Hva er vindenergi. Vindkraft: fordeler og ulemper

Doctor of Physical and Mathematical Sciences Alexander Soloviev, Kirill Degtyarev (Research Laboratory of Renewable Energy Sources det geografiske fakultet Moskva statsuniversitet M.V. Lomonosov).

Foto av Igor Konstantinov.

En industriell vindpark, bygget i 1931 på Krim, ble designet på TsAGI og var på den tiden den største i verden - dens kapasitet er 100 kW. Den ble ødelagt under den store patriotiske krigen.

Vekstrater for installert vindkraftkapasitet.

Økning i installert kapasitet for vindparker i viktige regioner. Kilde: Global Wind Energy Council.

Noen vindturbiner er hundrevis av meter høye. Foto: Installasjon av en av turbinene ved Bear Moun-tain vindpark i British Columbia, Canada. En slik vindturbin gir strøm til 300 husstander.

Havmøllepark i Danmark nær København. Å plassere vindgeneratorer i sjøen er en god løsning på problemet med mangel på plass til bygging av kraftige vindparker. I tillegg, på grunn av havbrisen, opererer vindturbinene 97% av tiden.

Støynivå fra forskjellige kilder. Kilde: Ermolenko B. V., Ermolenko G. V., Ryzhenkov M. A. Miljøaspekter av vindenergi // Teploenergetika, 2011, nr. 11.

Årlig estimat for fugldødelighet i Europa. Kilde: European Wind Energy Association, 2010.

Vind tilhører fornybare eller alternative energikilder. Fordelene er åpenbare: vinden blåser alltid og overalt, den trenger ikke å "ekstraheres". De totale reservene av vindenergi i verden er estimert til 170 billioner kWh, eller 170 tusen terawatt-timer (TWh), per år, noe som er åtte ganger høyere enn dagens verdensforbruk. Det vil si teoretisk sett at all strømforsyning i verden kunne leveres utelukkende av vindenergi. Og hvis du husker at bruken ikke forurenser atmosfæren, hydrosfæren og jorda, så virker denne energikilden ideell. Men akk, alt har en ulempe, og vindenergi er ikke noe unntak.

Vindkraft er en lang historie: hvor gamle er vindmøller og seilskuter? Og vindparker begynte å bli bygget i begynnelsen av forrige århundre. Det skal bemerkes at Sovjetunionen var en av lederne på dette feltet i 1930-1950-årene. Tilbake i 1931, på Krim, nær Balaklava, ble en vindpark satt i drift, som opererte til 1941. Under kampene om Sevastopol ble den fullstendig ødelagt. Støttestrukturen til vindturbinen (masten) ble bygget i henhold til utformingen av Vladimir Grigorievich Shukhov. Vindturbinen med et hjul med en diameter på 30 m og en generator på 100 kW var på den tiden den kraftigste i verden. Vindmøller i Danmark og Tyskland på den tiden hadde en hjuldiameter på opptil 24 m, og kraften oversteg ikke 50-70 kW.

I 1950-1955 produserte Sovjetunionen 9000 vindturbiner per år. Under utviklingen av jomfruelige landområder i Kasakhstan ble den første vindmølleparken med flere enheter bygget, som arbeidet sammen med en dieselmotor, med en total kapasitet på 400 kW, som ble prototypen til moderne europeiske vindparker og "vinddiesel" systemer. Et interessant faktum kommer fra den selvbiografiske trilogienchukchi-forfatter Yuri Rytkheu "Tiden for smelting av snø."I hjembygdsleiren Ulak dukket det opp elektrisk belysning på slutten av 1930-tallet takket være vindturbinen, som ga strøm til den nærliggende polstasjonen.

Likevel begynte den aktive utviklingen av vindenergi i verden bare på 70-tallet i forrige århundre. Forutsetningene for det ble forverret økologiske problemer (luftforurensning på grunn av drift av termiske kraftverk, surt regn osv.) i kombinasjon med økningen i oljeprisen og ønsket om å svekke de vestlige landenes avhengighet av hydrokarbonforsyninger fra Sovjetunionen og tredjeland. Oljekrisen 1973-1974 ga en ekstra drivkraft til vindenergi og førte spørsmålet om dens utvikling til det statspolitiske nivået.

Ikke desto mindre var (og forblir) holdningen til vindenergi tvetydig - sammen med entusiasme var det skepsis og misnøye, inkludert, merkelig nok, knyttet til miljøaspekter. Her er et eksempel på hva den utenlandske pressen skrev om dette i 1994: ”Det er også ubehagelige paradoksale situasjoner når folk er misfornøyde med byggingen av vindparker og ofte blokkerer dem nettopp av miljøhensyn - grupper av stasjoner skaper støy og visuell forurensning av området."

Lignende påstander om vindmøller ble gitt, for eksempel i Nederland, der vindmølleparker ifølge publikum brøt det tradisjonelle utseendet på territoriet, og ifølge kritikere er det ingen steder å plassere tusenvis av turbiner i et land med høy befolkningstetthet.

Siden da har den totale installerte kapasiteten til vindparker i verden vokst 60-75 ganger. Enorme strukturer dukket opp, hevet til en høyde på hundrevis av meter. Kapasiteten til individuelle vindgeneratorer når flere megawatt, gigawatt vindparker er sammenlignbare med de største objektene med "tradisjonell" energi - termisk, atomkraft og vannkraft.

I 2012 nådde den installerte kapasiteten til vindkraftverk i verden 282 GW, som overstiger den totale kapasiteten til alle kraftverk i Russland og kan sammenlignes med kapasiteten til alle atomkraftverk på planeten. Imidlertid gir de bare om lag 2,4% av all verdens elektrisitet, selv om andelen i noen europeiske land, for eksempel i Danmark eller Spania, er nær 20%. Det vil si at vindenergi ikke har blitt dominerende i det generelle kraftproduksjonssystemet i verden. Og alle andre fornybare ikke-tradisjonelle energikilder, inkludert energien til utløpet og strømmen, solen, geotermisk energi, utgjorde bare 3,7%.

Etter flere tiår med vekst, sterk informasjon og økonomisk støtte til fornybar energi, kunne bildet bli enda mer imponerende. I Europa og USA får grønne energiprodusenter faktisk støtte på statsnivå. Spesielt må porteføljen av energisalgsselskaper ha en obligatorisk andel fornybar energi - bare i dette tilfellet er salg garantert. I tillegg har mange land skatteincitamenter for produsenter av fornybar energi. I mellomtiden, etter den raske veksten i antall vindkraftprodusenter det siste halvannet tiåret, har det noe avtatt: I 2011-2012 var igangsettingsgraden for installert kapasitet på vindkraftverk den laveste i siste 16 år.

Dette er spesielt merkbart i Europa. Kanskje en slik avmatning er forbundet med utbruddet av den økonomiske krisen, men en annen grunn er også sannsynlig - de territorielle "ressursene" i den gamle verden er nær utmattelse, det vil si at det rett og slett ikke er noe sted å bygge vindkraftverk i Europa. I følge Bloomberg New Energy Finance falt investeringene i fornybar energi globalt med 11% i 2012, mens de fortsatte å vokse i asiatiske land. Det skal legges til at mer enn halvparten av all vindkraft i verden for 15 år siden var i USA, da hoppet Europa foran, og i i fjor ledelsen ble grepet av Kina.

