Что такое энергия ветра?
Люди использовали силу ветра на протяжении тысячелетий.Ветер перемещал лодки по реке Нил, перекачивал воду и перемалывал зерно, поддерживал производство продуктов питания и многое другое.Сегодня кинетическая энергия и мощность естественных воздушных потоков, называемых ветром, используются в огромных масштабах для производства электроэнергии.Одна современная морская ветряная турбина может генерировать более 8 мегаватт (МВт) энергии, чего достаточно для экологически чистого электроснабжения почти шести домов в год.Береговые ветряные электростанции генерируют сотни мегаватт, что делает энергию ветра одним из наиболее экономически эффективных, чистых и легкодоступных источников энергии на планете.
Энергия ветра является самым дешевым крупномасштабным источником возобновляемой энергии и крупнейшим источником возобновляемой энергии в США сегодня.Существует около 60 000 ветряных турбин общей мощностью 105 583 мегаватт (МВт).Этого достаточно, чтобы обеспечить электроэнергией более 32 миллионов домов!
Помимо того, что ветроэнергетические решения играют жизненно важную роль в нашем энергоснабжении, они также помогают коммерческим компаниям достигать целей и требований в области возобновляемых источников энергии, обеспечивая надежную и чистую энергию.
Преимущества ветроэнергетики:
- Ветровые турбины обычно погашают выбросы углекислого газа, связанные с их эксплуатацией, менее чем за год, а затем обеспечивают до 30 лет практически безуглеродного производства электроэнергии.
- Ветроэнергетика помогает сократить выбросы углекислого газа: в 2018 году удалось избежать выбросов CO2 на 201 миллион метрических тонн.
- Энергия ветра обеспечивает налоговые поступления сообществам, принимающим проекты.Например, налоговые выплаты штата и местных налогов от ветроэнергетических проектов в Техасе составили 237 миллионов долларов.
- Ветроэнергетика способствует созданию рабочих мест, особенно во время строительства.В 2018 году отрасль поддержала 114 000 рабочих мест по всей территории США.
- Энергия ветра обеспечивает стабильный дополнительный источник дохода: проекты ветроэнергетики ежегодно приносят более 1 миллиарда долларов правительствам штатов, местным органам власти и частным землевладельцам.
Как выглядит проект ветроэнергетики?
Ветроэнергетический проект или ферма относится к большому количеству ветряных турбин, которые построены близко друг к другу и функционируют так же, как электростанция, отправляя электроэнергию в сеть.
Проект Frontier Wind power I в округе Кей, штат Оклахома, действует с 2016 года и расширяется за счет проекта Frontier Wind power II.После завершения Frontier I и II будут генерировать в общей сложности 550 мегаватт энергии ветра – этого достаточно для обеспечения электроэнергией 193 000 домов.
Как работают ветряные турбины?
Энергия вырабатывается с помощью вращающихся ветряных турбин, которые используют кинетическую энергию движущегося воздуха, которая преобразуется в электричество.Основная идея заключается в том, что ветряные турбины используют лопасти для сбора потенциальной и кинетической энергии ветра.Ветер вращает лопасти, которые вращают ротор, подключенный к генератору для выработки электрической энергии.
Большинство ветряных турбин состоят из четырех основных частей:
- Лопасти прикреплены к ступице, которая вращается при вращении лопастей.Лопасти и ступица вместе образуют ротор.
- В гондоле расположены коробка передач, генератор и электрические компоненты.\
- Башня удерживает лопасти несущего винта и генерирующее оборудование высоко над землей.
- Фундамент удерживает турбину на земле.
Типы ветряных турбин:
Большие и малые турбины делятся на две основные категории в зависимости от ориентации ротора: турбины с горизонтальной и вертикальной осью.
Сегодня турбины с горизонтальной осью являются наиболее часто используемым типом ветряных турбин.Когда мы представляем себе энергию ветра, на ум приходит этот тип турбины с лопастями, очень похожими на пропеллер самолета.Большинство этих турбин имеют три лопасти, и чем выше турбина и длиннее лопасть, тем больше электроэнергии вырабатывается.
Турбины с вертикальной осью больше похожи на венчик для яиц, чем на пропеллер самолета.Лопасти этих турбин прикреплены как сверху, так и снизу вертикального ротора.Поскольку турбины с вертикальной осью работают не так хорошо, как их горизонтальные аналоги, сегодня они встречаются гораздо реже.
Сколько электроэнергии генерирует турбина?
Это зависит.Размер турбины и скорость ветра через лопасти ротора определяют, сколько электроэнергии производится.
За последнее десятилетие ветряные турбины стали выше, что позволило использовать более длинные лопасти и возможность использовать лучшие ветровые ресурсы, доступные на больших высотах.
Для сравнения: ветряная турбина мощностью около 1 мегаватта может производить достаточно чистой энергии для примерно 300 домов каждый год.Ветровые турбины, используемые на наземных ветряных электростанциях, обычно вырабатывают от 1 до почти 5 мегаватт.Скорость ветра обычно должна составлять примерно 9 миль в час или более, чтобы большинство ветряных турбин коммунального назначения начали производить электроэнергию.
Каждый тип ветряной турбины способен генерировать максимальную электроэнергию в диапазоне скоростей ветра, часто от 30 до 55 миль в час.Однако, если ветер дует меньше, производство обычно снижается в геометрической прогрессии, а не прекращается вообще.Например, количество вырабатываемой энергии уменьшается в восемь раз, если скорость ветра снижается вдвое.
Стоит ли вам рассматривать решения в области ветроэнергетики?
Производство ветровой энергии остается одним из самых низких выбросов углекислого газа среди всех источников энергии.Он играет важную роль в будущем энергоснабжения нашей страны, поддерживая энергетический переход в нашем мире и растущий спрос на устойчивые энергетические ресурсы.
Ветер также является для корпораций, университетов, городов, коммунальных предприятий и других организаций одним из лучших методов быстрого перехода к энергии без выбросов в больших масштабах.Одно соглашение о покупке виртуальной энергии (VPPA) может обеспечить от десятков до сотен мегаватт чистой нулевой электроэнергии на срок от 10 до 25 лет.В большинстве соглашений также ставится галочка в отношении дополнительности, что означает, что новые источники чистой энергии заменяют потенциально старые источники энергии с более высокими выбросами.
Какое место лучше всего подходит для проекта ветроэнергетики?
Существует шесть основных соображений для ветроэнергетических проектов:
- Наличие ветра и желаемые места
- Воздействие на окружающую среду
- Вклад сообщества и местная потребность в производстве возобновляемой энергии
- Благоприятная политика на уровне штата и федеральном уровне
- Наличие земли
- Возможность подключения к электросети
Как и в случае с коммерческими проектами солнечной фотоэлектрической энергетики, разрешения также должны быть получены до запуска ветроэнергетической установки.Этот важный шаг поможет определить, является ли проект финансово жизнеспособным и имеет ли благоприятный профиль риска.В конце концов, цель состоит в том, чтобы ветряные проекты коммерческого масштаба доставляли электроны в сеть на десятилетия вперед.Обеспечение финансовой устойчивости застройщика и проекта обеспечит успех для поколения или более.
Время публикации: 16 июня 2021 г.