Плюсы и минусы ветровых электростанций: Достоинства и недостатки ветровой энергетики

Преимущества и недостатки ветроэлектростанций | Энергия

Преимущества ветроэлектростанций

• Ветер — возобновляемый и практически неисчерпаемый источник энергии.
• Ветроэлектростанции не производят угарного газа (СО), углекислоты (С02) и окислов азота и серы, пылевых загрязнителей и других вредных отходов.
• Построенную крупную ветряную турбину сравнительно легко и дешево обслуживать.
• Ветроэлектростанции способны снизить зависимость от природного топлива, гидроресурсов и атомных реакторов для производства электричества.
• Крупные ветряные турбины можно широко расположить на местности. Это позволяет разнести источники электроэнергии по регионам и помочь созданию нечувствительной к сбоям системы электроснабжения (защищенной от катастрофических сбоев и терактов).
• Ветроэнергетика может использоваться как дополнительный источник энергии наряду с иными способами производства электричества. Это диверсифицирует систему электроснабжения страны.
• Крупные ветряные турбины можно размещать на офшорных платформах — на крупных озерах, в океане, так же как и на земле.
• Даже самые крупные ветряные турбины занимают мало места, ив местах их расположения можно осуществлять другую деятельность — заниматься сельским хозяйством или скотоводством, например.

Недостатки ветроэлектростанций

• Ветер — неустойчивый источник энергии. Его показатель производительности ниже, чем у подавляющего большинства других источников энергии (В районах, где ветер дует редко и не обладает большими скоростями, строить ВЭУ вообще нецелесообразно.).
• Гроза, ураган или снежный буран могут повредить или разрушить крупную ветряную турбину.
• Некоторым людям вид крупных ветряных турбин не нравится.
• Ветряные турбины производят шум. Однако даже на небольшом расстоянии от башни шум, производимый лопастями и турбиной, редко бывает слышнее, чем шум ветра.
• Крупные ветряные турбины иногда ранят и убивают птиц. Эту проблему можно частично решить за счет разумного выбора месторасположения ветроэнергостанции и за счет размещения самих турбин таким образом, чтобы они не находились близко друг от друга и чтобы их лопасти не вращались в одной плоскости.
• Энергия ветра не сможет сама по себе удовлетворить потребности в электричестве города, штата или государства целиком. Лучше всего использовать ее в качестве вспомогательного источника, в комбинации с природным топливом, гидроресурсами и атомными реакторами.
• Районы с постоянными ветрами, которые подходят для строительства ветроэлектростанции, как правило, находятся вдали от населенных центров, требуя строительства протяженных линий электропередачи.

Вопрос

Почему энергия ветра не используется шире? Если построить ветряные турбины по всем подходящим районам США, то хотя бы в некоторых из них в любой момент времени будет дуть хороший ветер. Если объединить все турбины в единую сеть, то мы получим постоянный и надежный источник электричества, разве нет?

Ответ

Теоретически — да. В любой данный момент времени на территории США найдется несколько районов, где ветер дует с оптимальной для работы ветряных турбин скоростью. Проблема состоит в том, чтобы эффективно доставлять выработанную электроэнергию до конечных потребителей. Некоторые из них неизбежно будут оказываться слишком далеко от работающих электрогенераторов, чтобы передача им электроэнергии была эффективной. Пока еще не существует технологий, позволяющих сохранять выработанное за счет энергии ветра электричество в количествах, достаточных для регулярного электроснабжения городов и населенных пунктов.

Преимущества и недостатки ветровых генераторов электроэнергии

По сути, энергия ветра – это преобразованная в кинетическую энергию молекул воздуха энергия солнца. Так что можно утверждать, что энергия ветра, как и энергия волн – это разновидность солнечной энергии, энергии, которая будет нам доступна столько времени, сколько будет существовать Солнце и наша планета. В этой статье мы дадим краткий обзор преимуществ и недостатков ветровых генераторов электроэнергии.

Преимущества.

1.       Использование энергии ветра имеет тысячелетнюю историю. Энергия ветра использовалась еще в Древнем Риме для доставки воды и помола зерна.

2.       Энергия ветра – возобновляемая энергия, что означает, что Земля производит ветер постоянно, бесплатно и без ущерба для окружающей среды.

3.       Энергия ветра может быть достаточно дешевой, если будет использоваться в широких масштабах и на начальном этапе при поддержке государства. По некоторым оценкам цена КВт-часа может быть ниже 4-6 центов.

