Энергия ветра как альтернативный источник энергии

Энергия ветра: преимущества, недостатки, перспективы развития

энергия ветра как альтернативный источник энергии

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.

Источник: https://ekoenergia.ru/energiya-vetra/energiya-vetra.html

Ветер как альтернативный источник энергии: готовые решения и проблемы, существующие в ветроэнергетике

энергия ветра как альтернативный источник энергии

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

Источник: https://Energo.house/veter/alternativnyj-istochnik-ehnergii.html

Что такое альтернативная энергетика, ее основные виды и сферы применения

энергия ветра как альтернативный источник энергии

Природное топливо не безгранично, современное энергообеспечение может оказаться под ударом. Решение этой проблемы —  альтернативные источники энергии, которые представляют собой комплекс способов добычи энергии из возобновляемых или практически неисчерпаемых ресурсов. Каждый день специалисты по всеми миру занимаются поиском новых видов топлива для замены традиционных источников.

Зачем нужны альтернативные источники энергии

Когда исчерпаемые источники энергии (ископаемые топлива) закончатся, человечеству придется перейти на АИЭ (альтернативные источники энергии). По данным на 2017 год 35% вырабатываемой в России электроэнергии добыты безуглеродным способом — на АЭС и ГЭС.

Использовать традиционные источники энергии проблематично по следующим причинам:

  • ТЭС использует топливо, которое закончится в ближайшем будущем. По худшим оценкам это произойдет через 30 лет;
  • Стоимость ископаемого топлива растет, поэтому поднимается цена на электроэнергию;
  • Продукты производства электроэнергии загрязняют окружающую среду;
  • Тепло, выделяемое на станциях, вызывает глобальное потепление.

У человечества один путь — переход на АИЭ.

Основные виды

Виды альтернативных источников добычи энергии не ограничиваются солнечным светом и ветром.

Вода

  • Первый тип — приливная станция. Принцип действия основан на следующем: напор воды заставляет лопасти вращаться и приводить в действие генератор. Несмотря на высокие капитальные затраты на строительство комплексов, низкие затраты на обеспечение работы делают технологию выгодной и привлекательной.Турбины гидроэлектростанции
  • Второй тип — волновая электростанция. Станции не только получают электроэнергию, но и гасят волны, спасая порты от разрушений. Однако ВЭС нарушают естественную экосистему водоемов, что может привести к вымиранию целых видов рыб.Проект волновой электрической станции

Основная проблема ГЭС – существенное негативное влияние на экологию.

Тепло земли

Еще одно направление альтернативной энергетики — производство электроэнергии из тепла земной коры. Этот способ безопасен: он использует практически неисчерпаемый ресурс. Вопреки заблуждениям геотермальные станции не влияют на остывание земного ядра.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Что такое коммутация электрической цепи

В этой отрасли выделяют гидротермальную (водная) энергетику и петротермальную (горная).

Геотермальная станция Hellisheidi в Исландии

Главное достоинство этого способа добычи — независимость от времени года, суток.

У геотермальной энергетики есть свои недостатки. Необходимо бурить глубокие скважины (для достижения геотермического градиента в 30°C нужно достигнуть глубины в километр). Этот способ также может косвенно влиять на экологию: использованная для добычи вода содержит соли тяжелых металлов.

Биотопливо

Как выглядит биодизель

Биотопливо — это топливо из животного или растительного сырья. Главное отличие от ископаемого — большая экологичность. Делится по агрегатному состоянию на газообразное, жидкое и твердое. Для создания биотоплива используются дерево, солома, а также синтетические вещества. Например, биодизель.

Для производства биотоплива берут три поколения растений:

  • Первое поколение. Это сельскохозяйственные культуры, содержащие большое количество жиров и крахмала. Недостаток этого поколения в увеличении площади используемых земель и повышении цен на продукты, так как пищевые культуры применяются все шире;
  • Второе поколение. Это древесина, трава и остатки растений, непригодные для питания. Подобное сырье просто перерабатывать, но оно занимает большие пространства и плохо воспроизводится;
  • Третье поколение. К этому виду относятся водоросли. Они быстро воспроизводятся и содержат большую долю биомассы, при этом занимают небольшую площадь.

Сейчас чаще встречается первое поколение, хотя второе исследуется для внедрения.

Ядерная энергетика

Атомная электростанция Ясловское Богунице в Словении

Для выработки электричества этим способом используют ядерную энергию (обычно вызывают цепную реакцию урана-235 или плутония-239). Работа атомных электростанций характеризуется экологичностью (при условии безаварийной работы) и дешевой выработкой энергии. Мощность при этом можно наращивать долго.

Другими проблемами этого вида добычи являются стоимость утилизации отработанного материала и тепловое загрязнение, при котором выброс тепла сказывается на ускорении глобального потепления.

Ветер

Источник: https://cleanbin.ru/terms/alternative-energy

Альтернативные источники энергии в наши дни

Без энергии жизнь человечества немыслима. Все мы привыкли использовать в качестве источников энергии органическое топливо – уголь, газ, нефть. Однако их запасы в природе, как известно, ограничены. И рано или поздно наступит день, когда они иссякнут. На вопрос «что делать в преддверии энергетического кризиса?» уже давно найден ответ: надо искать другие возможности – нетрадиционные, возобновляемые и альтернативные источники энергии.

Солнечная энергия

Всевозможные гелиоустановки используют солнечное излучение как альтернативный источник энергии. Излучение Солнца можно использовать как для нужд теплоснабжения, так и для получения электричества (используя фотоэлектрические элементы).

К преимуществам солнечной энергии можно отнести возобновляемость данного источника энергии, бесшумность, отсутствие вредных выбросов в атмосферу при переработке солнечного излучения в другие виды энергии.

Недостатками солнечной энергии являются зависимость интенсивности солнечного излучения от суточного и сезонного ритма, а также, необходимость больших площадей для строительства солнечных электростанций. Также серьёзной экологической проблемой является использование при изготовлении фотоэлектрических элементов для гелиосистем ядовитых и токсичных веществ, что создаёт проблему их утилизации.

Ветряная энергия

Одним из перспективнейших источников энергии является ветер. Принцип работы ветрогенератора элементарен. Сила ветра, используется для того, чтобы привести в движение ветряное колесо. Это вращение в свою очередь передаётся ротору электрического генератора. Преимуществом ветряного генератора является, прежде всего, то, что в ветряных местах, ветер можно считать неисчерпаемым источником энергии. Кроме того, ветрогенераторы, производя энергию, не загрязняют атмосферу вредными выбросами.

К недостаткам устройств по производству ветряной энергии можно отнести непостоянство силы ветра и малую мощность единичного ветрогенератора. Также ветрогенераторы известны тем, что производят много шума, вследствие чего их стараются строить вдали от мест проживания людей.