Vel, ikke billig

Vindkraftverk henger tydeligvis bak kjernekraftverk og vannkraftverk når det gjelder installert kapasitetsutnyttelsesfaktor. Hvis det for kjernekraftverk er 84%, for vannkraftverk - 42%, så er det for vindkraftverk bare 20%, noe som skyldes naturen til selve energikilden: vinden blåser ikke alltid med tilstrekkelig kraft . Det vil si at vindkraftverk er 2-4 ganger mindre produktive enn kraftverk av tradisjonelle typer, og for å få like mye strøm, må de bygges 2-4 ganger mer. Dette er flere områder og materialer, noe som betyr mer miljøskader (uansett hva det måtte være) når det gjelder generert kilowatt elektrisitet.

I følge Russian Association of Wind Industry (RAVI) når metallforbruket til en moderne 3 MW vindturbin 350 tonn. Hvis en 1 GW TPP krever et areal i størrelsesorden flere hektar, må tusenvis av hektar tildeles til et vindkraftverk med samme kapasitet. Og selv om det på vindparkens territorium er det mulig å gjennomføre en annen Økonomisk aktivitet og til og med leve, eiendomsforhold spiller inn - innløsning eller leie av en stor tomt kreves.

Kostnadene for å bygge et vindkraftverk er omtrent $ 1500-2000 per 1 kW installert kapasitet, som er sammenlignbare med kostnadene for å bygge et atomkraftverk og flere ganger høyere enn investeringskostnadene for å bygge et termisk kraftverk. Enheter med høy effekt - med stor masthøyde og stor bladdiameter, som opererer i sterk vind og frost, krever økt pålitelighet, noe som betyr at de krever ekstra kostnader for konstruksjon og vedlikehold.

Den primære kostnaden på 1 kW strøm produsert av en vindpark er heller ikke null. Europeisk erfaring viser at de totale driftskostnadene er 0,6-1 euro per 1 kWh, og for maskiner med en levetid på mer enn 10 år øker kostnadene til 1,5-2 euro per 1 kWh. Følgelig er det 24-40 og 60-80 kopek per 1 kWh. Til sammenligning er kostnadene for å produsere 1 kWh ved vannkraftverk og atomkraftverk omtrent noen få kopekk, ved termiske kraftverk - på det nåværende nivået på hydrokarbonpriser - omtrent 1 rubel / kWh.

Så vi må snakke om "fornybarhet" av visse energikilder med stor grad av konvensjon. Opprettelsen av energianlegg som bruker disse kildene, krever faktisk bruk av ikke-fornybare materialer (spesielt metaller), hvis utvinning og prosessering langt fra alltid er økologisk perfekt.

Når det gjelder utviklingen av storskala vindkraft, hindres den først og fremst av det ovennevnte høye metallforbruket, kompleksiteten til konstruksjonene til vindkraftverk, behovet for store områder, lav produktivitet og utilstrekkelig driftsstabilitet. I tillegg kan slike insentiver for utvikling av vindenergi som uttømming av hydrokarbonressurser og menneskeskapt klimaoppvarming være i fare. Det er mye bevis for at hydrokarbonreserver er store, og menneskets rolle i globale klimaendringer, og selve klimaendringene, er diskutable spørsmål.

Likevel forblir vind, i likhet med andre alternative kilder til fornybar energi, relativt lovende. Det er sant at ifølge ekspertenes prognoser, vil solenergi, ikke vindenergi, i de kommende tiårene spille den første fela i den globale alternative energien. Fordelene med solenergi er forståelige - i fremtiden er dette mer kompakte og mindre materialintensive systemer, og solen er en relativt stabil og forutsigbar energikilde.

Vindturbiner - for økologi?

Miljøvernere har mange klager på vindenergi. Dette er støy, infralydvibrasjoner og vibrasjoner som oppstår under driften av bladene, og som har en negativ effekt på mennesker, utstyr og dyr. Vindmøller forstyrrer ikke bare kjente, iøynefallende landskap, store roterende blader påvirker menneskets psyke. Dyr og fugler slutter å bosette seg i området med vindparker. Det er risiko forbundet med separasjon av kniver og andre ulykker ved store vindparker. I tillegg, når mange vindturbiner opererer over store områder, er lokale kraftreduksjoner og vindkonfigurasjonsendringer mulige. Et ekstra problem er skapt av behovet for å avhende kniver som har brukt opp ressursen.

Hvilke av disse manglene og risikoene er imaginære og hvilke som er reelle, ber tyve års erfaring med bruk av vindenergi i tett befolkede Europa. Dermed blir ikke frykten forbundet med infralydet og bladets drift bekreftet - dette fremgår av de gjennomførte vurderingene av fuglenes støy og dødelighet, hvorfra det kan sees at støyen i en avstand på 350 m fra vindparken overgår bakgrunnen bare litt. Og antallet fugler som døde av en kollisjon med vindmøller er tre og et halvt tusen ganger mindre enn for eksempel fra et møte med katter.

Selvfølgelig er det en nyanse i slike estimater: mye avhenger av antall vindparker. Med den eksisterende mengden er skaden virkelig minimal, men hva skjer hvis det er betydelig flere vindturbiner?

I tillegg er det i en sammenlignende vurdering av antall døende fugler nødvendig å ta hensyn til hvilke arter det er snakk om. Katter jakter passerines, og i kollisjon med vindparker i tilstrekkelig høye høyder, mer sjeldne og verdifulle arter fjæret. Brudd på vandringsveier for fugler skal heller ikke ses bort fra.

Likevel er den totale miljøskaden fra vindenergi betydelig lavere sammenlignet med "tradisjonelle" metoder for energiproduksjon. I Europa er den eksterne negative sosiale og miljømessige effekten per 1 kWh produsert elektrisitet estimert til 0,15 cent for vindkraft, 1,1 cent for gasskraftverk og 2,5 cent for kullfyrte.

Et unntak er problemet med resirkulering av vindturbinblader laget av komposittmaterialer. Fakta er at levetiden til bladene er 20-25 år, og den første av de bygde er allerede nær utvikling av ressursen. Dette problemet vil være spesielt akutt allerede i 2020, når den totale massen av brukte kniver i verden vil være 50.000 tonn, og innen 2035 vil den vokse til 200.000 tonn.

For øyeblikket er det to hovedmetoder for avhending av kniver laget av glassfiber: mekanisk og termisk. Den første metoden innebærer mekanisk sliping av fibre og granulater som utgjør komposittmaterialet til bladene, som deretter brukes som råmaterialer for produksjon av produkter av lav kvalitet. Imidlertid utsettes utmattede turbiner i de fleste tilfeller varmebehandling, det vil si brent. Dette er helt klart en “antiøkologisk” måte å bruke, som ser desto mer absurd ut på bakgrunn av uttalelser om ”miljøvennlig” vindenergi. I dette tilfellet er askeinnholdet i den forbrenne massen (andelen ikke-brennbare uorganiske rester i den totale massen av materialet) ca. 60%, og den resulterende asken krever bortskaffelse.

Spesialister fra RCTU oppkalt etter D.I. Mendeleev mener at pyrolyse (oppvarming uten oksygen ved 500 ° C) er mer lovende for behandling av kniver. De resulterende stoffene (pyrolysat) kan brukes til produksjon av skumglass og glassblokker, og gassen som dannes under pyrolyse kan brennes for å generere elektrisitet.

Russiske perspektiver

For tiden overstiger den totale installerte kapasiteten til vindkraftverk i Russland ikke flere titalls megawatt, og andelen vindkraft i den totale kraftproduksjonen er ubetydelig. Samtidig implementeres flere store prosjekter, først og fremst i stepperegionene sør i landet og kystsonene. Sannsynligvis kan situasjonen med vindkraft i de kommende årene endres markant.