4.       Энергией ветра замещает энергию, вырабатываемую тепловыми электростанциями, тем самым уменьшая выбросы парниковых газов.

5.       Энергия ветра доступна практически в любом месте на планете. Где-то ветер слабее, где-то сильнее, но он есть практически везде.

6.       Ветрогенераторы не производят вредных выбросов в процессе эксплуатации.

7.       Ветряные турбины расположены на мачтах, и занимают очень мало места, что позволяет размещать их совместно с другими строениями и объектами.

8.       Энергия ветра будет особенно востребована в удаленных местах, куда доставка электричества другими привычными способами затруднена.

9.       Производство и эксплуатация ветряных турбин – это новые рабочие места.

10.   Как и другие альтернативные источники энергии, ветряные электростанции снижают зависимость компаний и частных лиц от монополии нефтегазовых кампаний, т.е. создают конкуренцию, от которой должны выиграть конечные потребители. 

Недостатки.

1.       Сила ветра весьма переменчива и зачастую непредсказуема, что требует использования дополнительного буфера для накапливания избыточной электроэнергии или дублирования источника для подстраховки. Эта проблема должна решиться с внедрением технологии Smart Grid – интеллектуальной системы распределения электроэнергии производимой гетерогенными источниками между потребителями в зависимости это потребностей.

2.       Многие люди считают, что ветряки, торчащие здесь и там, портят природный вид местности.

3.       В разных частях Земли в разное время ветер дует по-разному. При строительстве ветряных электростанций необходимо предварительное исследование и разработка карты ветров.

4.       Высокая начальная стоимость.  Стоимость установки производящей 1 МВт составляет сегодня 1 миллион долларов.

5.       Ветряные электростанции, как правило, простираются на обширные территории и находятся в отдалении от потребителя, что создает дополнительные расходы на транспортировку энергии.

6.       Сохранение избыточной энергии, выработанной ветряными турбинами, требуют дополнительных решений: аккумуляторов или преобразователей в другие виды энергии.

7.       Некоторые исследователи утверждают, что ветряки принуждают некоторые виды птиц менять пути миграции.

8.       Ветряные турбины создают шум сравнимый с шумом автомобиля движущегося со скоростью 70 км/ч, что создает дискомфорт для людей и отпугивает животных.

9.       Вращающиеся лопасти турбины представляют потенциальную опасность для некоторых видов живых организмов. Согласно статистике, лопасти каждой установленной турбины являются причиной гибели не менее 4 особей птиц в год.

10.   Есть мнение, что турбины могут создавать помехи ухудшающие прием радио- и теле- передач.

• smart grid
• ветер
• электростанция
• энергия солнца

Энергия ветра: плюсы и минусы

Что такое энергия ветра?

Ветер Энергия представляет собой возобновляемую энергию , которая использует энергию ветра с помощью ветряных турбин, которые преобразуют ее в электричество. Технически ветер исходит от солнца как побочный продукт разницы температур. Ветер возникает из-за неравномерного нагрева атмосферы, гор, долин и вращения планет вокруг солнца.[1]

Плюсы и минусы энергии ветра

Как и все другие формы возобновляемой энергии , энергия ветра имеет свои плюсы и минусы. Некоторые возобновляемые источники энергии работают лучше в разных регионах мира по разным причинам и обстоятельствам. Вот почему потребителям важно знать, что лучше всего подходит для их части страны.

Преимущества энергии ветра

Использование ветра для выработки энергии имеет свои преимущества и является эффективным вариантом для многих различных частей мира, поскольку не зависит от воздействия прямых солнечных лучей, как солнечная энергия.

1) Бесплатное топливо

Поскольку сами ветряные турбины работают исключительно на энергии ветра, топливо не требуется. После того, как турбина завершена и установлена, ее не нужно заправлять топливом или подключать к сети для продолжения работы. Это также снижает общую стоимость продолжения эксплуатации крупномасштабных ветряных электростанций по сравнению с другими формами возобновляемой энергии, которые могут потребовать некоторых инвестиций в энергию.

2) Одна из чистейших форм энергии

Поскольку энергия ветра не зависит от ископаемого топлива для питания турбин, энергия ветра не способствует изменению климата, поскольку при производстве энергии выделяются парниковые газы. Единственный случай, когда энергия ветра косвенно высвобождает парниковые газы, это во время производства и транспортировки ветряных турбин, а также в процессе установки. Энергия ветра в США освещает дома и предприятия бесконечно доступной энергией.

