Ветровые электростанции - технология применения ветра для выработки электроэнергии.

Ветровые электростанции - технология применения ветра для выработки электроэнергии.

   ландшафтный дизайн участка заказать

Национальные парки США
Специальный выпуск



29.08.2016 В национальном парке Хардангервидда (Норвегия) удар молнии убил 323 диких оленя. Читать дальше...

19.04.2016 Национальные парки Оуланка и Паанаярви претендуют на попадание в список всемирного наследия ЮНЕСКО ... Читать дальше...

14.01.2016 В Кайнуу (Финляндия) появится новый национальный парк ... Читать дальше...

7.10.2015 Браконьеры в парках Зимбабве отравили цианидом 14 слонов... Читать дальше...

23.2.2015 Гнезда сайменской нерпы под угрозой – детеныши должны родиться в ближайшие дни... Читать дальше...

13.9.2014 В Финляндии состоялось открытие национального парка Etelä-Konnevesi Читать дальше...

12.9.2014 Экологических преступников в Финляндии ждет строгое наказание. Читать дальше...

30.8.2014 Ученые раскрыли тайну движущихся камней в национальном парке Долина Смерти. Читать дальше...

24.8.2014 Утомленные суетой городских развлечений россияне начинают постепенно интересоваться финской глубинкой. Читать дальше...

28.7.2014 Финляндия - это не только шопинг: экотуризм поднимает голову. Читать дальше...




Ветровые электростанции - технология применения ветра для выработки электроэнергии.



ветровая электростанция Энергия ветра - технология применения ветра для выработки электроэнергии - представляет собой самый быстрорастущий во всем мире источник электричества. Энергия ветра производится массивными трехлопастными ветротурбинами, устанавливаемыми на самом верху высоких башен и работающими подобно вентиляторам, но в обратном порядке. Вместо того чтобы использовать электричество для получения ветра, турбины используют ветер для получения электричества.

Ветровые установки являются одним из самых перспективных и одновременно экологически чистых способов выработки электроэнергии. Вместе с тем, энергия ветра относится к числу возобновляемых источников энергии. Возобновляемые ресурсы — природные ресурсы, запасы которых или восстанавливаются быстрее, чем используются, или не зависят от того, используются они или нет.

В общих чертах, устройство ветровой электростанции выглядит следующим образом. Ветер 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. В жилых домах, на телекоммуникационных станциях и в водяных насосах в качестве источника энергии применяются небольшие одиночные ветротурбины мощностью менее 100 киловатт. Это, прежде всего, характерно для отдаленных районов, в которых отсутствует энергосистемы общего пользования.

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

Страны Евросоюза в 2005 году вырабатывали из энергии ветра около 3% потребляемой электроэнергии. В 2006 году ветряные электростанции Германии произвели 30,6 млрд. кВт·ч. электроэнергии, что составляет 7% от всей произведённой в Германии электроэнергии. Около 20% электроэнергии в Дании вырабатывается из ветра. Индия в 2005 году получает из энергии ветра около 3% всей электроэнергии.

В Соединенных Штатах с начала 80-х проводятся исследования и испытания в рамках Программы энергии ветра МЭ. Одна из целей этой программы энергии ветра состоит в том, чтобы еще больше снизить себестоимость производства ветровой энергии в масштабах коммунальных служб - до 3 центов за киловатт-час в расположенных на суше местах с низкой скоростью ветра и до 5 центов за киловатт-час в местах, находящихся на расстоянии от берега (в океане). Местом с низкой скоростью ветра считается место, в котором среднегодовая скорость ветра, измеряемая в 10 метрах от поверхности земли, составляет около 21 километра в час. К настоящему времени, благодаря этим исследованиям удалось снизить себестоимость энергии получаемой на ветровых электростанциях с 80 центов за киловатт-час до 4-6 центов за киловатт-час.

Для достижения этой и других целей два основных научно-исследовательских лабораторных центра МЭ - Национальная лаборатория возобновляемой энергии (НЛВЭ) в штате Колорадо и Национальные лаборатории в районе Сандия в штате Нью-Мексико проводят работу с партнерами в этой отрасли и исследователями из университетов, направленную на дальнейшее продвижение технологий энергии ветра. Каждая из этих лабораторий располагает уникальными научными кадрами и потенциальными возможностями для удовлетворения потребностей данной отрасли.

