Что такое ветровая энергия?
Узнайте о преимуществах и недостатках энергии ветра в Бразилии.
Изображение Апполинария Калашниковой на Unsplash
Энергия ветра - это энергия, вырабатываемая кинетической энергией ветра (движущиеся воздушные массы) и электромагнитным нагревом солнца (солнечная энергия), которые вместе перемещают лопасти звукоснимателя.
Кинетическая энергия ветра обычно преобразуется в механическую энергию ветряными мельницами и вертушками или в электрическую энергию ветряными турбинами (или ветряными турбинами).
Применение энергии ветра в механических работах с помощью ветряных мельниц и вертушек, таких как измельчение зерна и перекачивание воды, восходит к истокам использования этого источника энергии человечеством, которое только стало считаться альтернативой энергии. поколение от нефтяного кризиса 70-х гг.
Как работает энергия ветра
Кинетическая энергия ветра возникает, когда нагревательные слои воздуха создают различные градиенты давления в воздушных массах.
Ветровая турбина преобразует эту кинетическую энергию в механическую энергию посредством вращательного движения лопастей, а через генератор вырабатывается электрическая энергия.
В состав ветряной турбины входят:
- Анемометр: измеряет интенсивность и скорость ветра. Срабатывает в среднем каждые десять минут;
- Ветроуказатель (датчик направления): определяет направление ветра. Направление ветра всегда должно быть перпендикулярно мачте для максимального использования;
- Лопасти: улавливают ветер, преобразуя его силу в центр ротора;
- Генератор: элемент, преобразующий механическую энергию вала в электрическую энергию;
- Механизмы управления: адаптация номинальной мощности к скорости ветра, наиболее часто возникающей в течение данного периода;
- Коробка умножения (трансмиссия): отвечает за передачу механической энергии от вала ротора к валу генератора;
- Ротор: набор, который соединен с валом, который передает вращение лопастей генератору;
- Гондола: отсек, установленный в верхней части башни, в составе: коробка передач, тормоза, сцепление, подшипники, электронное управление и гидравлическая система;
- Башня: элемент, который поддерживает ротор и гондолу на высоте, подходящей для работы. Башня - дорогостоящий элемент для системы.
Преимущества и недостатки ветроэнергетики
Основное преимущество энергии ветра заключается в том, что это возобновляемый и «чистый» источник энергии, поскольку он не выделяет парниковые газы, способствующие глобальному потеплению, и не производит отходов при производстве электроэнергии.
- Что такое парниковые газы
Кроме того, источник энергии ветра считается неисчерпаемым, и получение сырья не требует затрат, в отличие от ископаемого топлива.
Стоимость развертывания относительно невысока. Потребность в техническом обслуживании невысока, и новые возможности трудоустройства создаются в областях, которые обычно не получают больших инвестиций.
Очень частая критика энергии ветра связана с ее непостоянством. Энергия ветра зависит от возникновения ветра с идеальной плотностью и скоростью, и эти параметры подвержены годовым и сезонным колебаниям.
Следовательно, чтобы энергия ветра считалась пригодной для использования с технической точки зрения, ветряная электростанция (или ветряная электростанция) должна быть развернута в месте, где плотность воздушной массы больше или равна 500 Вт на квадратный метр (Вт / м²) на высоте 50 метров, а скорость ветра составляет семь-восемь метров в секунду (м / с).
Однако строительство ветряной электростанции не может основываться исключительно на соблюдении технических факторов, связанных с наличием ветра. Процедура также требует проведения Исследований воздействия на окружающую среду (ОВОС) и Отчета о воздействии на окружающую среду (RIMA), которые служат для определения наилучшего местоположения не только со стратегической точки зрения, но также с социальной и экологической точек зрения.
Ветряные электростанции (или ветряные электростанции) - это помещения, в которых есть как минимум пять ветряных турбин (аэрогенераторов), которые могут производить электричество. Такая концентрация ветряных турбин в одном и том же месте вызывает ряд отрицательных внешних эффектов.