Геотермальная энергия

Огромное количество тепловой энергии хранится в глубинах Земли. Это обусловлено тем, что температура ядра Земли чрезвычайно высока. В некоторых местах земного шара происходит прямой выход высокотемпературной магмы на поверхность Земли: вулканические области, горячие источники воды или пара. Энергию этих геотермальных источников и предлагают использовать в качестве альтернативного источника сторонники геотермальной энергетики.

Используют геотермальные источники по-разному. Одни источники служат для теплоснабжения, другие – для получения электричества из тепловой энергии.

К преимуществам геотермальных источников энергии можно отнести неисчерпаемость и независимость от времени суток и времени года.

К негативным сторонам можно отнести тот факт, что термальные воды сильно минерализованы, а зачастую ещё и насыщены токсичными соединениями. Это делает невозможным сброс отработанных термальных вод в поверхностные водоёмы. Поэтому для отработанную воду необходимо закачивать обратно в подземный водоносный горизонт. Кроме того, некоторые учёные-сейсмологи выступают против любого вмешательства в глубокие слои Земли, утверждая, что это может спровоцировать землетрясения.

Использование других видов альтернативных источников энергии:

Как видим, альтернатива традиционным источникам энергии – существует. И это вселяет надежду на то, что в будущем человечество сможет преодолеть энергетический кризис, связанный с истощением невозобновляемых источников энергии!

Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!

[wysija_form id=»1″]

Источник: https://powercoup.by/elektroenergetika-v-mire/alternativnyie-istochniki-energii

Энергия Ветра — источник энергии.Альтернативные источники энергии — ветер

Ветровая энергия может быть рассмотрена как форма солнечной энергии, как солнце — движущая сила любых погодных событий. Энергия ветра служить человеческим потребностям все 2000 лет и остался одним из наиболее перспективных возобновляемых альтернативных  источников энергии.

Ветер — постоянно меняющиеся энергия

Это во многом зависит от географического расположения, а также рельеф земной поверхности. Скорость ветра увеличивается к вверх от земли. Извлеченные мощность пропорциональна кубу скорости ветра, таким образом, удвоение скорости, выходная мощность увеличивается в восемь раз. Таким образом, ветер, со средней скоростью 5 м / с в два раза сильне ветра, со средней скоростью 4 м / с.

Объектов для строительства ветрогенераторов могут служить места без большого скопления деревьев  и зданий, так как эти барьеры снижения скорости ветра.

Современные ветровые турбины — устойчивые и долговечные машины. Они очень эффективно преобразует энергию ветра в электричество. Желая воспользоваться ветровой энергией, возник вопрос, можно ли установить ветровую турбину,в месте проживания. А именно, независимо от скорости ветра достаточно, экономические и технические мощности использования. Есть ли выбор места или даже страны достаточных ресурсов ветра мощностью можно убедиться на  ветрового атласа.

В Западная Европа сильные ветра наблюдаються в прибрежных и возвышенных регионах. Если на месте ветровых ресурсов недостаточно, она должна искать альтернативные, более подходящей формы возобновляемой энергии.

Ветровая энергия может быть использована для производства электричества, а требую обширного расположения на земле, если вы хотите произвести достаточно энергии. В настоящее время в мире быстро совершенствуется в использовании ветровой энергии.

Из всех существующих в настоящее время возобновляемые источниках энергии, энергии ветра крупнейший конкурент в тарифы с традиционными источниками энергии.

Быстрое улучшение не только в промышленных энергии ветра, который использует сотни тысяч киловатт энергии, но и дома к дому или месту индивидуальных потребностей, которые часто используются ветрогенератор в  нескольких киловатт . Такие высокие темпы связи с благоприятными экономическими условиями и о том, что  это чистая энергия — энергия будущего.

Общая мощность ветроэнергетики в 1999 году 13450 МВт.

Высокотехнологичные ветряки для производства около 20% электроэнергии, необходимой для США (то есть, примерно так же, как производство атомных электростанций). Важно понимать, что 1% площади означает, что оборудование занимает всего 5% земли, только ветроэлектростанция будет находиться на некотором расстоянии друг от друга.                      Хотя ветрогенераторы чистый источник, производить достаточно электричества, но также имеет много недостатков:

·                          возможно использовать энергия ветра не везде.

·                          высокая технологичность в ремонте и обслуживании.

·                          достаточно высокие затраты на текущий ремонт.

·                          нарушение  ландшафта и скрывать солнце.

·                          страдают от климатических бедствий.

·                          шум.

Однако, для того, чтобы улучшить условия жизни в странах Западной Европы (Дания, Германия, Голландия и др.) широко используются  ветровая энергия. Современные энергии- энергия ветра преобразуется в электрическую энергию, которая используется для бытовых целей, а излишки транспортируется в центральную сеть.

Годовой выработка мощностей за счет энергии ветра  росла в мире 2000 — 2004 приходилось 28%, и эта технология является вторым наиболее быстро растущих технологий. Ветровая энергия в основном распространены в Испании и Германии (эти страны в 2004 году еще на 2000 МВт повысили мощности за счет энергии ветра) и в меньшей степени, Индии, США и Италии. Некоторые страны, например.

Россия, Китай, Южная Африка, Бразилия, Мексика и другие., В настоящее время только начинают осваивать эту технологию.

Энергия ветра в последнее десятилетие начали рассматривать как национальное достояние, в каждой стране, так же, как ископаемое топливо (нефть, газ) . Эти энергетические ресурсы, в отличие от ископаемого топлива, является возобновляемыми. Их использование обеспечивает значительную экологическую, социальную и политическую выгоду, но в ближайшем будущем и будет содержать четкие экономические преимущества.

Ветроэнергетические технологий в последнее десятилетие стало самым развивающиеся технологии во всем мире. В 2005 году энергии ветра в мире насчитывало 57 837 МВт. Большинство из них — 70,6% — то есть 40 455 МВт в Европе, 16,8% — Северная Америка и 12,6% — остальной мир.

ЕС в 2005 году ветровой энергии было произведено 69,5 млрд. кВт-ч электроэнергии, или 21,7% больше, чем в 2004 году Это больше, чем 2% от общего производства электроэнергии в ЕС.

По энергии ветра установленным ​​суммарным мощностям в ЕС явно доминируют Германия и Испания, однако, число энергии ветра на душу населения впереди Дания более чем в два раза.

В 2005 году В Дании было более 5000 ветряных турбин

Более 8% из них относятся к энергии ветра кооперативов или отдельные ферм. Более 100 тысяч семей в датских ветряных турбин или кооперативных акционеров. Дания и Швеция, чтобы вкладывать средства в энергию ветра, и считают это более полезны, чем держать их в банке.