3) Достижения в области технологий

Последние достижения в области технологий превратили предварительные проекты ветряных турбин в чрезвычайно эффективные сборщики энергии. Турбины доступны в широком диапазоне размеров, расширяя рынок для многих различных типов предприятий и частных лиц для использования дома на больших участках и участках земли. По мере совершенствования технологий совершенствуются и функциональные возможности самой конструкции, создавая конструкции, которые будут генерировать еще больше электроэнергии, требовать меньше обслуживания и работать тише и безопаснее.

источник

4) Не мешает эксплуатации сельскохозяйственных угодий

Поставщики энергии могут строить свои ветряные турбины на ранее существовавших сельскохозяйственных угодьях и платить владельцам ферм за строительство на их территории в форме контрактов или аренды. Это большое благо для фермеров, которые могут использовать дополнительный доход, поскольку ветряные турбины занимают очень мало места на уровне земли, поэтому они не нарушают производство их фермы. В настоящее время менее 1,5% прилегающей территории США используется ветряными электростанциями. Однако, учитывая все равнины и пастбища во внутренней части страны, есть много возможностей для расширения, если землевладельцы и государственные землевладельцы готовы к этому.[3]

Почтовый индекс

5) Снижает нашу зависимость от ископаемого топлива

Энергия, вырабатываемая из ископаемого топлива, не только способствует изменению климата, но и когда-нибудь она закончится. Пока солнце нагревает планету, есть бесконечный запас ветра.[4] Кроме того, разработка и инвестирование в технологии, которые могут работать только на ограниченном ресурсе — который может исчерпаться за всю нашу жизнь, — это ужасная трата человеческого капитала, частных средств и налоговых долларов.

Недостатки энергии ветра  

источник

Хотя энергия ветра является возобновляемым и более экологичным источником энергии, она все же имеет свои недостатки и ограничения.

1) Опасно для некоторых диких животных

Известно, что ветряные турбины представляют угрозу для дикой природы. Летающие птицы и летучие мыши, среда обитания или пути миграции которых могут быть повреждены или убиты, если они столкнутся с лопастями, которые включают веерообразную структуру ветряных турбин, когда они вращаются. Смерть птиц и летучих мышей является спорным вопросом на участках ветряных электростанций, что вызвало обеспокоенность у групп по охране рыбы и дикой природы. Помимо диких животных, которые летают по воздуху, на диких животных на земле также может влиять шумовое загрязнение, создаваемое жужжащими лопастями. Хотя ветряные турбины могут создавать проблемы для дикой природы, другие объекты, такие как небоскребы и большие окна, также опасны и продолжают строиться без вопросов или подобных протестов.

2) Шумный

Ветряные турбины могут быть довольно шумными, поэтому их в основном можно найти в очень сельской местности, где не живет большинство людей. В зависимости от местоположения турбины, например, в открытом море, шум не является проблемой. С развитием технологий было показано, что новые конструкции уменьшают жалобы на шум и обеспечивают гораздо более тихое присутствие.

3) Дорогие первоначальные затраты

Если вы можете себе представить, эти массивные конструкции часто имеют высоту в сотни футов и требуют значительных первоначальных инвестиций. Размещение ветряных турбин в сельской местности требует дополнительных инвестиций в подземные линии для подачи энергии в более населенные районы, такие как города, где она необходима. Большая часть затрат приходится на начальную стадию установки и строительства, но после этого энергия ветра производит бесконечный запас энергии, пока есть ветер.

4) Ненадежность/Непредсказуемость

Энергия ветра страдает от так называемой прерывистости, которая представляет собой нарушение, вызванное непостоянством самого ветра. Поскольку ветер может дуть с разной скоростью, трудно предсказать количество энергии, которое он может собрать в данный момент времени. Это означает, что поставщики и города должны иметь запас энергии или альтернативные источники энергии на случай, если ветер стихнет на более длительный период времени.

Энергия ветра: Хотите узнать об этом больше?

Поддержка устойчивой энергетики

По мере развития технологий будет меняться и наш выбор устойчивой энергетики. JustGreen — это простой вариант энергии, который мы предлагаем в качестве дополнения к нашим энергетическим планам. Когда вы выбираете экологически чистые источники энергии, такие как JustGreen, вы компенсируете свое потребление энергии кредитами на возобновляемые источники энергии, которые получены из устойчивых источников, таких как энергия ветра, воды и солнца.

Предоставлено вам justenergy.com

Ресурсы:

1. Управление энергоэффективности и возобновляемых источников энергии, основы ветроэнергетики, https://www.energy.gov/eere/wind/wind-energy-basics
2. Американская ассоциация ветроэнергетики, 30 января 2017 г. ,  

.

