскохозяйственных производителей и малых предприятий в сельской местности на покупку и установку систем возобновляемой энергии. ³²
• Плата за системные льготы оплачивается всеми потребителями коммунальных услуг, чтобы создать фонд для поддержки малообеспеченных, возобновляемых источников энергии, повышения эффективности и проектов НИОКР, которые вряд ли будут реализованы на конкурентном рынке. ³³

Что вы можете сделать

• Сделайте свой образ жизни более эффективным, чтобы уменьшить количество потребляемой энергии.
• Инвестируйте в инфраструктуру производства неископаемого электричества, покупая «зеленую энергию» у своего коммунального предприятия.
• Купить сертификаты возобновляемой энергии (REC). РЭУ продаются производителями возобновляемой энергии по цене несколько центов за киловатт-час, клиенты могут приобретать РЭУ, чтобы «компенсировать» потребление электроэнергии и помочь возобновляемой энергии стать более конкурентоспособной. ²⁷
• Подумайте об установке собственной ветровой системы, особенно если вы живете в штате, который предоставляет финансовые стимулы или имеет чистые счетчики.

.

WindPower

WindPower

	Ветер Мощность
	А Чистая, возобновляемая, форма энергии

Энергия ветра

Энергия ветра, или энергия ветра,
Возобновляемый ресурс; это от солнца.Интенсивность солнечной
радиация различается по всему миру. Некоторые области получают интенсивный
количество солнечного света, в то время как другие получают гораздо меньше. В результате
температурный градиент; градиент, опосредованный потоком воздуха
в области систем с разными температурами и давлением и обратно в
наша атмосфера. Неравномерный нагрев земной атмосферы, кроме того
к неровностям на поверхности земли и вращению
земля создает ветер. Ландшафт, водоемы и растительность затем формируются
схемы потока.

История
ветроэнергетики

Новейшая история ветроэнергетики в
США имеют такой же импульс, как и альтернативное топливо
Источники в целом — эта идея родилась из нефтяного кризиса 1970-х годов.
Однако у него более обширная история, восходящая к
конец 19 века в период колонизации американского Запада; миллионы
ветряных мельниц были возведены для орошения и животноводства
способствовать увеличению числа ферм и ранчо.1900 но скоро
приходить в упадок, так как недорогих источников энергии стало больше
широко распространены, и электроснабжение распространилось на сельские районы.
малые электрические ветряные системы.

Однако за пределами США ветроэнергетика
более широкая история. Фактически, были доказательства того, что лодки были
двигалась по Нилу еще в 5000 г. до н.э. с помощью энергии ветра. Китай
несколько тысячелетий назад использовали ветер для перекачивания воды.

Wind Power Использование энергии ветра для
энергетического назначения

Ветер делает механическую силу
или электричество.Кинетическая энергия ветра преобразуется через
различные различные процессы для создания механической энергии, которая может быть
используется вместо ископаемого топлива. Хотя существует некоторое разнообразие в
размер и форма турбин, они выполняют ту же функцию, что и
показано на следующей диаграмме:

· Ветер
турбины, подобные лопастям гребного винта, устанавливаются в местах с высокими
поток ветра.

· Механизм
турбины питает электрический генератор. Мощность подается через
трансмиссия до того, как ее выпустят в генератор. В
трансмиссия обеспечивает эффективную работу генератора во время
разные диапазоны скорости ветра. Это позволяет вообще производить энергию
раз, даже когда ветер слабый. Результатом этого процесса является
электрический ток.

· Это
энергия либо сохраняется для дальнейшего использования, либо используется напрямую.

Есть два типа современных
турбины — горизонтальная и вертикальная оси, обе из которых работают аналогично
друг друга и как осуждено выше. Между двумя типами они входят
множество размеров от небольших 100-ваттных блоков для отдельных домов до многих
большего размера или единицы (с диаметром лезвия более 50 м). Эти большие
турбины могут вырабатывать 1 МВт электроэнергии.

Наиболее распространенными сегодня являются
горизонтальный
осевые турбины с тремя лопастями (диаметром 15-30 м) и производят
примерно 50-350 кВт электроэнергии.Часто ветряные турбины
сгруппированы вместе; устройство называется ветряной электростанцией, которая
обеспечивает энергией электрическую сеть.