Ветер мощность в 2005 годуи ветровой энергии, произведенной электроэнергии в 2005 годуЧленов ЕС

Партия Ветер мощность в 2005 году, МВт Электроэнергия, произведенная в 2005 году, млрд. кВт-ч
Германия 18 427,5 27,326
Испания 10 027,9 20,23
Дания 3 128,0 6,579
Италия 1 717,4 2,731
D. Британия 1 337,2 2,504
..
Словакия 5,1 0,004
Литва 0,9 0,001
Кипр 0,0
Словения 0,0
Мальта 0,0
Из общего ЕС 40 455,4 69,507

1997 Европейской комиссии по возобновляемым источникам энергии Белой книге говорится, что энергия ветра установленной мощности к 2010 году увеличится до 40 000 МВт, в то время как количество электроэнергии достигнет 80 млрд. кВт-ч в год. Такой ветер pagaintos количество электроэнергии позволит сократить ежегодные выбросы СО 2 в энергетическом секторе, 72 миллионов человек. тонн.

Интенсивный рост ветроэнергетического  рынка и технический прогресс позволяет предположить, что эти цели были полностью оправданы и достижимыми.

В 2010 году характеристик предлагаемой ветроэнергетической промышленности характеризуется следующими цифрами:

·                     Оснащен мощности — 70000 МВт из 10000 МВт в открытом море;

·                     Годовое количество электроэнергии — 167 млрд. кВт-ч, т.е. 50% всей электроэнергии из возобновляемых источников энергии и 5,5% от общего объема производимой электроэнергии,   эта сумма эквивалентна 34270 тысяч европейских домохозяйств, или 85,7 млн человек годовой потребности;

·                     Суммарного инвестиций в ветроэнергетической промышленности — 49 млрд долларов. Евро.

Преимущества предоставляемые ветра развертывания энергетических мощностей, носит комплексный характер:

экономические, экологические, социальные и политические. Предусмотрено промышленности энергии ветра позволит Развитие десятилетия:

·                     Избегайте 13200000000. Евро купить органического топлива;

·                     Экономия 9,4 до 24 миллиардов долларов. EUR внешних издержек;

·                     Чтобы уменьшить выбросы СО 2 на 523 млн. т, т.е. 30% от ЕС для удовлетворения обязательств по Киотскому протоколу;

·                     Повышение вновь созданных рабочих мест, число 3 400 000-й

Европейских страны, недавно вступивших в ЕС, развитие ветроэнергетики, а также не будет оставлен позади

2003 Весной европейских заседание Совета пригласить лидеров стран-кандидатов были приглашены к участию в целях ускорения ЕС активизировать усилия по повышению Eletre из возобновляемых источников энергии, создавать свои собственные национальные цели в этой области для каждой страны отдельно.

Бофорта шкала скорости ветра

Категории Скорость в м / с Характеристика Оказывает Право на получение TE
0,0 до 0,4 спокойствие дым вертикально не
0,4 до 1,8 молчаливый флюгера еще не запущен, но нет дыма по диагонали не
2 1,8 до 3,6 легко отходов деревьев бедные
3 3,6 до 5,8 слабый деревьев составлял достаточно для некоторых типов
4 5,8 до 8,5 средний диапазон тонких ветвях дерева хорошо
5 8,5 до 11,0 свежий лиственные деревья начинают раскачиваться очень хорошо
6 11,0 до 14 сильный большую ветку дерева взял полным ходом приемлема для небольшой ветер
7 14-17 сильный

Источник: https://vetrodvig.ru/energiya-vetra-istochnik-energii-alternativnye-istochniki-energii-veter/

Просто о сложном: что такое альтернативная энергетика?

За последние годы альтернативная энергетика стала предметом пристального интереса и ожесточенных дискуссий. Под угрозой изменения климата и того факта, что средние мировые температуры продолжают расти с каждым годом, стремление найти формы энергии, которые позволят сократить зависимость от ископаемого топлива, угля и других загрязняющих окружающую среду процессов, естественным образом выросло.

В то время как большинство концепций альтернативной энергетики не новы, только за последние несколько десятилетий этот вопрос стал, наконец, актуальным. Благодаря усовершенствованию технологий и производства, стоимость большинства форм альтернативной энергии понижалась, в то время как эффективность росла. Что же такое альтернативная энергетика, если говорить простыми и понятными словами, и какова вероятность того, что она станет основной?

Очевидно, остаются некоторые споры касательно того, что означает «альтернативная энергия» и к чему эту фразу можно применить. С одной стороны, этот термин можно отнести к формам энергии, которые не приводят к увеличению углеродного следа человечества. Поэтому он может включать ядерные объекты, гидроэлектростанции и даже природный газ и «чистый уголь».

С другой стороны, этот термин также используется для обозначения того, что в настоящее время считается нетрадиционными методами энергетики — энергии солнца, ветра, геотермальной энергии, биомассы и других недавних дополнений. Такого рода классификация исключает такие методы добычи энергии, как гидроэлектростанции, которые существуют больше сотни лет и представляют собой довольно распространенное явление в некоторых регионах мира.

Другой фактор в том, что альтернативные источники энергии должны быть «чистыми», не производить вредных загрязняющих веществ. Как уже отмечалось, это подразумевает чаще всего двуокись углерода, однако может относиться и к другим выбросам — моноксиду углерода, двуокиси серы, окиси азота и другим.

По этим параметрам ядерная энергия не считается альтернативным источником энергии, поскольку производит радиоактивные отходы, которые высоко токсичны и должны храниться соответствующим образом.

Во всех случаях, однако, этот термин используется для обозначения видов энергии, которые придут на смену ископаемому топливу и углю в качестве преобладающей формы производства энергии в ближайшее десятилетие.

Виды альтернативных источников энергии

Строго говоря, существует много видов альтернативной энергии. Опять же, здесь определения заходят в тупик, потому что в прошлом «альтернативной энергетикой» называли методы, использование которых не считали основным или разумным. Но если взять определение в широком смысле, в него войдут некоторые или все эти пункты:

Гидроэлектроэнергия. Это энергия, вырабатываемая гидроэлектрическими плотинами, когда падающая и текущая вода (в реках, каналах, водопадах) проходит через устройство, вращающее турбины и вырабатывающее электричество.

Ядерная энергия. Энергия, которая производится в процессе реакций замедленного деления. Урановые стержни или другие радиоактивные элементы нагревают воду, превращая ее в пар, а пар крутит турбины, вырабатывая электричество.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как узнать напряжение в сети

Солнечная энергия. Энергия, которая получается напрямую от Солнца; фотовольтаические ячейки (обычно состоящие из кремниевой подложки, выстроенные в крупные массивы) преобразуют лучи солнца напрямую в электрическую энергию.

В некоторых случаях и тепло, производимое солнечным светом, используется для производства электричества, это известно как солнечная тепловая энергия.

Энергия ветра.