3. Управление по энергоэффективности и возобновляемым источникам энергии, Wind Vision: новая эра ветроэнергетики в США, https://www.energy.gov/eere/wind/maps/wind-vision
4. Управление энергоэффективности и возобновляемых источников энергии, Основы ветроэнергетики, https://www.energy.gov/eere/wind/wind-energy-basics
5. Программа развития ветроэнергетики EIS, Экологические проблемы развития ветроэнергетики, http://windeis.anl.gov/guide/concern/index.cfm

Плюсы и минусы энергии ветра

Энергия ветра относится к любой форме механической энергии, которая вырабатывается за счет ветра или других естественных воздушных потоков. У любого источника энергии есть свои преимущества и недостатки, и энергия ветра ничем не отличается. В этой статье мы рассмотрим некоторые из основных плюсов и минусов производства электроэнергии с помощью ветряных турбин.

Основные плюсы и минусы энергии ветра

Энергия ветра является сегодня одним из наиболее распространенных видов возобновляемой энергии в США, а также одним из самых быстрорастущих источников электроэнергии. Однако, несмотря на ряд экологических преимуществ использования энергии ветра, есть и некоторые недостатки. Вот несколько главных плюсов и минусов:

Плюсы и минусы энергии ветра

С другой стороны, ветер является чистым возобновляемым источником энергии и одним из наиболее рентабельных источников электроэнергии. С другой стороны, ветряные турбины могут быть шумными и непривлекательными с эстетической точки зрения, а иногда могут негативно влиять на физическую среду вокруг них. Как и солнечная энергия, ветровая энергия также непостоянна, а это означает, что турбины зависят от погоды и, следовательно, не способны генерировать электричество 24 часа в сутки, 7 дней в неделю.

Ниже мы рассмотрим эти плюсы и минусы более подробно.

Преимущества энергии ветра

Энергия ветра является чистой и возобновляемой

В отличие от угля, природного газа или нефти, производство электроэнергии с помощью ветра не приводит к выбросам парниковых газов. Несмотря на то, что при строительстве крупных ветряных электростанций существуют некоторые экологические соображения, после ввода в эксплуатацию сами ветряные турбины не требуют сжигания ископаемого топлива для работы.

Кроме того, энергия ветра полностью возобновляема и никогда не иссякнет. В отличие от традиционных ресурсов ископаемого топлива, которые восполняются очень медленно, в нашей атмосфере естественным образом возникает ветер, и нам не нужно беспокоиться о проблемах с поставками в будущем.

Энергия ветра создает рабочие места

С точки зрения создания рабочих мест сектор ветроэнергетики является самым быстрорастущим в Соединенных Штатах. В настоящее время в отрасли работает более 100 000 человек, а в ближайшие годы их число может увеличиться до 600 000 человек.

Энергия ветра имеет низкие эксплуатационные расходы

Что касается первоначальных затрат, установка ветряных электростанций или отдельных турбин может быть дорогостоящей. Однако после запуска эксплуатационные расходы становятся относительно низкими; их топливо (ветер) бесплатно, а турбины не требуют особого обслуживания в течение всего срока службы.

Энергия ветра экономит пространство

В совокупности ветряные электростанции могут занимать много земли; однако настоящие турбины и оборудование не занимают много места. Это означает, что земля, используемая для ветряных турбин, часто также может использоваться для других целей, например, для сельского хозяйства.

Недостатки энергии ветра

Энергия ветра непостоянна

Эффективность ветряной турбины при выработке электроэнергии зависит от погоды; таким образом, может быть трудно точно предсказать, сколько электроэнергии будет генерировать ветряная турбина с течением времени. Если в любой день скорость ветра слишком низкая, ротор турбины не будет вращаться.

Это означает, что энергия ветра не всегда доступна для диспетчеризации в периоды пикового спроса на электроэнергию. Чтобы использовать исключительно энергию ветра, ветряные турбины должны быть соединены с какой-либо технологией накопления энергии.

Энергия ветра вызывает шум и визуальное загрязнение

Одним из самых больших недостатков энергии ветра является шумовое и визуальное загрязнение. Ветряные турбины могут быть шумными при работе как в результате механической работы, так и в результате вихревого ветра, который создается при вращении лопастей. Кроме того, поскольку ветряные турбины должны быть построены достаточно высоко, чтобы улавливать достаточное количество ветра, турбины часто могут прерывать живописные ландшафты, такие как горные хребты, озера, океаны и многое другое.