Одно из негативных воздействий на окружающую среду - на популяции птиц. При полете слишком близко к турбинам многие птицы попадают в лопасти и получают серьезные травмы и даже погибают. Внедрение ветропарков может повлиять на изменение маршрутов миграционных потоков популяций птиц.
Кроме того, ветряные электростанции также могут негативно влиять на местную экосистему и окружающее население из-за высокого шума, производимого турбинами во время работы. Шумовое загрязнение считается проблемой общественного здравоохранения, поскольку оно связано, среди прочего, с повышенным стрессом, агрессивностью и психологическими расстройствами. Шум также может привести к удалению популяций животных, влияя на местную экосистему.
На окружающее сообщество может повлиять визуальное загрязнение. Строительство ветряных электростанций вызывает значительные изменения ландшафта.
Еще одно влияние, связанное с турбинами, - это помехи, которые они вызывают в метеорологических радарах. Эти радары используются для прогнозирования количества дождя, риска града и других погодных явлений. Чтобы иметь возможность выполнять такие действия, они должны быть очень чувствительным оборудованием. Эта чувствительность делает их уязвимыми для внешнего вмешательства. Единственная ветряная турбина, работающая в районе, близком к метеорологическому радару, может повлиять на ваши прогнозы. Поскольку радары являются важными инструментами в предотвращении критических событий в дождливые периоды и используются гражданской обороной для принятия чрезвычайных мер, были установлены минимальные расстояния, которые должны соблюдаться между радарами и ветряными турбинами.
Согласно отчету Министерства науки, технологий и инноваций, ветряные турбины не должны устанавливаться на расстоянии менее 5 км от радара C-диапазона (частота между 4 ГГц и 8 ГГц) и 10 км S-диапазона (частота между 2 ГГц и 4 ГГц ГГц). При внедрении ветряных электростанций необходимо учитывать расстояния 20 км и 30 км для каждого типа радара, соответственно.
Хотя энергия ветра не приводит к образованию отходов при производстве электроэнергии, следует отметить, что существуют отходы в процессе производства лопаток турбин, которые обычно изготавливаются из стекловолокна. Стекловолокно само по себе не токсично, однако добавки, которые используются для усиления материала, могут быть такими, как эпоксидная смола. Эпоксидная смола производится из вредных материалов, таких как бисфенолы.
- Знайте типы бисфенола и их риски
Средний срок службы экскаватора составляет 20 лет, и до сих пор не существует технологии, которая делала бы переработку экскаватора экономически выгодной из-за высокой сложности материала, из которого он изготовлен.
Применимость энергии ветра
Согласно отчету Национального агентства по электроэнергетике (Aneel), только 13% поверхности суши в мире подходят для этого фактора, что уже накладывает ограничения на его применимость в большинстве регионов.
энергия ветра в Бразилии
В случае Бразилии более 71 тысячи км² национальной территории имеют скорость ветра более 7 м / с на высоте 50 м. Этот потенциал обеспечил бы страну эквивалентом 272 тераватт-часов в год (ТВтч / год), что составляет примерно 64% национального потребления электроэнергии, что составляет около 424 ТВт / год. Этот потенциал в основном сосредоточен в северо-восточном регионе страны, за которым следует южный регион, как видно из Атласа ветрового потенциала Бразилии.
Энергия ветра является альтернативой диверсификации электроэнергетической матрицы страны и, таким образом, повышения безопасности в этом секторе. Интересно, что, учитывая повышенный спрос на электроэнергию, страна остается на пути чистых технологий вместо того, чтобы выбирать невозобновляемые источники, которые вызывают еще более агрессивные социальные и экологические последствия.
Альтернативой воздействиям шума и визуального загрязнения является установка ветряных электростанций. оффшорный, т.е. в море. Кроме того, можно добиться технического прогресса, чтобы свести к минимуму другие воздействия, такие как разработка турбин, менее вредных для птиц.