Энергия, вырабатываемая потоком воздуха; гигантские ветряные турбины вертятся под действием ветра и вырабатывают электричество.

Геотермальная энергия. Эту энергию вырабатывает тепло и пар, производимые геологической активностью в земной коре. В большинстве случаев в грунт над геологически активными зонами помещаются трубы, пропускающие пар через турбины, таким образом вырабатывая электричество.

Энергия приливов. Приливное течение у береговых линий тоже может использоваться для выработки электричества. Ежедневное изменение приливов и отливов заставляет воду протекать через турбины назад и вперед. Вырабатывается электроэнергия, которая передается на береговые электростанции.

Биомасса. Это относится к топливу, которое получают из растений и биологических источников — этанола, глюкозы, водорослей, грибов, бактерий. Они могли бы заменить бензин в качестве источника топлива.

Водород. Энергия, получаемая из процессов, включающих газообразный водород. Сюда входят каталитические преобразователи, при которых молекулы воды разбиваются на части и воссоединяются в процессе электролиза; водородные топливные элементы, в которых газ используется для питания двигателя внутреннего сгорания или для вращения турбины с подогревом; или ядерный синтез, при котором атомы водорода сливаются в контролируемых условиях, высвобождая невероятное количество энергии.

Альтернативные и возобновляемые источники энергии

Во многих случаях альтернативные источники энергии также являются возобновляемыми. Тем не менее эти термины не полностью взаимозаменяемы, поскольку многие формы альтернативных источников энергии полагаются на ограниченный ресурс. К примеру, ядерная энергетика опирается на уран или другие тяжелые элементы, которые необходимо сперва добыть.

В то же время ветер, солнечная, приливная, геотермальная и гидроэлектроэнергия полагаются на источники, которые полностью возобновляемые. Лучи солнца — самый изобильный источник энергии из всех и, хоть и ограниченный погодой и временем суток, является неисчерпаемым с промышленной точки зрения.

Ветер тоже никуда не девается, благодаря изменениям давления в нашей атмосфере и вращению Земли.

Развитие

В настоящее время альтернативная энергетика все еще переживает свою юность. Но эта картина быстро меняется под влиянием процессов политического давления, всемирных экологических катастроф (засух, голода, наводнений) и улучшений в технологиях возобновляемых энергий.

Например, по состоянию на 2015 год, энергетические потребности мира по-прежнему преимущественно обеспечивались углем (41,3%) и природным газом (21,7%). Гидроэлектростанции и атомная энергетика составили 16,3% и 10,6% соответственно, в то время как «возобновляемые источники энергии» (энергии солнца, ветра, биомассы и пр.) — всего 5,7%.

Это сильно изменилось с 2013 года, когда мировое потребление нефти, угля и природного газа составило 31,1%, 28,9% и 21,4% соответственно. Ядерная и гидроэлектроэнергия составляли 4,8% и 2,45%, а возобновляемые источники — всего 1,2%.

Кроме того, наблюдалось увеличение числа международных соглашений относительно обуздания использования ископаемого топлива и развития альтернативных источников энергии. Например, Директиву о возобновляемой энергии, подписанную Евросоюзом в 2009 году, которая установила цели по использованию возобновляемой энергии для всех стран-участниц к 2020 году.

По своей сути, из этого соглашения следует, что ЕС будет удовлетворять не менее 20% общего объема своих потребностей в энергии возобновляемой энергией к 2020 году и по меньшей мере 10% транспортного топлива.

В ноябре 2016 года Европейская комиссия пересмотрела эти цели и установила уже 27% минимального потребления возобновляемой энергии к 2030 году.

Некоторые страны стали лидерами в области развития альтернативной энергетики. Например, в Дании энергия ветра обеспечивает до 140% потребностей страны в электроэнергии; излишки поставляются в соседние страны, Германию и Швецию.

Исландия, благодаря своему расположению в Северной Атлантике и ее активным вулканам, достигла 100% зависимости от возобновляемых источников энергии уже в 2012 году за счет сочетания гидроэнергетики и геотермальной энергии. В 2016 году Германия приняла политику поэтапного отказа от зависимости от нефти и ядерной энергетики.

Долгосрочные перспективы альтернативной энергетики являются чрезвычайно позитивными. Согласно отчету 2014 году Международного энергетического агентства (МЭА), на фотовольтаическую солнечную энергию и солнечную тепловую энергию будет приходиться 27% мирового спроса к 2050 году, что сделает ее крупнейшим источником энергии. Возможно, благодаря достижениям в области синтеза, ископаемые источники топлива будут безнадежно устаревшими уже к 2050 году.

Источник: https://Hi-News.ru/science/prosto-o-slozhnom-chto-takoe-alternativnaya-energetika.html

Электричество из ветра и солнца. Как регионы РФ осваивают альтернативные источники энергии

МОСКВА, 4 июля. /ТАСС/. Несколько регионов России, в том числе Мурманская, Волгоградская и Ульяновская области, планируют в ближайшие 2-3 года реализовать проекты в сфере возобновляемой энергетики, запустив солнечные электростанции и ветропарки.

Это обеспечит электричеством удаленные районы и снизит негативное воздействие на окружающую среду. Насколько успешны в РФ такие проекты и с какими сложностями сталкиваются регионы при освоении альтернативных источников энергии, — в материале ТАСС.

Ставка на ветер

Для некоторых регионов РФ использование энергии ветра является практически единственным способом, чтобы обеспечить ресурсами жителей удаленных населенных пунктов.

Это особенно актуально для Камчатского края, где с 2011 года реализуется инвестпроект «Обеспечение энергоснабжения изолированных территорий на основе возобновляемых источников энергии». Проект подразумевает строительство ветродизельных комплексов в энергоизолированных населенных пунктах.

Власти рассчитывают, что это позволит экономить на топливе около 400 млн рублей в год и снизить темпы роста энерготарифов.

Использование возобновляемых источников энергии актуально для Крайнего Севера и Арктики, где в периоды распутицы доставить топливо в поселки, отрезанные от большой земли, становится невозможным.

Как сообщили ТАСС в Министерстве топливно-энергетического комплекса и ЖКХ Архангельской области, региону требуется круглосуточное «обеспечение бесперебойным энергоснабжением достаточно большого числа изолированных населенных пунктов».

«К сожалению, стоимость интеграции высокотехнологичных решений, позволяющих использовать ветровую, солнечную или другой вид возобновляемой энергии, крайне высока», — сказали в министерстве.

Ставку на ветроэнергетику делают и власти Адыгеи, рассчитывающие на увеличение инвестиций в экономику региона. Как сообщили ТАСС в пресс-службе главы республики, в сентябре здесь запустят самый крупный в стране ветропарк мощностью 150 МВт. «Ветроэлектростанция поможет восполнить растущие потребности республики в энергомощностях, после запуска ветропарка энергодефицитность Адыгеи сократится на 20%», — уточнили в пресс-службе.