Store rom, relativt lav befolkningstetthet og økonomiske anlegg reduserer miljørisikoen ved drift av vindpark i Russland betydelig sammenlignet med europeiske land. Samtidig hindrer lange avstander og dårlig utviklet transportinfrastruktur utviklingen av vindenergi og skaper ytterligere vanskeligheter med vedlikehold av vindturbiner og vindparker.

En annen, ganske åpenbar grunn til den svake utviklingen av vindenergi i Russland er tilstedeværelsen av store reserver av hydrokarboner, billigere energiråvarer. Som nevnt ovenfor fratok oppdagelsen og utviklingen av store olje- og gassfelt Sovjetunionen, som en gang var en av verdensledende innen vindkraft, insentivene til å utvikle seg i dette området. Likevel er den konvensjonelle visdom om at vi ikke trenger alternativ energi (og spesielt vindenergi) ubegrunnet. Olje- og gassoverfloden i landet vårt bør ikke overdrives, og det nåværende nivået av krafttilgjengelighet er utilstrekkelig for fullverdig sosioøkonomisk utvikling, som krever søk etter nye energikilder. Russiske forbrukere står overfor de høye kostnadene ved å koble til strømnettet, og det er mer lønnsomt for dem å bruke lokale fornybare ressurser, inkludert vindkraft. I tillegg er mer enn 70% av territoriet til vårt land, der rundt 20 millioner mennesker bor, utenfor det sentraliserte energiforsyningssystemet.

Det kan ikke sees bort fra at landet vårt har verdens største potensial for vindkraft - omtrent 40 milliarder kWh strøm per år. Dette betyr at driften av store og spesielt små vindturbiner i det store russiske rommet kan være mer effektiv. Regioner i det russiske nord, og særlig Obuktbukta, Kolahalvøya, det meste av kyststripen i Fjernøsten, er ifølge verdensklassifiseringen blant de mest vindfulle sonene. Den gjennomsnittlige årlige vindhastigheten i høyder på 50-100 m, for hvilke det produseres moderne vindturbiner, er 11-12 m / s, som er dobbelt såkalt økonomisk terskel for vindkraft forbundet med tilbakebetaling av vindkraftverk.

Mølle med seng

Vindmøller ble brukt til sliping av korn i Persia så tidlig som 200 f.Kr. e. Møller av denne typen var vanlige i den islamske verden og ble brakt til Europa av korsfarerne på 1200-tallet.

“Geitmøller, de såkalte tyske møllene, eksisterte til midten av 1500-tallet. de eneste kjente. Sterke stormer kunne velte en slik mølle sammen med sengen. På midten av 1500-tallet fant en flamsk mann en måte som denne veltingen av møllen ble umulig på. I møllen la han bare taket bevegelig, og for å snu vingene i vinden var det nødvendig å bare snu taket, mens selve møllebygningen var godt festet på bakken ” (K. Marx. "Maskiner: Anvendelse av naturkrefter og vitenskap").

Vekta på portalfabrikken var begrenset på grunn av at den måtte dreies for hånd. Derfor var ytelsen også begrenset. De forbedrede fabrikkene er oppkalt hippet.

Moderne metoder for å generere elektrisitet fra vindenergi

Den mest utbredte i verden er utformingen av en vindgenerator med tre kniver og en horisontal rotasjonsakse, selv om det noen steder også er tobladede. Vindturbiner med en vertikal rotasjonsakse, den såkalte. roterende eller karusell type. Nå bytter flere og flere produsenter til produksjon av slike installasjoner, siden ikke alle forbrukere bor på kysten, og hastigheten på kontinentale vinder vanligvis varierer fra 3 til 12 m / s. I dette vindregimet er effektiviteten til vertikal installasjon mye høyere. Det er verdt å merke seg at vertikale vindturbiner har flere viktige fordeler: de er praktisk talt stille og trenger ikke noe vedlikehold i det hele tatt, med en levetid på mer enn 20 år. Bremsesystemer som er utviklet de siste årene, garanterer stabil drift selv med sporadiske vindkast på opptil 60 m / s.

Kystområder regnes som de mest lovende stedene for vindkraftproduksjon. Men investeringskostnadene sammenlignet med land er 1,5 - 2 ganger høyere. Vindparker til havs bygges i sjøen, i en avstand på 10-12 km fra kysten (og noen ganger enda lenger). Vindturbintårn er installert på fundamenter laget av peler drevet til 30 meters dyp.

Andre typer undervannsfundamenter samt flytende fundamenter kan brukes. Den første prototypen på en flytende vindturbin ble bygget av H Technologies BV i desember 2007. Vindturbinen på 80 kW er installert på en flytende plattform 10,6 nautiske mil utenfor kysten av Sør-Italia på et 108 meter dypt hav.

5. juni 2009 kunngjorde Siemens AG og Norges Statoil installasjon av verdens første kommersielle flytende vindturbin, 2,3 MW, produsert av Siemens Renewable Energy.

Vindenergistatistikk

Per juni 2012 var den totale installerte kapasiteten for alle vindturbiner i verden 254 GW. Den gjennomsnittlige økningen i summen av kapasiteten til alle vindturbiner i verden siden 2009, er 38-40 gigawatt per år og skyldes den raske utviklingen av vindenergi i USA, India, Kina og Tyskland. Den estimerte kapasiteten til vindenergi innen utgangen av 2012, ifølge World Wind Energy Assosiation, vil nærme seg 273 GW.

I 2010 var 44% av installerte vindparker konsentrert i Europa, i Asia - 31%, i Nord-Amerika - 22%.

Tabell: Total installert kapasitet, MW, fordelt på land i verden 2005-2011 Data fra European Wind Energy Association og GWEC.

Tabell: Total installert kapasitet, MW i henhold til WWEA-data.

I følge European Wind Energy Association var den totale genererte kapasiteten på vindenergi i Russland i 2010 9 MW, noe som tilsvarer indikatorene for Vietnam (31 MW), Uruguay (30,5 MW), Jamaica (29,7 MW), Guadeloupe (20,5 MW), Colombia (20 MW), Guyana (13,5 MW) og Cuba (11,7 MW).

I 2011 ble 28% av elektrisiteten i Danmark generert fra vindkraft.

I 2009 utgjorde vindparker i Kina omtrent 1,3% av landets totale kraftproduksjon. Kina har hatt en lov om fornybare energikilder siden 2006. Det antas at innen 2020 vil vindkraftkapasiteten nå 80-100 GW.

Portugal og Spania produserte noen dager i 2007 omtrent 20% av strømmen fra vindenergi. 22. mars 2008 ble 40,8% av landets elektrisitet produsert fra vindkraft i Spania.

Vindkraft i Russland

Det tekniske potensialet for vindenergi i Russland er estimert til over 50.000 mrd kWh/år. Det økonomiske potensialet er omtrent 260 mrd kWh/ år, det vil si omtrent 30 prosent av elektrisitetsproduksjonen fra alle kraftverk i Russland.

Energivindssoner i Russland ligger hovedsakelig på kysten og øyene i Polhavet fra Kolahalvøya til Kamtsjatka, i nedre og midtre Volga og Don-regioner, kysten av Kaspia, Okhotsk, Barents, Østersjøen, Svartehavet og Azovhavet . Separate vindsoner ligger i Karelia, Altai, Tuva og Baikal.

Den maksimale gjennomsnittlige vindhastigheten i disse områdene skjer i høst-vinterperioden - perioden med størst etterspørsel etter elektrisitet og varme. Cirka 30% av det økonomiske potensialet til vindenergi er konsentrert i Fjernøsten, 14% - i den nordlige økonomiske regionen, ca 16% - i Vest- og Øst-Sibir.

