Энергія ветру

З пляцоўкі Вікіпедыя
Jump to navigation Jump to search
Аднаўляемыя
энергарэсурсы
Ветраная турбіна (ВЭУ)
Энергія Сонца
Энергія ветру
Энергія вады
Цяпло Зямлі
Біямаса
Энергія прыліваў
Энергія хваль
Ветравы генератар
Ветраная ферма ў Каліфорніі

Эне́ргія ве́тру — натуральная, узнаўляльная крыніца энергіі. У пачатку 1980-х, кошт кВт·гадзіны складала 40 цэнтаў, у канцы 1990-х яна знізілася да 5 цэнтаў. Энергія ветру стала танней за электраэнергію атрымліваемай на цеплавых электрастанцыях. Першы ветраэлектрагенератар быў сканструяваны ў Даніі ў 1890 годзе. Праз 20 гадоў у краіне працавалі сотні аналагічных установак. Энергія ветру вельмі вялікая. Яе запасы ў свеце складаюць 170 трлн кВт·г у год. Гэту энергію можна атрымліваць не забруджваючы навакольнае асяроддзе. Але ў ветру ёсць два істотных недахопы: яго энергія рассеена ў прасторы і вецер часта змяняе напрамак.

Чалавек выкарыстоўваў энергію ветру тысячагоддзямі. Старажытныя парусныя караблі, млыны, выкарыстоўвалі энергію ветру для руху, пампавання вады, памолу зерня. Яшчэ ў Персіі згадваецца ўжыванне ветравых млыноў у II ст. да н.э. Цяпер вецер выкарыстоўваецца для выпрацоўкі электрычнасці. Гэта можа быць генератар, які забяспечвае электрычнасцю ферму ці складаныя сістэмы, якія забяспечваюць энергіяй электрасістэму. Маленькія турбіны выпрацоўваюць толькі 500 ват, чаго хапае толькі для тэлевізара, а магутнасць самых вялікіх складае некалькі мегават, што можа забяспечыць невялікі горад. У складаных сістэмах, якія маюць назву ветранымі фермамі, звычайна выкарыстоўваюць турбіны магутнасцю каля 300 кВт, усталяваныя на вышыні да 50 метраў, а дыяметр лопасцяў можа скласці да 30 метраў.

Ветравыя турбіны ставяць толькі ў месцах дзе дастаткова ветравых рэсурсаў — сярэднегадавая хуткасцю ветру 6—25 м/с. Такія месцы звычайна знаходзяцца на узгорыстай, часта ўзбярэжнай мясцовасці. У краінах Еўропы ветраэнергетычныя магутнасці маюць некалькі варыянтаў базіравання: унутрыкантинентальнае (ВЭС і адзінкавыя ВЭУ унутры кантынента); узбярэжнае (ВЭС размяшчаюцца паблізу або ўздоўж марскога берага); марское (ВЭС размяшчаюцца ў адкрытым моры паблізу узбярэжжа). Для ацэнкі прыдатнасці пляцовак пад будаўніцтва ВЭУ праводзяцца назіранні і даследванні, складаюцца карты вятроў, пляцоўкі пашпартызуюцца што палягчае выбар мадыфікацыі ВЭУ для кожнай пляцоўкі. Значным крытэрам у вызначэнні пляцовак з'яўляецца блізкае знаходжанне існуючых сістэм размеркавання электрычнасці, а таксама цэнтраў яе попыту.[1]

Ветравыя турбіны маюць нязвыклы выгляд а іх размяшчэнне ў месцах з добрай бачнасцю прывяло да ўзнікнення ў грамадстве занепакоенасцю парушэннем традыцыйных відаў прыроды. Праблемай з'яўляецца і шум. Аднак з развіццём тэхналогій павялічваецца рэнтабельнасць усталявання турбін у моры на невялікай адлегласці ад берага. Такая шэльфавая ветравая ферма існуе каля ўзбярэжжа Даніі.