Турбины с вертикальной осью более эффективны в
районы с большим количеством земель и умеренными скоростями ветра. ток
технология стремится разработать различные типы турбин для
различные области скорости ветра, учитывая количество земли, доступной для
фермы.

Общие
Преимущества ветроэнергетики

Преимущества ветроэнергетики
много, в том числе практические, экологические, а также
экономический.

По всему миру, общая кинетическая
энергия, содержащаяся в ветре, более чем в 80 раз превышает энергию человека
потребление. Хотя только часть этого может быть использована для
электричество, будущие технологические
наработки — отлично.

Окружающая среда
Преимущества
Возобновляемый источник
энергия
Чистый, экологически чистый источник энергии
Ограничить спрос и использование ископаемого топлива
Не загрязнять воздух теплицы
газы В ЦА ветряные электростанции компенсировали выброс более 2.5
миллиарда фунтов углекислого газа и 15 миллионов фунтов других
загрязняющие вещества

E экономичный
Преимущества —Wind
энергия бесплатна! Стоимость установки и обслуживания составляет
резко снизилась за последние годы. Технологии будущего обеспечивают
только постоянное снижение цен. Нет топлива для покупки и низкий
эксплуатационные расходы. В результате срок службы намного ниже.
чем большинство систем, работающих на ископаемом топливе.Согласно PURPA 1978 года, люди могут
установить ветряную мельницу, и местная энергетическая компания должна выкупить излишки
произведенная мощность.

Общие
Недостатки

Один из основных
Недостатком ветроэнергетики является естественная изменчивость ветра в любой
учитывая локаль. Действительно, есть определенные области с чрезвычайно высоким
средняя скорость ветра, но в большинстве мест ветровая нагрузка достаточно
переменная. Энергия ветра может храниться только с аккумулятором, в противном случае
не является.В последнем случае не все потребности в энергии могут быть удовлетворены за счет
естественное время ветра. По этим причинам это может не быть
приемлемый вариант для некоторых. Еще один недостаток — конкуренция за
другие — более ценные и прибыльные виды землепользования.

Экономичный
Недостатки Первоначальные вложения
часто выше, чем в системах на ископаемом топливе. Более высокие затраты в основном
из-за оборудования, которое задействовано.Прочие расходы включают сайт
подготовка и установка.

Окружающая среда
недостатки Первичный экологический
К недостаткам энергии ветра относятся следующие: · Шумовое загрязнение
лопасти ротора Эстетические воздействия («визуальное загрязнение») · Птица
смертей

Важно сохранить в
помните, что многие из этих проблем были решены с увеличением
технологии. Однако смертность птиц все еще
учился.

А
Руководство домовладельца по ветроэнергетике

Как узнать, что
ветровая энергия — вариант для вас?

Ветровые ресурсы классифицируются по ветроэнергетике
классы плотности, где 1 — самый низкий, а 7 — самый высокий.Хороший
ресурсы ветра обычно падают выше уровня класса 3, со средним
годовая скорость ветра не менее 13 миль в час. Эти области расположены в
Тихоокеанский северо-запад, Великие равнины, горная цепь Аппалачей,
и различные места вдоль восточного побережья и
в другом месте.

А как насчет Вермонта?
Возможна ли энергия ветра в штате Зеленая гора и многое другое
особенно в округе Аддисон и его окрестностях?

· DOE обеспечивает отображение
США для потенциальных потребителей энергии ветра:

Северо-восток
Регион

Северо-восточный регион состоит из
Коннектикут, Массачусетс, Род-Айленд, Мэн, Нью-Гэмпшир,
Вермонт, Нью-Джерси, Нью-Йорк и Пенсильвания.Всего по области
население в 1980 г., составлявшее 49 136 000 человек, составляет примерно четверть населения.
населения страны. Большой процент людей в
Северо-восток живет в коридоре между Бостоном и Филадельфией, а
большие районы северного штата Мэн и северной части штата Нью-Йорк довольно редко
заселены. Крупные города, реки, озера и горные хребты
показано на карте 3-20.