Den totale installerte kapasiteten til vindkraftverk i landet i 2009 er 17-18 MW.

Den største vindparken i Russland (5,1 MW) ligger i området i landsbyen Kulikovo, Zelenogradsky District, Kaliningrad Region. Zelenogradskaya vindturbin består av 21 enheter av det danske selskapet SEAS Energi Service A.S.

Det er prosjekter på forskjellige utviklingsstadier av Leningradskaya vindpark 75 MW Leningrad-regionen, Yeisk vindpark 72 MW Krasnodar-regionen, Kaliningrad havvindpark 50 MW, Havvindpark 30 MW Karelia, Primorskaya vindpark 30 MW Primorsky Krai, Magadan vind gård 30 MW Magadan-regionen, Chuy vindpark 24 MW Altai Republic, Ust-Kamchatskaya VDES 16 MW Kamchatka Oblast, Novikovskaya VDES 10 MW Komi Republic, Dagestan vindpark 6 MW Dagestan, Anapskaya vindpark 5 MW Krasnodar Territory, Novorossiysk vindpark 5 MW Krasnodar Territory and Valaam vindpark 4 MW Karelia.

Vindpumpe "Romashka" laget i Sovjetunionen

Som et eksempel på å realisere potensialet i Azovhavsområdene, kan man peke på Novoazovskaya vindpark som opererte i 2010 med en kapasitet på 21,8 MW, installert på den ukrainske kysten av Taganrog Bay.

Det ble gjort forsøk på serieproduksjon av vindkraftverk for individuelle forbrukere, for eksempel Romashka vannløfterenhet.

De siste årene har kapasitetsøkningen hovedsakelig vært på grunn av individuelle kraftsystemer med lav effekt, og salgsvolumet er 250 vindkraftverk (med en kapasitet på 1 kW til 5 kW).

Perspektiver

Reservene til vindenergi er mer enn hundre ganger høyere enn vannkraftreservene til alle elver på planeten.

I 2008 satte EU et mål: innen 2010 å installere vindturbiner på 40 000 MW, og innen 2020 - 180 000 MW. I henhold til planene til EU vil den totale mengden elektrisitet generert av vindkraftverk være 494,7 TWh. ...

Venezuela planlegger å bygge 1500 MW vindkraftverk på 5 år fra 2010. ...

Frankrike planlegger å bygge 25.000 MW vindparker innen 2020, hvorav 6000 MW er offshore.

Økonomiske aspekter av vindenergi

Vindturbinblad på et byggeplass.

Hoveddelen av kostnaden for vindenergi bestemmes av de opprinnelige kostnadene for konstruksjon av vindturbinkonstruksjoner (kostnaden på 1 kW installert vindturbinkapasitet ~ $ 1000).

Drivstofføkonomi

Vindgeneratorer bruker ikke fossilt drivstoff under drift. Driften av en 1 MW vindturbin på 20 år sparer 29 000 tonn kull eller 92 000 fat olje.

Kostnad for strøm

Kostnaden for strøm generert av vindturbiner avhenger av vindhastigheten.

Til sammenligning er kostnaden for strøm generert av amerikanske kullkraftverk 4,5 - 6 cent / kWh. Den gjennomsnittlige kostnaden for strøm i Kina er 4 cent / kWh.

Med en dobling av installert kapasitet for vindproduksjon faller kostnadene for produsert elektrisitet med 15%. Produksjonskostnadene forventes å falle med 35-40% innen utgangen av året. På begynnelsen av 1980-tallet var kostnadene for vindkraft i USA 0,38 dollar.

Global Wind Energy Council anslår at innen 2050 vil verdens vindenergi redusere årlige CO2-utslipp med 1,5 milliarder tonn.

Påvirkning på klima

Vindturbiner fjerner en del av den kinetiske energien til bevegelige luftmasser, noe som fører til en reduksjon i hastigheten. Med den enorme bruken av vindturbiner (for eksempel i Europa), kan denne nedgangen teoretisk sett ha en merkbar effekt på de lokale (og til og med globale) klimatiske forholdene i området. Spesielt reduksjonen gjennomsnittshastighet vind kan gjøre klimaet i regionen litt mer kontinentalt på grunn av at sakte bevegelige luftmasser rekker å varme seg kraftigere opp om sommeren og kjøle seg ned om vinteren. Valget av energi fra vinden kan også bidra til en endring i fuktighetsregimet til det tilstøtende territoriet. Forskere utvider imidlertid fortsatt bare forskning på dette området, vitenskapelige arbeider som analyserer disse aspektene, kvantifiserer ikke innvirkningen av storskala vindenergi på klimaet, men de lar oss konkludere med at det kanskje ikke er så ubetydelig som tidligere antatt.

Byventilasjon

I moderne byer slippes det ut et stort antall skadelige stoffer, inkludert fra industribedrifter og biler. Naturlig ventilasjon av byer skjer ved hjelp av vind. Samtidig kan den ovenfor beskrevne reduksjonen i vindhastighet på grunn av massiv bruk av vindturbiner også redusere ventilasjonen i byene. Dette kan føre til spesielt ubehagelige konsekvenser i store byområder: smog, en økning i konsentrasjonen av skadelige stoffer i luften og som et resultat en økt forekomst av befolkningen. I denne forbindelse er installasjon av vindturbiner nær store byer uønsket.

Bråk

Vindturbiner produserer to typer støy:

• mekanisk støy - støy fra driften av mekaniske og elektriske komponenter (for moderne vindturbiner er det praktisk talt fraværende, men det er viktig i eldre vindturbiner)
• aerodynamisk støy - støy fra samspillet mellom vindstrømmen og bladene til installasjonen (forsterket når bladet passerer vindturbinens tårn)

For øyeblikket, når du bestemmer støynivået fra vindturbiner, brukes bare beregningsmetoder. Metoden for direkte målinger av støynivået gir ikke informasjon om støynivået til vindturbinen, siden det for øyeblikket er umulig å effektivt skille støyen fra vindturbinen fra vindstøyen.

I umiddelbar nærhet av vindgeneratoren ved aksen til vindhjulet, kan støynivået til en tilstrekkelig stor vindturbin overstige 100 dB.

Et eksempel på slike feilberegninger i design er Grovian vindgenerator. På grunn av det høye støynivået, fungerte enheten i omtrent 100 timer og ble demontert.

Som regel er boligbygninger plassert i en avstand på minst 300 m fra vindmøller. På en slik avstand kan ikke vindturbinens bidrag til infralydvibrasjoner lenger skilles fra bakgrunnsvibrasjonene.

Knivglasur

Under drift av vindmøller om vinteren ved høy luftfuktighet er det mulig å danne seg isdannelser på bladene. Når vindturbinen startes, kan isen spre seg over en betydelig avstand. Som regel er advarselsskilt installert i en avstand på 150 m fra vindturbinen i området der det er mulige tilfeller av ising av bladene.

I tillegg, i tilfelle av lett ising av bladene, var det tilfeller av forbedring av de aerodynamiske egenskapene til bærebladet.

Visuell innvirkning

Den visuelle effekten av vindturbiner er en subjektiv faktor. For å forbedre vindturbiners estetiske utseende store firmaer profesjonelle designere jobber. Landskapsarkitekter brukes til å visuelt rettferdiggjøre nye prosjekter.

En undersøkelse utført av det danske selskapet AKF estimerte kostnadene for støy og visuell innvirkning fra vindturbiner til mindre enn € 0,0012 per kWh. Undersøkelsen var basert på intervjuer med 342 mennesker som bodde i nærheten av vindparker. Beboerne ble spurt om hvor mye de ville betale for å kvitte seg med nabolaget med vindturbiner.