На грани окупаемости

Несмотря на экологичные преимущества ветряных и солнечных электростанций, регионы РФ пока не готовы перейти полностью на этот вид энергии. Среди сдерживающих факторов: высокие затраты на строительство и низкая мощность на выходе. Кроме того, как считают некоторые эксперты, такие проекты имеют долгий срок окупаемости.

В частности, вернуть затраты на строительство ветропарков можно минимум через 8 лет, утверждает ТАСС министр промышленности и энергетики Ростовской области Игорь Сорокин. Он отметил, что Ростовская область «обладает обширными территориями и хорошим ветропотенциалом».

Первые ветропарки мощностью 300 МВт появятся здесь в 2019 году.

«Запуск ветроэлектростанций позволит повысить надежность электроснабжения потребителей области, объем выработки электроэнергии и долю энергии на базе возобновляемых источников энергии и распределенной электроэнергии от общей мощности потребленной энергии в Ростовской области до 20% к 2022 году», — сообщил Сорокин.

Как отмечал ранее глава Мурманской области Андрей Чибис, строительство ветропарка в регионе позволит увеличить долю экологически чистых источников энергии и положительно скажется на развитии инфраструктуры Кольского района.

Однако существенной доли в объемах энергопотребления он не займет.

Для сравнения, Кольская АЭС, на которую приходится 60% выработки энергии в регионе, имеет установленную мощность почти в 10 раз выше, а ее выработка составляет почти в 15 раз больше, чем планируемые показатели ветропарка.

В Мурманской области ветропарк создается на побережье Баренцева моря, неподалеку от села Териберка. Ввод в эксплуатацию запланирован на декабрь 2021 года. По данным региональных властей, его мощность составит 201 МВт, ветроэнергетические установки смогут в течение года производить 750 ГВт/час, что позволит сократить выбросы углекислого газа в атмосферу.

По оценке Министерства топливно-энергетического комплекса и ЖКХ Архангельской области, наиболее перспективным участком для строительства ветропарков признано побережье Белого моря. Однако, чтобы запустить такой объект, требуются «высокие единоразовые затраты». По предварительным оценкам, чтобы модернизировать дизельную электростанцию, расположенную на берегу Белого моря, и «научить» ее работать на энергии ветра или солнца, может потребоваться 80 млн рублей.

«В условиях отсутствия транспортной инфраструктуры с удаленными населенными пунктами, стоимость проектов возрастает в разы, внедрение возобновляемых источников энергии становится на грани экономической нецелесообразности. В условиях территориальной удаленности перспективных мест внедрения возобновляемых источников энергии, высокой стоимости реализации и длительного срока окупаемости проекта, вопрос поиска инвестора носит затруднительный характер», — отметили в министерстве.

Энергия Солнца и Земли

Кроме использования ветра, несколько регионов осваивают и другие альтернативные варианты: например, на Камчатке реализуется региональная программа перевода энергетики на нетрадиционные источники энергии и местные виды топлива.

Об этом сообщил ТАСС министр жилищно-коммунального хозяйства и энергетики Камчатского края Олег Кукиль.

В рамках этой программы на Мутновском месторождении парогидротерм (в окрестности Мутновского вулкана с самыми мощными на Камчатке многочисленными выходами на поверхность Земли термальных вод и пара) установлены две геотермальные электростанции, в Усть-Большерецком и Быстринском районах — четыре гидроэлектростанции.

В Республике Адыгея начинают осваивать солнечную энергию. Здесь, к концу текущего года компания «Возобновляемые источники энергии» совместно с ГК «Хевел» построит две первые солнечные электростанции (СЭС) суммарной мощностью 8,9 МВт, инвестиции в объекты составят 960 млн рублей. В Волгоградской области уже работает электростанция на базе солнечных модулей. Как уточнили ТАСС в региональном комитете ЖКХ и ТЭК, это Красноармейская СЭС мощностью 10 МВт.

В Краснодарском крае, в Анапе, в инфраструктуру технополиса ЭРА Минобороны РФ внедрили более 100 энергогенерирующих установок, сообщили ТАСС в пресс-службе центра инноваций. По словам собеседницы агентства, один из типов генераторов — это скамейки, оснащенные солнечными аккумуляторами, энергии которых хватает на зарядку гаджетов через USB-разъемы и питание светодиодной подсветки.

Как отмечают эксперты, солнечная энергетика в России имеет большую историю исследований и разработок со времен СССР. Кроме того, СЭС гораздо дешевле в строительстве и обслуживании по сравнению с ветропарками. «Ветряные электростанции требуют регулярного обслуживания — смазывания лопастей. СЭС практически не требуют специального обслуживания», — добавила директор института статистических исследований и экономики знаний НИУ «Высшая школа экономики» Лилиана Проскурякова.

Перспективы отрасли

По оценке экспертов, объем инвестиций, необходимых для развития возобновляемой энергетики в России до 2024 года, превышает 800 млрд рублей. Чтобы поддержать инвесторов в освоении этой перспективной отрасли, государство предлагает им специально разработанные меры поддержки.

«Инвесторов в возобновляемой энергетике, российских и зарубежных, на нашем рынке достаточно. Этот сегмент стал привлекателен благодаря выгодным условиям, которые предлагает государство. Сегодня в России сформирована программа господдержки генерации электроэнергии из ВИЭ, в которой основную роль играют договоры поставки мощности», — отметила Проскурякова.

При этом эксперты считают, что развитие возобновляемой энергетики в стране можно ускорить, если возводить ветропарки или солнечные электростанции на основе отечественных разработок и комплектующих. Это мнение разделяют и представители регионов России, где существующие объекты состоят в основном из импортного оборудования.

Так, на Камчатке, в селе Никольское на Командорских островах, работает станция, состоящая из двух французских ветроэнергетических установок, в поселке Усть-Камчатск размещена ветроэнергетическая станция производства Японии.

Единственное исключение — Ульяновская область, где в прошлом году начал работать завод по производству лопастей для ветроустановок.

«Первая партия лопастей для ветрогенераторов в настоящее время готовится к отправке в Ростов-на-Дону. Это уникальные технологии и единственное подобное производство в России, которое имеет большой экспортный потенциал. Сейчас на этом производстве занято более 200 сотрудников», — пояснил ТАСС председатель правительства Ульяновской области Александр Смекалин.

По его словам, сейчас в регионе формируется первый в России «полноценный кластер» возобновляемых источников энергии. «Цель, которую мы перед собой ставили пять лет назад — сделать наш регион базовой территорией для развития ветроэнергетики в масштабах всей страны, — сегодня достигнута. Приятно отметить, что выстраивается кооперация в сфере развития отрасли ветроэнергетики и между нашими компаниями-партнерами», — резюмировал глава правительства Ульяновской области.