Национальный центр НЛВЭ по технологиям энергии ветра (НЦТЭВ) является ведущим научно-исследовательским учреждением по разработке и реализации вышеупомянутой программы энергии ветра. НЦТЭВ проводит научные исследования и оказывает поддержку партнерам в этой отрасли в проектировании и аналитическом изучении проектов, разработке компонентов технологий, проведении системного анализа и анализа регулирующих устройств, организации и проведении испытаний, интеграции коммунальных предприятий, оказании технической помощи и т.д. Национальные лаборатории в районе Сандия проводят научные исследования в таких областях, как изготовление самого современного оборудования, проверка надежности отдельных узлов, аэродинамика, структурный анализ, изношенность материала и создание систем контроля.

Благодаря подобным НИОКР за последние 10 лет глобальное производство энергии ветра увеличился в 10 раз - с 3,5 гигаватт (гигаватт = 1 миллиарду ватт) в 1994 году до почти 50 гигаватт к концу 2004 года. В Соединенных Штатах выработка энергии ветра утроилась с 1600 мегаватт в 1994 году до свыше 6700 мегаватт к концу 2004 года. Этого достаточно для того, чтобы обслуживать более 1,6 миллиона домохозяйств.

В 2005 году, в связи с возобновлением Конгрессом в 2004 году одной из налоговых льгот, ожидается, что рост производства энергии ветра в США достигнет рекордного уровня. Эта налоговая льгота предусматривает 1,9 цент на каждый киловатт-час произведенной энергии применительно к покрываемым данной льготой технологиям в течение первых десяти лет производства. Некоторые эксперты в области выработки энергии ветра предсказывают, что в результате упомянутой возобновленной налоговой льготы электростанции, использующие силу ветра для получения энергии, увеличат ее производство в 2005 году более чем на 2000 мегаватт.

За последние десятилетия масштабы отрасли по производству энергии ветра небывало 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 промышленности с целью создания инновационных и менее дорогостоящих технологий, оказания содействия росту рынка и выявлению новых сфер применения энергии ветра.

Экологически чистая энергия становится дешевле


Работа, проводимая в рамках проектов Программы МЭ по энергии ветра с 1994 по 2004 годы, привела к появлению новаторских конструкторских идей, больших по размеру и мощности турбин и более высокой эффективности, что позволило весьма значительно сократить издержки. Несмотря на то, что это сокращение издержек является впечатляющим, электричество, производимое энергией ветра, все еще не может на равных конкурировать с электричеством, производимым посредством различных видов ископаемого топлива. Исследователи полагают, что понадобится дальнейшее совершенствование технологий для того, чтобы сократить себестоимость электричества, получаемого с помощью ветровых установок, еще на 30 процентов, и только тогда получение электричества путем использования ветровой энергии станет полностью конкурентоспособным и сможет соперничать с традиционными, основанными на потреблении топлива технологиями выработки электроэнергии.

Содействие росту рынка возобновляемых источников энергии


В целях оказания содействия росту рынка посредством все более широкого применения технологии, связанной с использованием энергии ветра в масштабах всей страны, группа МЭ "Уинд пауэринг Америка" (УПА), которая занимается проблемой использования энергии ветра для производства электроэнергии, проводит работу с партнерами в этой отрасли, направленную на оказание им поддержки со стороны штатов, создание партнерств коммунальных служб, проведение мероприятий по охвату населения с целью разъяснения преимуществ ветровой энергии и разработки инновационных рыночных механизмов. Все эти мероприятия преследуют одну цель - способствовать применению больших и малых ветровых систем для получения электроэнергии.

Стратегия УПА, направленная на расширение применения технологии, связанной с использованием энергии ветра, включает в себя проведение масштабных мероприятий информационного характера, имеющих своей целью более эффективное доведение до сознания различных слоев населения выгод этой технологии. В 2004 году члены упомянутой группы УПА работали на 36 показах и выставках в 20 штатах и распространили 43 000 экземпляров изданий УПА среди групп, проводящих работу по разъяснению преимуществ ветровой энергии, и участников различных мероприятий.

Прилагая усилия в этом направлении, УПА стремится к увеличению масштабов применения энергии ветра в Соединенных Штатах и при этом старается добиться того, чтобы к 2010 году не менее 30 штатов имели производительность ветровой энергии в 100 мегаватт.

Новые способы использования энергии ветра: экология и экономичность


Десятилетия работы государственно-частных партнерств превратили использование ветровой энергии из вчерашней мечты в реальность сегодняшнего дня.