Arealbruk

Turbiner opptar bare 1% av hele vindparkområdet. På 99% av gårdsarealet er det mulig å jordbruk eller andre aktiviteter, som skjer i tett befolkede land som Danmark, Nederland, Tyskland. Fundamentet til en vindturbin, som er omtrent 10 m i diameter, er vanligvis helt under bakken, slik at jordbruksarealet kan utvides nesten til selve tårnets bunn. Landet er leid, noe som gjør at bønder kan generere ekstra inntekt. I USA er kostnadene for å leie land under en turbin $ 3000 - $ 5000 per år.

Tabell: Spesifikk arealbehov tomt for produksjon av 1 million kWh strøm

Skader på dyr og fugler

Tabell: Skader på dyr og fugler. AWEA-data .

Populasjoner av flaggermus som bor nær WPP er en størrelsesorden mer sårbar enn bestander av fugler. Et område med redusert trykk dannes nær endene av vindturbinens kniver, og et pattedyr fanget i den mottar barotrauma. Mer enn 90% av flaggermusene i nærheten av vindmøller viser tegn på indre blødninger. I følge forklaringer fra forskere har fugler en annen struktur i lungene, og er derfor mindre utsatt for plutselige trykkendringer og lider bare av direkte kollisjon med vindturbinbladene.

Bruk av vannressurser

I motsetning til tradisjonelle termiske kraftverk bruker ikke vindparker vann, noe som kan redusere trykket på vannressursene betydelig.

Radioforstyrrelser

Vindturbinens metallstrukturer, spesielt elementene i bladene, kan forårsake betydelig forstyrrelse i mottaket av radiosignalet. Jo større vindturbinen, jo mer forstyrrelser kan den skape. I noen tilfeller må du installere flere repeatere for å løse problemet.

se også

Kilder

1. Global Wind Installations Boom, opp 31% i 2009
2. World Wind Energy Report 2010 (PDF). Arkivert
3. Økning av vindkraft i 2008 overstiger 10-årig gjennomsnittlig vekstrate. Worldwatch.org. Arkivert fra originalen 26. august 2011.
4. Fornybare. eirgrid.com. Arkivert fra originalen 26. august 2011.
5. Oppdatering av vindkraft (PDF). Vindteknikk: 191–200.
6. Virkning av vindkraftproduksjon i Irland på driften av konvensjonelle anlegg og de økonomiske konsekvensene. eirgrid.com (februar 2004). Arkivert fra originalen 26. august 2011. Hentet 22. november 2010.
7. "Design og drift av kraftsystemer med store mengder vindkraft", IEA Wind Summary Paper (PDF). Arkivert fra originalen 26. august 2011.
8. Claverton-Energy.com (28. august 2009). Arkivert fra originalen 26. august 2011. Hentet 29. august 2010.
9. Alan Wyatt, Electric Power: Challenges and Choices, (1986), Book Press Ltd., Toronto, ISBN 0-920650-00-7.
10. http://www.tuuliatlas.fi/tuulisuus/tuulisuus_4.html Grenselag i atmosfæren
11. http://www.tuuliatlas.fi/tuulivoima/index.html Generatorstørrelser etter år
12. http://www.hyotytuuli.fi/index.php?page\u003Parametere for drift av vindturbiner. Pori, Finland
13. Clipper Windpower kunngjør banebrytende for offshore vindbladfabrikk
14. Edward milford BTM Wind Market Report 20. juli 2010
15. Jorn madslien... Flytende vindturbin lansert, BBC NYHETER, London: BBC, s. 5. juni 2009. Hentet 23. desember 2012.
16. Årlig installert global kapasitet 1996-2011
17. Halvårsrapport 2012
18. USA og Kina i løp mot toppen av den globale vindindustrien
19. http://www.gwec.net/fileadmin/documents/PressReleases/PR_2010/Annex%20stats%20PR%202009.pdf
20. “Vind i kraft. 2011 europeisk statistikk "
21. Global vindstatistikk 2011
22. Die Energiewende i Deutschland
23. Det danske markedet
24. BIKI, 25.07.09, "På markedet for vindkraftutstyr fra Kina"
25. Vindkraft - ren og pålitelig
26. Spania får en rekordandel av strøm fra vind
27. Bruk av vindenergi i Sovjetunionen \\\\ Buryat-Mongolian sannhet. Nr. 109 (782) 18. mai 1926. side 7
28. Energiportal. Energiproduksjon, konservering og prosessering
29. http://www.riarealty.ru/ru/article/34636.html "RusHydro" identifiserer lovende steder i Russland for bygging av vindparker
30. \u003d 1 & cHash \u003d EU vil overstige målet om fornybar energi på 20 prosent innen 2020] (eng.). Hentet 21. januar 2011.
31. Danmark har som mål å få 50% av all elektrisitet fra vindkraft
32. EWEA: 180 GW vindkraft mulig i Europa innen 2020 | Fornybar energi verden
33. Lema, Adrian og Kristian Ruby, "Mellom fragmentert autoritærisme og politisk koordinering: Å skape et kinesisk marked for vindenergi", Energy Policy, Vol. 35, Isue 7, juli 2007
34. Kinas galopperende vindmarked (eng.). Hentet 21. januar 2011.
35. India vil legge til 6000 MW vindkraft innen 2012 (eng.). Arkivert fra originalen 26. august 2011. Hentet 21. januar 2011.
36. Venezuela, Dominikanske republikk Step in Wind 9. september 2010
37. John blau Frankrike kan være neste offshore vindkraftverk 26. januar 2011
38. American Wind Energy Association. Økonomien med vindenergi
39. Wind Energy and Wildlife: The Three C’s
40. Vindenergi kan redusere CO2-utslipp 10B tonn innen 2020
41. D.W. Keith, J.F.DeCarolis, D.C. Denkenberger, D.H. Lenschow, S.L. Malyshev, S. Pacala, P.J. Rasch Innflytelsen fra storskala vindkraft på det globale klimaet (eng.) // Proceedings of the National Academy of Sciences i De forente stater... - 2004. - V. 46.
42. Dr. Yang (Missouri Western State University) En konseptuell studie av negativ innvirkning av vindparker på miljøet (engelsk) // Technology Interface Journal... - 2009. - V. 1.
43. http://www.canwea.ca/images/uploads/File/CanWEA_Wind_Turbine_Sound_Study_-_Final.pdf
44. Vindenergi i kaldt klima
45. Ofte stilte spørsmål om vindenergi
46. Vindkraft: myter kontra fakta
47. MEMBRANA | Verdensnyheter | Vindturbiner dreper flaggermus uten å berøre dem
48. Utdaterte radarer hindrer utviklingen av vindenergi 6. september 2010