Сучасныя турбіны — складаныя структуры, якія павінны вытрымліваць складаныя абставіны штормаў і вятроў, заставаючыся лёгкімі і прыгоднымі да работы пры невялікім ветры. Ротар разлічаны для работы на сталай хуткасці (звычайна 34 абароты за мінуту), а вугал лопасцей аўтаматычна рэгулюецца для дасягнення гэтай хуткасці. Верхавіна турбіны так сама паварочваецца па ветры. Лопасці турбіны, даўжыня якіх можа дасягаць 15 метраў, збіраюць у ручную з кампазітнага шклавалаконнага матэрыялу, арміраванага дрэвам ці алюмініем. Тэхніка зборкі развілася з метадаў выпрацоўкі сучасных ветразевых яхтаў. Лопасці могуць выпрацоўвацца са сталі.

Канструктыўна ветравая турбіна складаецца з ветракола з лопасцямі, павышаючага рэдуктара, ветрагенератара, усталяванага на мачце, інвертара, акумулятарнай батарэі. Часта, для надзейнасці ў склад такой аўтаномнай сістэмы электразабеспячэння дадаюць блокі сонечных батарэй і бензінавы (дызельны) электрарухавік. Прынцып дзеяння ветрагенератара: моц ветру круціць ветракола з лопасцямі, перадаючы рух праз рэдуктар на стрыжань генератара. Такім чынам, рэалізуецца прынцып пераўтварэння механічнай энергіі ў электрычную. Магутнасць ветрагенератара залежыць ад памераў ветракола, хуткасці ветру, вышыні мачты. Інвертар уяўляе сабой вузел, які выконвае задачу пераўтварэння электрычнага тока ў сінусаідальны і дадатковую стабілізацыю напружання. У буферы з інвертарам працуе акумулятар, які перадае напружанне ў сетку нагрузкі пры адсутнасці ветру.

Самым малым з ветрагенератараў з'яўляецца тып G-60. Пры дыяметры пяцілопаснага ротара 0,75 метра і хуткасці ветру 3 — 10 м/c ён выпрацоўвае магутнасць 60 ват напругай 12/24 вольта, пры гэтым важыць 9 кг.

Па дадзеным міністэрства энергетыкі ЗША ветравая электраэнергія складае менш за 1 % усёй энергіі, вырабляемай у ЗША, на долю вугалю прыходзіцца 52 %. У гэтай вобласці ЗША адстаюць ад Еўрапейскага Саюза, дзе ў 2002 годзе вытворчасць ветравой электраэнергіі ўзрасло на 33 % і дасягнула адзнаку 23.056 МВт, у параўнанні з 4.685 МВт у ЗША. Больш за 70 % ветравой электраэнергіі, вырабляемай у свеце, выпрацоўваецца ў Еўропе.

Развіццё[правіць | правіць зыходнік]

Тэмпы павялічэння сумарнай вызначанай магутнасці ВЭУ ў свеце маюць тэндэнцыю да хуткага росту. Калі ў 2001 вызначаная магутнасць ВЭУ планеты склала 24,35 ГВт, то да канца 2006 — ужо больш за 74 ГВт[1], а да канца 2007 — больш за 94 ГВт[2]. У сувязі з гэтым у 2006 годзе Еўрапейская асацыяацыя ветраэнергетыкі (EWEA) пераглядзела планы росту ветраэнергетыкі ў ЕС да 2010 — папярэдні планавы паказчык ў 40 ГВт зменена на 60 ГВт, у 2007 на Еўропу прыпадае каля 70 % вызначанай магутнасці ВЭУ ў свеце, найбольшая іх частка размешчана ў Германіі, Іспаніі і Даніі[1].

Зноскі

  1. 1,0 1,1 1,2 Лаврентьев Н. А. (Международный гуманитарно-экономический институт, г. Минск), Пекелис В. Г. (РУП «Белэнергосетьпроект»), Камлюк Г. Г. (Госкомгидромет РБ) Ветроэнергетика Беларуси: (доклад) // Международный семинар «Проблемы и перспективы развития возобновляемой энергетики в Республике Беларусь» на 7-ой международной научной конференции «Сахаровские чтения 2007 года: экологические проблемы XXI века» на базе Международного государственного экологического университета им. А. Д. Сахарова (Минск, 17-18 мая 2007 г.)
  2. Continuing boom in wind energy — 20 GW of new capacity in 2007 // Global Wind Energy Council: Latest News 18.1.2008 09:50 — Эл. рэсурс gwec.net (англ.) 

У Сеціве[правіць | правіць зыходнік]