Топография сильно различается
по всему Северо-Востоку.Аппалачи простираются берегом
из северного штата Мэн за южной границей Пенсильвании. Чтобы
к востоку от гор лежат предгорные и прибрежные равнинные районы.
К западу от гор земля становится более плоской по мере приближения к
Великие озера. Большая часть территории Северо-Востока занимает
состоящий из холмов или гор или открытых холмов и гор,
в то время как большие районы Массачусетса, Род-Айленда, Мэна и Нью-Йорка
равнины, содержащие холмы.Единственная область плоскогорья в
Северо-восток простирается по дуге от долины реки Гудзон через
центральный Нью-Йорк и северо-запад Пенсильвании. Центральная и
южный Нью-Джерси содержит единственные настоящие равнины в
область, край.

Зоны ветроэнергетики класса 3 и выше
потенциал встречается на большей части Северо-Восточного региона. Основной
районы хорошего ветроэнергетического ресурса — Атлантическое побережье, Великая
Озера и открытые вершины холмов, гребни хребтов и горные вершины от
Пенсильвания — Мэн.Районы с наибольшим потенциалом ветроэнергетики (класс
5 и 6) — это внешние прибрежные районы, такие как Кейп-Код и Нантакет.
Остров, прибрежные районы озер Онтарио и Эри, и выше
горные вершины Аппалачей. Зима — сезон максимума
энергия ветра во всем Северо-Восточном регионе. В этом сезоне все
кроме того, что наиболее защищенные участки имеют ветровой ресурс класса 3 или выше,
и открытые прибрежные районы и горные вершины могут ожидать класс 6 или
7 ветровой ресурс.Летом сезон минимальной ветроэнергетики, класс 3.
ветровой ресурс можно найти только на внешних прибрежных территориях и
самые высокие горные вершины.

Основные направления ветроэнергетики в
Северо-восточный регион описан ниже. Карты среднегодового ветра
мощность представлена ​​на картах с 3-21 по 3-26 для Коннектикута,
Массачусетс и Род-Айленд (отображены на одной карте), Мэн, Нью-Йорк
Хэмпшир и Вермонт (отображены на одной карте), Нью-Джерси, Нью-Йорк,
и Пенсильвания.

** На этой карте показан средний годовой ветер.
мощность больше 3 во всех восточных и средних регионах Вермонта.
Диапазон от 3 до 5, что указывает на то, что энергия ветра действительно
возможно в Миддлбери.

Еще одно замечание о ветроэнергетике:
ветряная электростанция или даже несколько турбин могут совместно использовать сельскохозяйственные земли.
Например, выпас может продолжаться в присутствии
ветряная электростанция.

Малые ветроэнергетические системы могут использоваться в
подключение к (т.е. / дополнение к энергосистеме) или как
автономные приложения, не зависящие от энергосистемы.
Можно выбрать один из этих двух вариантов на основе следующих
критерии предоставлены
http://www.eren.doe.gov/wind/homeowner.html

Условия
для автономных систем

· Вы живете в районе со средним
годовая скорость ветра не менее 4.0 метров в секунду (9 миль на
час)

· Подключение к сети недоступно или
можно сделать только через дорогостоящее расширение. Стоимость бега
линия электропередачи к удаленному объекту для подключения к электросети может быть
непомерно высокие, от 15 000 до более 50 000 долларов за милю,
в зависимости от местности.

· Вы заинтересованы в получении
энергонезависимость от сети

· Вы хотите уменьшить
воздействие производства электроэнергии на окружающую среду

· Вы признаете прерывистый
характер энергии ветра и иметь стратегию использования прерывистой
ресурсы для удовлетворения ваших потребностей в электроэнергии

Условия подключения к сети
системы

· Вы живете в районе со средним
годовая скорость ветра не менее 4.5 метров в секунду (10 миль на
час).

· Электроэнергия от коммунальных услуг
дорого в вашем районе (от 10 до 15 центов за
киловатт-час).

· Требования предприятия к
подключение вашей системы к сети не является чрезмерным
дорогие.

· Местные строительные нормы и правила
разрешить вам легально установить ветряк на вашем
свойство.

· Вам комфортно с долгосрочным
инвестиции.

Прежде чем принять решение об энергии ветра,
необходимо сделать серию отдельных роликов для сайта. Даже в пределах одного
собственности, могут быть лучшие места для ветра, чем другие
Можно.

Перейти
Вернуться к альтернативе
Энергия

Дом.

.