Потенциал возобновляемой энергетики будет обсуждаться в ходе международной промышленной выставки ИННОПРОМ, которая пройдет в Екатеринбурге с 8 по 11 июля. В обсуждении примут активное участие РОСНАНО и Фонд инфраструктурных и образовательных программ Технологии для городов.

Тема ИННОПРОМа в этом году — «Цифровое производство: интегрированные решения», страна-партнер — Турция. Организаторами выступает Минпромторг России и правительство Свердловской области. ТАСС является генеральным информационным партнером и оператором пресс-центра.

Источник: https://tass.ru/ekonomika/6630524

Альтернативная энергия готовые решения на завтра

:

Сегодня люди не могут и не хотят зависеть от единственного источника электроэнергии. Это неудобно и неприятно, поэтому они ищут источники альтернативной энергии, которые смогут бесперебойно поставлять ее в дома, защищая их от холода, делая проживание  комфортным и безопасным. Запускаться они могут вручную или автоматически, когда происходит обесточивание основного фидера.

Об альтернативных энергии, которые к тому же смогут очистить планету от продуктов работы двигателей, сделав жизнь экологически безопасной, думают и в мировом масштабе. В Швеции, например, до 60% частных домов уже сегодня используют альтернативные источники энергии, которые являются резервным безотказным дополнением основному. Думается, что, как и во всем цивилизованном мире, в нашей стране они также получат долгожданную популярность.

В первую очередь к таким источникам относится энергия Солнца, воды, ветра, тепла и биомассы. Солнечные батареи и ветрогенераторы  уже перестали быть экзотикой, о внедрении которых можно говорить лишь как о далекой перспективе. Их используют во многих странах мира, в том числе и у нас, хотя в незначительном пока количестве.

Ветер, как альтернативный источник энергии

Энергию ветра использовали еще наши предки, которым принадлежит такое изобретение, как ветряная мельница,  при помощи которой зерно без затрат превращали в муку, сбивали масло, изготавливали бумагу. В Голландии даже с их помощью производили осушение болотистых почв.

Несмотря на то, что в далекие годы в энергетической гонке победу одержали нефтепродукты, сегодня вновь возвращаются к реализации этого замысла, поскольку,  сегодня  многие понимают, что пришло время, когда пора задуматься об экологической безопасности.

Если генератор подсоединить к ветряку, то, поскольку дует ветер практически всегда, можно  получить бесшумный  источник альтернативной энергии, работающий на использовании энергии ветра.

Уже разработаны модели ветрогенерторов, у которых различная ориентация осей вращения по отношению к ветру:

  • С горизонтальной осью вращения, параллельной направлению ветра.
  • С вертикальной осью, перпендикулярной направлению ветрового потока.
  • Без использования движущихся  частей – устройство, использующее термоэлектрический эффект Томсона.
  • С горизонтальной осью вращения с фиксированным, относительно направления ветра, направлением, которые применяют при единственном направлении ветра (господствующем).
  • Лопастей у ветроколеса может быть от одной до пятидесяти и больше.

Обычно, большой системой, на которой крепится ветроколесо, управляет электроника. Малые ветрогенераторы, как правило, для ориентации по направлению ветра снабжаются хвостовым оперением. Для того, чтобы ограничить вращение ветроколеса используются различные методы: установка лопастей в положение флюгерное, применение клапанов на лопастях и пр. Помимо этого, у таких генераторов, использующих силу ветра, могут быть лопасти различной формы: S-образной, в виде чаши, пластины и др.

Ветрогенераторы — альтернативная энергия

Современные ветрогенераторы, какими бы мощными не были, пока не могут обеспечить альтернативной энергией потребности крупных городов. Зато в небольших хозяйствах они уже сегодня являются отличными помощниками.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как изменить показания счетчика электроэнергии

В США, например,  они используются для освещения городов, находящихся  в труднодоступной местности, и небольших ферм. В Германии много лет такую установку используют для опреснения морской воды. У нас они применяются в основном для механизации подъема воды в южных животноводческих хозяйствах.

Это позволяет сэкономить: в десять раз в сравнении с подвозом воды на машинах и в четыре раза, по сравнению с дизельными установками.

Ученые понимают, что альтернативная энергия ветра – это миллиарды мегаватт в час. Если даже использовать ее небольшую часть, все равно  миллионы жителей планеты могут быть обеспечены электричеством. Вот почему вновь завертелись повсеместно ветряки, а рынок ветряной энергетики стал одним из самых развивающихся.

  По статистике, за 2001 год количество получаемой в мире  энергии ветряков составило двадцать четыре тысячи мегаватт. Имеются, пусть пока незначительные, подвижки и в нашей стране – это ветроэлектрические установки малой мощности. Производят их за рубежом, но они удобны в транспортировке, недороги, просты в монтаже и эксплуатации.

И чисты экологически.

Способны же они не просто обеспечить электроэнергией (для освещения, например), но и стать для бытовых приборов, насосов, электрического инструмента источником, обеспечивающим их бесперебойную работу. Установка УВЭ500М, например, при средней скорости ветра 4 метра в секунду, может в месяц выдавать до 30 кВтч энергии.

Добавив несколько агрегатов, можно  увеличить выработку. Поскольку, установка укомплектована аккумулятором, способным накапливать электричество, то даже тогда, когда нет ветра, подача света в дом не прекратится.

Чем не альтернативная энергия? Готовые решения, которыми можно пользоваться уже сегодня, не ограничиваются ветрогенераторами, но они, к сожалению, пока не находят массового спроса, поэтому остаются дорогими.

Солнце – бесплатный и вечный источник альтернативной энергии

Другим основным источником альтернативной энергии  служит Солнце. Все более целесообразным становится эксплуатация солнечных батарей, сфера применения которых очень широка. Это сельское хозяйство и промышленность, частный сектор и космос, т.е.

везде, где отсутствует централизованное энергоснабжение. Помимо того, что солнечные батареи – это чистый экологический источник энергии, они характеризуются длительным сроком службы, работают бесшумно и дают возможность наращивать мощность. Им не нужно системное обслуживание.

Единственное, что может снижать их эффективность  — загрязненные панели.

Они эффективно служат туристам, рыбакам, путешественникам, т.е. тем, кто длительно находится в условиях отсутствия коммуникаций. Солнечные батареи способны заряжать различные мобильные устройства: планшеты, мобильные телефоны, ноутбуки, фотоаппараты и видеокамеры.

Главное правильно подобрать мощность этих компактных современных устройств. В сфере бизнеса применяются они не только как аварийный источник питания (или дополнительный), но и как источник заработка.

Для развития солнечной энергетики введен «зеленый тариф», который позволяет сгенерированную солнечными, тепловыми, водяными и ветряными электростанциями энергию, по высокой цене продавать государству.