Vind, som en uuttømmelig kilde til ren energi, blir brukt mer og mer bredt og får stadig mer offentlig støtte.
Begynnelsen på bruken av vindenergi går tilbake til det gamle Babylon (drenering av myrer), Egypt (sliping av korn), Kina og Mandsjuria (pumping av vann fra rismarker). I Europa dukket denne teknologien opp i XII-tallet, men moderne teknologier begynte å bli brukt bare i det XX århundre.
Vindparker kan operere i områder med vindhastigheter over 4,5 m / s. De kan jobbe med et nettverk av eksisterende kraftverk eller være frittstående systemer. Det er også såkalte "vindparker" - kraftenheter med en rekke utstyr som er felles for hele systemet. Den største mengden energi fra vind produseres for tiden i USA og i Europa - i Danmark, Tyskland, Storbritannia, Nederland. Tyskland har det kraftigste kraftverket i verden - 3 MW. Aeolus II opererer på vindparken Wilhelmshaven og produserer 7 millioner kWh energi årlig, og forsyner rundt 2 000 husstander. Det er allerede mer enn 20 tusen vindkraftverk i verden.
Til tross for masseproduksjon er kostnadene ved å bygge et moderne vindpark høyt. Det skal imidlertid bemerkes at kostnadene for driften er ubetydelige. Miljø- og økonomiske fordeler avhenger av riktig plassering. Dette krever en detaljert og omfattende analyse av både tekniske aspekter og miljømessige så vel som økonomiske. Vindenergi oppfyller alle betingelsene som er nødvendige for å klassifiseres som miljøvennlige metoder for energiproduksjon. De viktigste fordelene er:
1. Fravær av miljøforurensning - produksjon av energi fra vind fører ikke til utslipp av skadelige stoffer i atmosfæren eller dannelse av avfall.
2. Ved å bruke en fornybar, uuttømmelig energikilde, spare på drivstoff, i ferd med utvinning og transport.
3. Området i umiddelbar nærhet kan brukes til landbruksformål.
4. Stabile kostnader per mottatt energienhet, samt en økning i økonomisk konkurranseevne sammenlignet med tradisjonelle energikilder.
5. Minimale tap under energioverføring - en vindpark kan bygges både direkte hos forbrukeren og på avsidesliggende steder, som i tilfelle tradisjonell energi krever spesielle tilkoblinger til nettverket.
6. Enkelt vedlikehold, rask installasjon, lave vedlikeholds- og driftskostnader.

Motstandere av vindenergi finner også ulemper i den. De fleste potensielle barrierer for bruk av denne typen energi fremmes for mye som ulemper som gjør det umulig å utvikle den. Sammenlignet med skaden forårsaket av tradisjonelle energikilder, er de ubetydelige:
1. Høye investeringskostnader - de har en tendens til å reduseres på grunn av ny utvikling og teknologi. Dessuten synker energikostnadene fra vind stadig.
2. Variasjon av kraft over tid - elektrisitetsproduksjon avhenger dessverre av vindstyrken, som en person ikke kan påvirke.
3. Støy - Støystudier utført med det nyeste diagnostiske utstyret bekrefter ikke den negative effekten av vindturbiner. Selv i en avstand på 30-40 m fra en driftsstasjon når støyen bakgrunnsstøynivået, det vil si naturtypen.
4. Trussel mot fugler - ifølge den nyeste undersøkelsen er sannsynligheten for kollisjon av bladene til en vindmølle med fugler ikke større enn i tilfelle kollisjon av en fugl med høyspentlinjer med tradisjonell energi.
5. Mulighet for forvrengning av TV-signalmottak - ubetydelig.
6. Endringer i landskapet.
Til tross for alle fordelene hadde vindturbiner alvorlige ulemper. Effekten av arbeidet deres var avhengig av værforhold, derfor kunne vindmøllene ikke fungere på rolige dager og dager hvor vinden er veldig sterk. Imidlertid var, er og vil det være behov for energi av alle slag for oss. Selve ordet "energi" kommer fra det greske ordet energia og betyr aktivitet, aktivitet. Bruken av den kan variere. Mest av alt trenger vi det innen industriproduksjon, oppvarming, transport og belysning. I begynnelsen ble det levert til oss fra miljøet (naturressurser) som brunkull, tre eller olje. I dag er det vanskelig å forestille seg livet uten strøm. Vi trenger strøm akkurat som vann og luft.

Ikke alle kan raskt svare på spørsmålet - hva er vinden? Fra fysikkens synspunkt er dette et ganske komplekst naturfenomen. Men dette konseptet har en økonomisk tolkning, og dens betydning i moderne verden alt øker fra år til år. Vindkraft, billig og fornybar, er grunnen til at dette naturfenomenet er så attraktivt. Nøyaktig samme energi oppnås ved å bruke vannstrømmen, ebbe og strømning, solstråler. Men vindenergi har sine egne egenskaper, som vi vil vurdere i denne artikkelen.

Historien om bruk av vindenergi

I den gamle byen Babylon i det tredje årtusen f.Kr. ble vindkraft allerede brukt. Storhetstiden for økonomien i denne regionen kom i det 6. århundre f.Kr., og det var i løpet av denne tiden at det største antallet tekniske funn skjedde. Så ble den første enheten opprettet som gjorde det mulig å tømme sumpete områder. I det gamle Egypt ble de første vindmøllene for produksjon av mel fra korn opprettet ved hjelp av vind. I Kina gikk de enda lenger, der samtidig ble vann pumpet ut av rismarkene på en mekanisert måte. Og det var vindstrømmene som roterte bladene til disse enhetene. Europa i denne forbindelse var ikke i forkant, vindteknologier nådde først hit på 1100-tallet e.Kr.

Men alle disse tre tusen årene var bare forberedelser for et betydelig sprang i teknisk fremgang som fant sted på 1900-tallet. Menneskeheten har funnet ut hvordan ikke bare å få vinden til å rotere blader, men hvordan man kan generere elektrisitet for å sikre driften av en rekke maskiner. Denne oppdagelsen ble virkelig progressiv, den snudde hele historien om vindbruk. For øyeblikket opererer kraftverk på jorden, som er langt fra den første generasjonen. Moderne, teknologiske, økonomiske stasjoner dekorerer mange områder på planeten vår, og bidrar til forbedring av miljøet og menneskers helse.

Fordeler med vindparker

Du kan ikke installere et vindkraftverk hvor som helst. For dette formålet er bare de områdene egnet der det observeres konstant sterk vind. Men også her er det standarder. Hvis vinden hovedsakelig blåser med en hastighet på 4,5 m / s i området, vil byggingen av en vindpark være effektiv. Videre kan et slikt kraftverk bygges som et frittstående, eller flere stasjoner kombinert til et system, det vil si en kaskade av stasjoner. Slike nettverk av stasjoner kalles vindparker, i så fall fungerer flere vindturbiner for en kraftenhet. Dermed oppnås maksimal energieffektivitet med betydelige besparelser i konstruksjon og utstyr.

For tiden produserer USA den største mengden vindkraft. Hvis vi snakker om Europa, er lederne i dette området Danmark, Nederland, Tyskland og Storbritannia. Dessuten opererer det kraftigste kraftverket i Tyskland, som omdanner vindens styrke til elektrisitet. Den genererer opptil 7 millioner kWh energi årlig. Vindparken Aeolus II leverer strøm til 2000 hjem. Tatt i betraktning at mer enn 20 tusen vindparker opererer på planeten i dag, så kan du forestille deg hvor mye strøm som produseres ved hjelp av et vanlig naturfenomen - vind. Bransjen har fått en så utbredt utvikling på grunn av en rekke fordeler. Det er også ulemper, men de elimineres lett, men fordelene fungerer lenge og effektivt. Så, vindparker blir verdsatt av menneskeheten av flere grunner.

Driftskostnadene for vindparken er veldig lave. For henne vellykket arbeid trenger ikke mange ansatte, trenger ikke opplæring. Det er heller ikke nødvendig å kjøpe og bytte ut dyre blokker.

Når det rette stedet for et kraftverk er valgt, garanterer det flere tiår med uavbrutt drift av høy kvalitet og riktig mengde energi. Nøyaktigheten til valg av sted krever stor oppmerksomhet: en detaljert og grundig analyse vil i fremtiden sikre både miljøvennligheten i prosessen og dens økonomiske fordeler for eieren.