Преследуя цель постоянного роста этой отрасли в 2005 году и последующие годы, в рамках Программы энергии ветра изучается возможность новаторских способов применения этой энергии, которые приведут к открытию новых рынков. Упомянутые способы применения включают в себя установку ветротурбин на расстоянии от берега как на мелководье, так и в глубинных водах, которые будут использовать энергию ветра для производства пресной воды, и разработку новых технологий, которые помогут применять ветровую энергию вместе с другими возобновляемыми энергетическими технологиями, как это делается в гидроэнергетике.

Офшорные ветроустановки: технологий использования ветровой энергии на расстоянии от берега и в глубинных водах


Наиболее перспективными местами для производства энергии из ветра считаются прибрежные зоны. В море, на расстоянии 10-12 км. от берега (а иногда и дальше) строятся офшорные фермы. Башни ветрогенераторов устанавливают фундаменты из свай, забитых на глубину до 30 метров. Также могут использоваться и другие типы подводных фундаментов, а также плавающие основания.

Офшорные ветровые установки, в настоящее время находящиеся на ранних стадиях разработки, дороже и труднее устанавливать, чем турбины, работающие на суше. Офшорные турбины должны конструироваться таким образом, чтобы они могли выдержать нагрузку ветра и волн во время жестоких штормов. Кроме того, следует обеспечить защиту таких турбин от коррозийного воздействия морской среды.

Некоторые преимущества офшорной установки турбин состоят в том, что последние можно делать больше размером, чем турбины, работающие на суше. Это дает возможность производить больше энергии на одну турбину, а размещение турбин в океане обеспечивает наличие гораздо больших скоростей ветра и меньшей бурности. Офшорная установка турбин также сокращает масштабы землепользования, и могла бы вызывать меньшее беспокойство по поводу эстетической стороны дела, если турбины находятся далеко от берега за пределами видимости.

Недавние исследования показывают, что есть значительные ресурсы ветровой энергии в районах Соединенных Штатов, расположенных рядом с основными городскими территориями в средней Атлантике и на Северо-востоке. В Европе офшорные ветротурбины производят около 600 мегаватт электроэнергии, но пока там не устанавливалось турбин в водах, имеющих глубину больше 20 метров.

Что касается офшорных ветровых установок на глубине менее 30 метров, то европейские производители турбин приняли на вооружение традиционные конструкции ветровых установок, устанавливаемых на суше, и поставили их на бетонные основы или стальные одиночные сваи, вбитые в морское дно. Офшорная подстанция собирает электроэнергию и увеличивает напряжение, а затем скрытый подводный кабель передает ее на берег, где другая подстанция обеспечивает дальнейший подъем напряжения для последующей передачи электроэнергии коммунальным службам, которые распределяют ее среди потребителей.

Значительная часть потенциальных офшорных ресурсов ветровой энергии США находится в водах на глубине большей, чем предел глубины, предусмотренный для ныне применяющейся технологии, который составляет около 30 метров. Эта технология разработана в Европе для Балтийского моря. Основания одиночных свай, вбитых в морское дно, плохо подходят к более глубоким водам, имеющимся у берегов США. Для производства рентабельной ветровой энергии в глубинных водах необходимо соответствующим образом приспосабливать технологии плавучих платформ, разработанные нефтегазовыми отраслями промышленности, а затем подгонять эти платформы для их применения к энергии ветра и разрабатывать новые низкозатратные методы анкеровки. Для того чтобы получить полное представление об этой новой офшорной технологии использования ветровой энергии, нужно было бы еще построить турбины и поддерживающую платформу в сухом доке с применением местной рабочей силы, отбуксировать плавучую турбину на предназначенное ей место в море, бросить якорь и подключиться к электрическому кабелю, протянутому на берег.

Вышеупомянутая программа энергии ветра производит оценку нескольких общих замыслов плавучей платформы для офшорных ветротурбин, рассчитанных на рентабельную выработку электроэнергии в водах, глубина которых составляет от 50 до 200 метров. Кроме того, эта программа ведет переговоры о заключении партнерского соглашения с одной из компаний в США на разработку первых прототипов американских ветровых турбин мощностью в несколько мегаватт, сконструированных специально для офшорного применения на мелководье.

Использование энергии ветра для получения пресной воды


Программа энергии ветра, о которой идет речь, выясняет вопрос о том, как ветер и вода могут применяться совместно с целью налаживания стабильных поставок электроэнергии и пресной воды. Нехватка пресной воды представляет собой проблему, которая приобретает все более широкие масштабы. По оценкам ООН, к 2005 году бурный рост численности мирового населения приведет к тому, что человечеству будет необходимо иметь в своем распоряжении большее количество кубических метров пресной воды в день.