Солнечные батареи для дома — альтернативная энергия

Солнечные батареи альтернативной энергии, параллельно массе преимуществ, имеют один, но весомый недостаток – цену. Они очень дорогое удовольствие.

Несколько лучше  с ними обстоит дело на Западе, где несколько компаний наладили их производство и занимаются продвижением на рынке своего продукта.

Так производители Дании – компания «ТермоСол» рекламировали недавно свои вакуумные солнечные батареи, специально разработанных для регионов с прохладным климатом. Кроме того, не первый год компания занимается производством систем тепло- и водоснабжения, работающих на солнечной энергии.

Батареи альтернативной энергии, работающие на солнечном свете, и в пасмурную погоду, и во время низкого солнцестояния будут надежным источником энергии. Не помешает сбору энергии низкая температура и ветер.

Тепло земли можно использовать во благо человеку

Еще один альтернативный источник   тепло земли, реализованный в тепловых насосах, которые давно функционируют в домах дальнего зарубежья, а у нас появились совсем недавно. Основаны они на том, что для отопления используется тепло, забираемое из окружающей среды – воздуха, воды, почвы. В том числе и в холодное время года. Кажется, откуда зимой тепло?

Оказывается, его можно получать из грунта, температура которого на глубине постоянна. А благодаря испарителю, имеющемуся в установке,  тепло небольшого теплового потенциала (грунта) передается фену.

Компрессором полученный пар сжимается, что приводит к повышению температуры пара до нужного уровня, которое и передается в системы отопления и водоснабжения. Насос, как видим, выполняет работу по трансформации тепловой энергии с низкого уровня до того, который необходим потребителю.

Работает эта неприхотливая конструкция в диапазоне температуры 25 — +50 градусов. Монтируется она легко и является экологичной.

Тепло из-под земли — альтернативная энергия

Вывод

Отечественные производители предлагают в альтернативной энергии также использовать гибриды – ветрогенераторы, снабженные солнечными батареями, чтобы солнечные батареи занимались производством энергии  в солнечный день, а ветряки тогда, когда на улице пасмурно.

Подводя итоги, видим, что традиционный источник энергии (электричество) – далеко не единственный. И выбор за человеком, который может воспользоваться любым существующим или дождаться, пока откроют что-то новое.

Источник: https://motocarrello.ru/jelektrotehnologii/1261-alternativnaja-jenergija.html

Попутный ветер как альтернативный источник энергии

С тех пор как пытливые умы путешественников поняли, что земля большая и круглая, началась дружба человека и ветра. Придумав парус, эти бесстрашные и любознательные исследователи всего за сто лет открыли все земли и океаны. Придумав мельницу, качество хлеба возросло в 173 раза. Воздушные шары и прочие чудеса мысли и подавно

Но сегодня речь пойдёт о современном использовании энергии ветра, вернее, получении электрической энергии с помощью него. Итакнаша тема — ветряная электростанция для дома. Разберёмся, насколько это выгодно, из чего она состоит, и стоит ли вообще заморачиваться?

Открою вам секрет. По сути, энергия ветра — это часть солнечной энергии. Что такое ветер и как он образовывается? Всё дело в неодинаковом прогреве земной поверхности солнцем. Как следствие, возникает неравномерное распределение давления воздуха. Получается такой эффект, при котором воздух с меньшим давлением начинает догонять воздушные массы с меньшим давлением. Это и есть ветер.

Разновидности ветряков

Все ветряные электрические установки делятся по видам конструкций, и бывают с горизонтальной и вертикальной осью вращения. Также ветряки классифицируются по размерам, мощности, числу лопастей и по материалам элементов.

— В отличие от горизонтальных, вертикальные работают почти бесшумно, но эффективность их низкая;— Выделяют двух, трёх и многолопастные конструкции;

— Лопасти бывают изготовлены из жёсткого материала и есть парусные, но они подвержены быстрому износу.

Установки с горизонтальной осью — это пропеллерная система с несколькими лопастями (вы их все видели). У таких систем самый большой КПД и они более изучены.
С вертикальными ветряками всё сложнее (см.фото). Про них поговорим отдельно в следующий раз.

Где использовать

Ветряные станции обычно используют в частных домах, на дачах и в местах, где вообще нет электричества. В отличие от солнечных батарей, в черте города или «квартирный» вариант тут не уместен. Также ветряки пользуются спросом у фермеров и собственников небольших производств. Существуют проекты перехода целых посёлков и дачных сообществ на такой вид энергии.

Принцип работы

При воздействии ветра за счёт кинетической энергии лопасти начинают вращаться. Это действие приводит в движение внутренний вал, он соединён с редуктором, который увеличивает скорость вала. Вал подключён к генератору, принцип работы которого нам всем известен.

Ротор генератора при вращении вырабатывает ток. Так как ток вырабатывается постоянный, а нам нужен переменный (220 вольт и 50 герц), то применяются уже известные нам по солнечным станциям инверторы (преобразователи). Для накопления энергии используют аккумуляторы.

Современным установкам для качественной работы достаточно силы ветра в 4-5 м/с.

Основные узлы ВЭС

  • Вал с лопастями и ротор
  • Редуктор (говоря простым языком — это коробка передач, регулирующая скорость вращения)
  • Защитный корпус (защита всего этого от погоды)
  • «Хвост» установки (важная штука, регулирующая направление по ветру)
  • Генератор (двигатель) и контроллер заряда батарей
  • Аккумуляторы (ёмкие, многоцикличные, см. статью про СЭС)
  • Инвертор (12В — 220В)
  • Мачта (на определённой высоте ветер намного стабильней)

Выбор места размещения станции

При размещении вашей станции важно соблюдать следующие правила:— Вблизи вашего ветряка (или ветряков) не должно быть строений, деревьев и прочего;— Если есть преграды, то мачта должна быть выше на 2-3 метра;

— Жилые дома тоже максимально оградить от установки, так как она может издавать громкий звук (иногда инфразвук).

Запомните. Вы не сможете получать стабильно одинаковый результат работы своей станции. Это ветер, и рулит этим явлением — матушка природа.

Размер и мощность

Чтобы рассчитать мощность станции и размер (а это прямая связь с деньгами), надо высчитать, сколько вы тратите её в год. Берёте квитанцию за месяц и умножаете на 12 месяцев. Если в чистом поле происходит планирование, то надо сложить мощности всех приборов, которые будут работать. Углубляться в эту тему я не буду. Есть всемирная «паутина» для этого. Итакдопустим, вы знаете, сколько вам надо энергии.