Et vindkraftverk er et nesten helt rent anlegg miljømessig. Rensligheten av miljøet kommer til uttrykk i arbeidssystemet, og i prosessen med energioverføring, og i dets bruk. I tillegg kan en vindpark ikke skade miljøet selv om den blir ødelagt, noe som ikke kan sies om et vannkraftverk eller et atomkraftverk. Vindparken avgir ikke utslipp i miljøet, den forandrer ikke landskapet, forstyrrer ikke det naturlige økosystemet. Det er ingen skadelige effekter verken på territoriet eller på jordens ozonskall.

Drivstoffet eller energikilden på vindparken er fornybar. Dette er vinden som ikke trenger å produseres hvor som helst og transporteres til stasjonsstedet. Derfor er den økonomiske effekten fra driften av vindturbiner maksimal. Å transportere elektrisk energi faller bare til forbruket. Praksis viser at forbrukeren nesten alltid er i nærheten, slik at du ikke trenger å bruke mye penger på bygging av kommunikasjon. I tillegg er det ikke noe energitap under transport, og noen ganger gir de eierselskapet svært alvorlige tap.

Det er ikke nødvendig å bygge en "død" sone i nærheten av en vindpark, som i nærheten av andre stasjoner. Alt land kan brukes til landbruksformål, fordi vindturbiner ikke skader miljøet.

Selv om kostnadene for å generere vindenergi er minimale, eksisterer de fortsatt. Fordelen med disse kostnadene er deres stabilitet. Men kostnadene for energi til salgs vokser stadig. Følgelig vokser nettooverskuddet til vindkrafteiere stadig. Videre er vindressursen veldig konkurransedyktig i energimarkedet. Energikostnadene er flere ganger billigere enn de som oppnås ved vannkraftverk, atomkraftverk.

Ulemper med vindparker

Det er få mangler, men motstandere av bygging av vindmøller overdriver dem aktivt i pressen. Men alle disse ulempene representerer sannsynligvis vanskeligheter med å drive denne virksomheten som kan minimeres.

Høye barrierer for å komme inn i virksomheten. For å begynne å motta vindkraft, må du bygge en vindpark. Det vil være utgifter for beregninger med høy presisjon for å bestemme konstruksjonsområdet, og det vil også være nødvendig å investere i innkjøp av utstyr og installasjon i det valgte området. Det er kostnadene for en vindpark, kostnadene for utstyr som er hovedlinjen for utgifter, men her kan du bruke tjenestene til investorer, bankutlån osv.

En veldig betydelig ulempe med en vindpark er umuligheten av en nøyaktig prognose for hvor mye strøm som vil mottas i løpet av en viss tidsperiode. Det er umulig å forutsi hvor sterk vinden vil være, og om den i det hele tatt vil blåse. Derfor, når du gjør denne typen virksomhet, er det betydelige risikoer. Men de kan minimeres hvis koordinatene til stasjonens beliggenhet blir nøye verifisert i planleggingsfasen. Denne analysen er basert på langsiktige målinger av vindhastighet.

Mange motstandere av vindparker hevder at bladene lager mye støy, noe som påvirker miljøet negativt. Men moderne teknologi har gjort det mulig å måle støynivåer og studere dens effekter. Det viste seg at en høy lyd fra bladets drift faktisk er til stede, men allerede i en avstand på 30 meter fra kilden høres den bare på bakgrunnsnivået. For informasjon: bakgrunn er støynivået i det naturlige miljøet.

Fuglevernere motarbeider aktivt bygging av vindparker. I dette tilfellet bryter argumentene også lett ned på analysen av skaden forårsaket av andre menneskeskapte gjenstander til fugler. Tellingen viste at antall fugler som faller under vindmøllenes klinger ikke er forskjellig fra antall fugler som dør andre steder, for eksempel på høyspent overføringslinjer.

En annen veldig tvilsom hypotese om motstandere av vindenergi er forvrengning av fjernsynssignalet nær gården. I den moderne verden får satellitt-TV, digital TV mer og mer popularitet, jordbasert TV forblir mindre og mindre, så ingenting kan forstyrre signalmottak i leiligheter og hus.

Vindparker gjør livet elendig for tyskerne:

Oppnåelser av vindretningen i energi

Vindkraft i verden har fått betydelig utvikling de siste årene. Resultatene av vindkraft i Skottland er veiledende. Her genererer vindmøller 25% mer strøm enn alle boliger i landet forbruker, og dette er mer enn en tredjedel av alt energiforbruk. Og det mest interessante er at den skotske regjeringen har satt en oppgave - innen 2020 vil alle strømbehov bli tilfredsstilt gjennom drift av vindparker. Og skottene er klare til å bruke nesten 46 milliarder pund på dette. En strategi er vedtatt for nedleggelse av kjernekraftverk og utvikling av sol- og vindkraftverk.

En jubileumvindpark ble nylig installert i Canada. Serienummeret til dette objektet er 1500! En halv million boligbygg kan leveres med strøm fra vindparker. Videre ble den første vindturbinen i dette landet installert for bare 10 år siden. Og hvis andelen vindkraft for øyeblikket opptar 3% i den kanadiske økonomien, er det planlagt å øke dette volumet til 2025 innen 2025.

Den spanske øya El Hierro har lenge erklært sin energiuavhengighet. Tidevannskraftverket genererer over 20% av all strøm. Den samme mengden leveres av kjernekraft, litt mindre - fra termiske kraftverk og vannkraftverk. Solcellepaneler genererer omtrent 5% av øyas strøm.

Det er bygget et hybridanlegg på Jamaica, som samtidig går på vind- og solenergi. Kapasiteten er over 110 kW / t per år. Eieren av et kraftverk er produsent av utstyr til slike anlegg. Eieren hevder at det ganske dyre utstyret betaler seg selv på 4 år, og deretter, i 25 års drift, vil stasjonen spare 2 millioner dollar.

Russisk vindenergi

Alle de listede fordelene med vindenergi, som er til stede i andre land, fungerer svakt i Russland. Kostnaden for en kilowatt vindkraft er 3-8 ganger høyere enn prisen på tradisjonell tradisjonell elektrisitet. Det er mange grunner til dette, men den viktigste er dårlig oppmerksomhet mot denne alternative energikilden. Konsekvensen av denne holdningen er at i ett år i Russland produserer vindparker like mye strøm som i Kina, for eksempel på to timer. Vindkraft i Russland er et veldig bredt tema, og vi vil diskutere det i neste artikkel.

Hvorfor det ikke bygges vindparker i Russland:

Elektrisitet er en unik ressurs. Den kan produseres i hvilken som helst mengde, den er uuttømmelig og er ikke basert på fossile elementer. Disse egenskapene gjør elektrisitet svært etterspurt, utbredt og populær. Det er også en ulempe - produksjon av elektrisitet krever kraftig nok utstyr som krever vedlikehold, reparasjon og annet arbeid som bare kan utføres av kvalifiserte personer.

Elektriske motorveier, hvis omfattende nettverk dekker hele landet, fører bare til tett befolkede områder, utenom fjerntliggende regioner. Dette er forståelig, siden kostnadene ved å bygge kraftledninger er veldig høye, derfor er først og fremst bare de største punktene forsynt med strøm.

Måter for autonom strømproduksjon og deres konsekvenser

Du kan løse problemet med mangel på strøm forskjellige måter... Diesel- og bensingeneratorer er utbredt, noen ganger er det mini-vannkraftverk som gir energi til en liten landsby. Alle disse metodene har en viss ulempe - de påvirker den omkringliggende naturen negativt. Utslipp fra motorer av bensin eller dieselgeneratorer har en skadelig effekt på atmosfæren og inneholder damp av bly og andre skadelige kjemiske forbindelser.