Одним из имеющих большое значение решений проблемы нехватки пресной воды является опреснение имеющейся в огромном количестве соленой океанской воды. Однако опреснение представляет собой весьма энергоемкую технологию, и во многих районах носит нерентабельный характер. Среди всех технологий процесса опреснения обратный осмос обладает наибольшей эффективностью использования электроэнергии - от 3 до 8 киловатт-часов на кубический метр воды.

Обратный осмос является одним из методов получения чистой воды путем процеживания соленой воды через полупроницаемую пленку (пропускающую одни молекулы и задерживающую другие), сквозь которую не могут проходить соли.

Даже при высокой эффективности обратного осмоса на энергию приходится около 40 процентов общей себестоимости опресненной воды. С точки зрения себестоимости и борьбы с загрязнением окружающей среды для экономичного решения проблемы опреснения необходимо наличие недорогих и чистых альтернативных источников энергии.

Ветровая энергия представляет собой наиболее перспективный и самый недорогой возобновляемый источник энергии. Однако, принимая во внимание его изменчивый характер (поскольку ветер дует не всегда), исследователи должны определить результаты, к которым приведет воздействие упомянутого источника энергии на системы опреснения и их работу.

В 2004 году вышеупомянутая Программа энергии ветра профинансировала исследование конструкторской модели интегрированной системы применения ветровой энергии и опреснения. В рамках этого проекта исследуется сама концепция использования ветра для процесса опреснения, выявляются спорные технические вопросы, рассматривается осуществимость альтернативных замыслов и оценивается их экономическая эффективность.

В целях обеспечения стабильного снабжения электроэнергией энергетической системы коммунальных служб эта Программа энергии ветра проводит научные исследования потенциальных выгод сочетания энергии ветра и гидроэнергетики (или гидроэнергетического потенциала), в котором используется энергия движущейся или падающей воды.

В рамках этой работы Соединенные Штаты способствовали созданию одной из рабочих групп Международного энергетического агентства (МЭА), участники которой будут уделять основное внимание интегрированию ветровых и гидроэнергетических систем (Приложение XXIV МЭА по НИОКР в области применения ветровой энергии и демонстрации ее возможностей).

По этому документу будут налажены обмен информацией и проведение совместных научных исследований в области выработки и передачи энергии интегрированных ветровых и гидроэнергетических систем, а также в сфере научно-экономических аспектов их объединения в единое целое. В 2005 году в формате упомянутого приложения на плотине Гувер-Дэм в шт. Невада было проведено первое заседание его участников.

В последние годы в рамках Программы Министерства энергетики США по обеспечению рентабельности чистой и непрерывно пополняемой ветровой энергии и ее продажи на нескольких рынках был достигнут существенный прогресс. Все говорит о том, что будут получены новые значительные достижения. Здоровое и устойчивое развитие этого возобновляемого энергетического ресурса является одним из основных элементов стратегии США по уменьшению зависимости нашей страны от различных видов угольного топлива и сокращения масштабов выбросов парникового газа в атмосферу.



По материалам статьи Роберта Трешера "Энергия ветра в наши дни" опубликованной на сайте eJournal USA
Фото: www.wikipedia.org



Распродажа вещей от мировых брендов здесь RealStore




На главную
Национальные парки Африки
Национальный парк Вирунга
Заповедник Аир и Тенере
Килиманджаро
Парки Северной Америки
Парки Центральной Америки
Парки Южной Америки
Национальный парк Жау
Национальный парк Чако
Национальный парк Ману
Парки Австралии
Большой Барьерный Риф
Фьордленд (Новая Зеландия)
Национальные парки Европы
Национальные парки Италии
Национальные парки Латвии
Национальные парки Финляндии
Национальные парки Эстонии
Татры
Плитвицкие озера
Беловежская Пуща
Национальный парк Тейде
Кото-Де-Доньяна
Национальные парки Азии
Забайкальский
Сагарматха
Заповедники России
Национальные парки России
Парки и заповедники
Copyright


Если Вам понравился наш сайт и Вы хотели бы оказать помощь нашему проекту, то мы будем этому рады. Подробно...
карта сайта :: размещение статей :: обмен ссылками :: партнеры :: рекомендуем посетить :: архив :: библиография :: статьи :: контактная информация

Разрешается свободное использование материалов при условии ссылки (в интернете - активной гиперссылки, индексируемой поисковыми системами) на www.nparks.ru
© 2006-2017 "Национальные парки мира" - Ветровые электростанции - технология применения ветра для выработки электроэнергии.

Замечания и предложения присылайте на alex@nparks.ru




Рейтинг@Mail.ru