Расчёт мощности генератора происходит по формуле: *N = p · S · V3 / 2, где: *
N — мощность установки, Вт
p — плотность воздуха (1,2 кг/м3)
S — продуваемая площадь, м2
V — скорость потока ветра, м/сек

Например, мощность станции, имеющей максимальный размах лопастей 2 метра, при ветре со скоростью 6 м/сек., составит: N = 1,2 · 2 · 216 / 2 = 259,2 Вт.

Попробовать всё это дело рекомендую именно с такой небольшой мощности и постройки своего мини-ветряка. Вы получите хороший опыт, который в дальнейшем сможете перенести на более мощную станцию.

Ещё совет: если вы реализуете проект ветряка при имеющихся мощностях центральной системы электроснабжения, то не спешите получать качественную чистую энергию (220 В и 50 Герц), так как это повлечёт значительные финансовые затраты. Будет куда грамотнее воспользоваться полученным электричеством без преобразования.

Например, отопление и горячее водоснабжение, построенное на ТЭНах, не требует стабильного напряжения и не зависит от частоты. Можно создать простую схему, подключив её напрямую от генератора тока.

Очень важные правила при эксплуатации ВЭС

Потребительская нагрузка не должна превышать мощность генератора на 13-15% на время более 3-5 минут.

Все схемы подключения и коммутации должны быть сделаны профессионально. Все предохранители, выключатели и пускатели должны иметь защиту и срабатывать сразу.
Если ваша станция выше 6 кВт, рекомендуется иметь бензиновый или дизельный генератор мощностью 10-20% от мощности системы для предотвращения аварийных ситуаций.

Мощности ветряка в 5-7 кВт хватит удовлетворить потребности средней семьи по всем параметрам, включая горячую воду и отопление. Так что фанатизм тут не уместен.

В заключение хочу сказать следующее. По-честному. Энергия ветра никогда не станет дешевле других источников энергии (солнечной, тепловой, гидро или атомной), и это факт. Существует предел КПД при воздействии ветра на лопасти, он равняется 59%. Доказано учёными. Но в любом случае в совокупе с другими альтернативными источниками энергии, а также в местах, где ветер дует стабильно — эта система имеет место быть и должна нести радость людям.

В следующий раз расскажу о принципах работы тепловых насосов.

Источник: https://blog.themarfa.name/poputnyi-vietier-kak-altiernativnyi-istochnik-enierghii/

Альтернативные источники энергии. Солнце и ветер — как источники новой энергии

С каждым годом ресурсы Земли все истощаются, а вопрос, как обогреть дом остается открытым. Чтобы не остаться совсем без источника энергии, нужно рассматривать другие варианты ее получения. Источники энергии, которые распространены в современном мире, это нефть, уголь и газ. А так как все они разрабатываются в больших количествах, то хватит их ненадолго.

Альтернативные источники энергии существовали рядом с людьми еще много лет назад. Использовать их намного выгоднее, потому что ресурс альтернативных источников практически бесконечен. В альтернативные источники энергии входитлучи солнца, течение воды и ветер.

И хотя они были известны людям с давних времен, возможность их использования появилась только с развитием технологий.

Альтернативные источники энергии и их виды

Итак, откуда можно получать альтернативное электричество. Самые известные способы — это ветрогенераторы, солнечные батареи и коллекторы, тепловые наносы. Чтобы быть уверенным в полном и надежном получении энергии, лучше всего использовать сразу же несколько источников. Это делается для того, чтобы быть полностью автономными и максимально сэкономить ресурсы. Например, совмещают ветрогенератор и солнечные батареи.

А также они могут быть установлены одновременно и работать параллельно. Будет очень эффективно использовать ветрогенератор в пасмурные дни, а солнечные батареи, когда будет солнечная погода. Для того, чтобы нагреть воду в системах отопления и водоснабжения, можно использовать тепловые насосы и солнечные коллекторы.

Преимущество теплового насоса заключается в том, что снижаются затраты на охлаждения помещения, а горячая вода достанется вам совершенно бесплатно, потому что она будет побочным эффектом от работы насоса.

Альтернативные источники энергии начинаются с солнечных батареек. В них вставлены фотоэлементы, которые преобразуют солнечную энергию в электрическую. Такой источник является самым безопасным и способным перерабатывать до 40 % солнечного тепла. Для южных регионов этот способ будет самым подходящим. Он подойдет и для нагрева воды.

А летом будет солнечные батареи будут работать по полной мощности.  Неоспоримым преимуществом является длительный срок службы — от 25 до 50 лет. Благодаря солнечным батареям вам не понадобятся другие источники энергии, потому что вы итак будете обеспечены ее долгое время.

 Чтобы подсчитать какой мощности батареи вам понадобятся, достаточно проанализировать, сколько вы платите за электричество и сколько кВт-ч используете в сутки. Если брать приблизительные цифры, получится следующий расчет. К примеру, дом использует 900 кВт-ч в месяц или около 30 кВт-ч в день. Умножаем это на 0,25 и получаем — 7,5. То есть, такая система потребуется.

 Теперь решим, сколько панелей и какого размера потребуется. В среднем солнечная батарея вырабатывает 120 ватт или,12 кВт в день. И получаем, что для 7,5 кВт-ч понадобится 62 панели. А средний размер панели — 142 на 64 сантиметра, то 62 панели уместятся  на 65 кв. метрах. Старушка Европа хороший пример, как использовать альтернативные источники энергии.

Там те домовладельцы, которые получают электричество альтернативным способом, могут рассчитывать на налоговые льготы. А после того, как число таких желающих растет, рассматриваются варианты перехода на природную энергию полностью.

Ветрогенератор то же входит в группу под названием «альтернативные источники энергии«. задача ветрогенераатора преобразовывать энергию ветра в электричество. При современных технологиях стало возможно использовать даже самый легкий ветерок. Про более мощные ветра и штормы говорить не приходится.

Ведь чем сильнее ветер, тем быстрее будут крутится лопасти. От этого будет сильнее  напряжение и сила тока. И вы будете получать максимальное количество энергии. Весьма распространен миф, что ветрогенератор издает много шума при работе. Если прибор качественный, шума от него будет ровно столько , сколько создадут лопасти.

Ео главное отличие от солнечных   батарей заключается в том, что  установка возможно только на высокой прочной мачте. В то время как солнечные батареи можно устанавливать везде. Выбирая ветрогенератор, определите, сколько электричества вы желаете получать. Важным расчетным показателем является скорость ветра.

Если брать средние показатели, то при скорости в 3-4 м/с, вы получите 250 кВт в месяц. Это может обеспечить дом с семьей в 3-4 человека горячей водой  и отоплением.

Это только два источника альтернативной энергии, про которых мы рассказали сегодня.

MoyStroitel.ru — Лучший портал ремонтно-строительных услуг в России

Источник: https://moystroitel.ru/blog/alternativnyye-istochniki-energii-solntse-i-veter-kak-istochniki-novoy-energii/

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
ЭлектроМастер