Demninger dannet for opprettelsen av mini-vannkraftverk skaper kunstige reservoarer som bryter med den naturlige balansen mellom naturlige prosesser i regionen, endrer det hydrodynamiske regimet til grunnvannsmagasiner, volumet av fôring av elver som ligger nedstrøms. Alle disse påvirkningene utløser prosesser som ødelegger landets naturressurser. Det farligste med dem er usynlighet og gradvise handlinger. Alt skjer veldig sakte, gradvis, til det en dag viser seg at det har skjedd irreversible endringer som fullstendig forandrer økologi i regionen.

Alternative energikilder

I tillegg til de tradisjonelle, vanligste metodene for å generere elektrisitet, finnes det andre, mindre brukte, men ganske effektive midler. Disse inkluderer solenergi, tidevannskraftverk, kjernekraftverk og andre kraftenheter som er i stand til å produsere elektrisitet i industriell skala eller for behovene til et individuelt hjem. Men det er en metode som har mange fordeler fremfor de andre.

Vi snakker om en helt effektiv og aktivt utviklende energisektor i vestlige land. Vindstrømmer som beveger seg gjennom atmosfæren har enorm energi, som fortsatt er knapt brukt.

I Russland ble en slik utvikling startet relativt nylig, siden vindkraft i sovjettiden ble ansett som en tapsgivende og uproduktiv industri. Hovedvekten ble lagt på store vannkraftverk, som gjør det mulig å levere energi til industriregioner, verksteder for kraftproduksjon og metallurgiske anlegg. Sammenlignet med industriens behov er energiforbruket til husholdningens behov i befolkningen ubetydelig, og derfor ble det gitt praktisk talt på restbasis. Derfor er det fortsatt regioner der strømforsyningsledninger ikke er lagt.

Vindkraft- den mest vellykkede veien ut av situasjonen. Faktum er at ved hjelp av en eller to vindturbiner er det mulig å gi energi til hele eiendommen uten å skape et stort nettverk med mye dyrt utstyr.

Fordeler og ulemper med vindparker

De har mange fordeler. Blant dem:

• kompakthet. Vindturbinen inntar en punktstilling og krever ikke noe territorium for å fungere
• fullstendig sikkerhet for miljøet. Vindgeneratoren mottar bare energi og gir ingenting i retur, så den kan ikke gjøre noen endringer i miljøet
• ikke noe drivstoff, all systemdrift utføres helt autonomt
• høy vedlikeholdsevne for vindturbiner, spesielt i sammenligning med vannkraftverk
• energikostnadene er stabile og forutsigbare
• minimalt energitap under overføring, muligheten for å installere vindturbiner nær forbrukere

Med disse betydelige fordelene som gjør vindkraft til en veldig attraktiv industri, er det mange argumenter mot den. Bortsett fra forskjellige uttalelser om skade på fugler eller om sterk støy fra vindmøller, som ganske enkelt er uholdbar for verifisering, er det flere alvorlige mangler:

• høye engangsinvesteringer, spesielt når det gjelder en vindpark som kombinerer flere titalls vindturbiner
• inkonsekvent vindhastighet og retning som er vanskelig å forutsi eller planlegge. Her skal det bemerkes at det er storm eller storm som kan deaktivere høye master med kniver som ikke er klare for slike belastninger.
• i beste fall er det 30%, og i gjennomsnitt - mye mindre, som er det alvorligste argumentet mot denne energiretningen

Det bør tas i betraktning at vindenergi bare kan betraktes som et alternativ til vannkraft med tanke på fullstendig utilgjengelighet for sistnevnte.

Med like muligheter er vannkraftverkets forrang åpenbar, derfor snakker vi ikke om å erstatte en type stasjon med en annen, men bare om muligheten for å skaffe energi i fravær av konvensjonelle metoder.

Hvis vi snakker på husholdningsnivå, vil kjøpet av en vindmølle, til og med en billig, treffe familiebudsjettet veldig hardt. Med tanke på realitetene kan det være ganske ansvarlig å hevde at folk i de fleste regioner der det ikke er strøm, ikke har råd til å kjøpe en industriell vindturbin. Selvproduksjon er en annen sak. Her er bildet annerledes, siden teknisk kreativitet ligger i blodet til en russisk person, og hvis livsforholdene skyver dette, blir den mest alvorlige motivasjonen gitt.

Typer vindturbiner

Eksisterende vindturbinkonstruksjoner er primært delt inn i horisontal og vertikal. Enheter med horisontal akse er mer effektive, mer stabile og gir jevnere resultater, men krever konstant vindstyring og er vanskeligere å bygge selv.

Vindmøller med vertikal rotasjonsakse er enkle og tilgjengelige for DIY-produksjon. De krever ikke vindretningen eller høyden på stigningen over bakken. Hovedbetingelsen for dem er fraværet av nærliggende store bygninger eller strukturer som blokkerer vinden.

Ulempen med disse konstruksjonene er den relativt lave effektiviteten forårsaket av begge handlinger samtidig arbeidsdel bladene, og tvert imot, og skaper en kraft som balanserer bladene i hvile. For å løse dette problemet er det laget forskjellige design av rotorer, inkludert:

• rotor
• darrieus rotor
• rotor
• ortogonalt
• helikoid osv.

Forskjellen mellom disse designene ligger i bladkonfigurasjonen og i hvordan problemet med den negative innvirkningen på dem løses. baksiden... Den enkleste og mest tilgjengelige utformingen av Savonius består av to kniver buet langs lengdeaksen, plassert langs den diametrale aksen. Den vanskeligste i dag er tretyakovs design, som er et system med luftinntak og veiledende strukturer som organiserer luftstrømmen på en slik måte at de eliminerer tap fra motretningspåvirkninger fullstendig.

Valget av en prototype for egenproduksjon gjøres vanligvis basert på evner, tilgjengelighet på utstyr og materialer og andre forhold som kan påvirke avgjørelsen. Det er nødvendig å forstå at opprettelsen av en vindturbin ikke er en løsning på problemet. For å slå på lyspæren, må du først lage selve generatoren, inverteren, koble til batteriene, installere ladekontrolleren, koble til alt dette ordentlig og sette opp driften av komplekset.

Hvordan lage en vindgenerator selv

Svaret på dette spørsmålet ligger i planet for en persons opplæring i teoretiske eller tekniske termer. Den vanlige arbeidsrekkefølgen er omtrent følgende:

• prosjektopprettelse
• gjøre alle tilgjengelige beregninger
• klargjøring av materialer
• kjøp av systemelementer som ikke kan gjøres uavhengig (for eksempel batterier)
• produksjon av roterende deler (rotor)
• installere rotoren, kontrollere arbeidskvaliteten, gjøre de nødvendige strukturelle endringene
• montering av generatoren (hvis du planlegger å montere den selv, og ikke bruker ferdige prøver)
• tilkobling av hele systemet til en kompleks, prøvekjøring
• systemoppsett, justeringsarbeid
• utnyttelse

Nyttig video

Arbeidsrekkefølgen bestemmes betinget, i hvert tilfelle er det egne forhold eller muligheter. Noen brukere gjør uten utstyr, og kobler forbruksenheter direkte til generatoren. Ikke alle enheter eller enheter tillater deg å gjøre dette med deg, men for eksempel kan varmeelementer slås på på denne måten. Dette gjøres hvis det ikke er noe ekstrautstyr ennå, og det allerede er nødvendig å varme vannet. I tillegg må vindhastigheten være mer eller mindre konstant og jevn.