23 Май 2018 11:35

Энергия природы: насколько выгодна ветроэнергетика

Фото: gas2.org

Глобальное изменение климата, по мнению большинства ученых, не приведет ни к чему хорошему. А, как известно, парниковый эффект, таяние ледников вызваны активной деятельностью человека. В попытках решить данную проблему появилась концепция зеленой энергетики, которая подразумевает использование возобновляемых источников энергии (ВИЭ): ветер, солнце, вода. Государства вкладывают большие деньги в развитие ВИЭ. Однако распространено мнение о невозможности замены традиционных источников возобновляемыми. Более того, некоторые считают, что ВИЭ – разрекламированная красивая сказка для очередных денежных махинаций. Так ли это? Попробуем в этом разобраться.

Ветроэнергетика – отрасль энергетики, специализирующаяся на преобразовании кинетической энергии воздушных масс в атмосфере в электрическую, механическую, тепловую или в любую другую форму энергии. Как использовать ветер известно уже давно: парусные судна, ветряные мельницы. Но распространение центрального энергоснабжения заставило людей надолго забыть о ветре как об источнике энергии. С 1970-го ветровая энергетика стала вновь возрождаться и набирать обороты.

Добывает энергию устройство – ветрогенератор или ветряк. Оно имеет лопасти, которые вращаются под воздействием ветра, а сами лопасти, в свою очередь, приводят в движение вал генератора. Генератор – основная часть установки. Он заряжает аккумуляторные батареи и от его мощности зависит скорость их заряда. Основные элементы устанавливаются на высокую мачту (башню). Чем выше мачта, тем стабильнее и сильнее сила ветра. Важно отметить, что ветрогенератор вырабатывает постоянный ток, и чтобы данная энергия была пригодна к использованию в быту, в генератор встраивают устройство, которое преобразует постоянный ток в переменный. Аккумуляторные батареи нужны, чтобы энергия поступала без перебоя, так как, накапливая энергию, они создают резерв, используемый в безветренные часы. Анемоскоп и датчик направления ветра собирают данные о скорости и направлении ветра. Мощность ветряка зависит от мощности воздушного потока, которая определяется скоростью ветра

Промышленные ветрогенераторы объединяют в сети. Такая сеть называется ветровой электростанцией. Бытовые (домашние ветрогенераторы) может приобрести любой желающий и обеспечивать свой дом электроэнергией самостоятельно. Для этого достаточно генератора мощностью 1 кВт.

В 2015 году ВИЭ установили рекорд по приросту энергогенерации, увеличив ее на 147 ГВт. Такой рост объясняется тем, что на многих рынках стоимость ВИЭ сопоставима со стоимостью традиционных источников.

Первое место в использовании ветроэнергетики занимает Германия. Авария на японской АЭС подтолкнула правительство Германии к пересмотру своей энергетической политики. В планах государства вывести из эксплуатации 17 немецких атомных электростанций к 2022 году. Заменой им станут различные виды возобновляемых источников. Уже сегодня этот сектор занимает четверть всего энергетического рынка Германии. По прогнозам экспертов, к 2030 году страна может полностью перейти на ВИЭ.

В России процесс идет в разы медленнее. Причины тому – большая территория и разнородный климат. Но не смотря на это, правительство считает весьма перспективным использовать ветрогенераторы на северных территориях и на Дальнем Востоке, так как это позволит снизить затраты госбюджета на доставку традиционного топлива.

Ветрогенераторы не загрязняют окружающую среду выхлопами, не расходуют полезные ископаемые, не приводят к увеличению температуры и таянию ледников, они не взрывоопасны.

Но, не все так хорошо, как может показаться на первый взгляд. Ветряки генерируют шум и вибрации. Значительная часть звуковой энергии приходится на инфразвуковой диапазон, для которого характерно отрицательное воздействие на организм человека и животных. Лопасти ветрогенераторов опасны для птиц. Лопасти создают блики, люди в домах видят постоянное мерцание, что отрицательно сказывается на зрении и общем состоянии организма.

Таким образом, переход только на одни ветрогенераторы не решит проблемы рационального использования энергетики. Важно учитывать как сильные, так и слабые стороны этого вида возобновляемой энергетики.

Алина Моногарова
БГТУ имнеи В.Г. Шухова 

Система Orphus

Дата последнего изменения: 23 Май 2018 11:42