Informācija

Vēja enerģija

Vēja enerģija



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Samazinoties minerālu daudzumam, cilvēki pievērsās cita veida enerģijas avotiem. Mūsdienās vēja enerģija attīstās lēcienveidīgi.

Arvien vairāk cilvēku sastopas ar šādiem avotiem un tos izmanto ikdienas dzīvē. Lai arī pati vēja enerģija ir jauna tehnoloģija, ap to jau ir uzkrājušies daudzi mīti. Lielākā daļa no tām pieder pie vecajām tehnoloģijām, un tās izplata daudzi progresa pretinieki. Tālāk apspriedīsim galvenos nepareizos priekšstatus, kas saistīti ar šo enerģijas virzienu.

Vēja turbīnas ir ļoti trokšņainas. Saskaņā ar šo mītu, cilvēks ilgstoši nevar atrasties trokšņainu vēja dzinēju tuvumā. Tomēr viņi ir diezgan klusi. 250-300 metru attālumā no vēja parka troksnis, kas rodas no tā darbības, nepārsniedz normāla mājas ledusskapja tilpumu. Kad darbojas turbīnas, skaņa ir līdzīga nelielai svilpei, salīdzinot ar citām mūsdienu instalācijām, tā ir daudz klusāka. Pat mazapdzīvotos un lauku apvidos, kur apkārtējais troksnis nevar slēpt vēja turbīnu darbību, paša vēja skaņa ir spēcīgāka. Tomēr ir vērts atcerēties izņēmumu. Tātad vecās vienības, kurām ir vairāk nekā 20 gadu, ir trokšņainas. Un mūsdienu turbīnas, kas atrodas augstumā, nevar saukt par "klusu". Tā rezultātā kalnainos apgabalos, kur mājokļi atrodas nogāzēs vai ieplakās vēja virzienā no turbīnām, skaņa var pārvietoties tālāk un būt pamanāmāka. Tomēr, lai atrisinātu šo efektu, projektējot jaunu spēkstaciju, ir jāņem vērā tikai tuvējo māju atrašanās vietas, atkāpjoties no tām piemērotā attālumā. Tās pašas mašīnas, kuras tiek ražotas šodien, sākotnēji tika izstrādātas tā, lai mehāniskās detaļas būtu pēc iespējas klusākas. Dizaineri cenšas kontaktā ar rotora lāpstiņām saglabāt vismazāko vēja radīto troksni.

Stacijai vistuvākās mājas atradīsies “ēnu mirgošanas” zonā. Ēnas mirgošana attiecas uz procesu, kas notiek, kad turbīnu lāpstiņu asmeņi griežas starp sauli un novērotāju. Tas rada kustīgu ēnu. Tomēr mirgojošs ēnojums nekad nav problēma mājām netālu no elektrostacijas. Un kur tas principā ir iespējams, problēmas parasti tiek viegli atrisinātas pat elektrostacijas projektēšanas posmā. Dažreiz mirgojoša ēna var kairināt tos, kas lasa tuvumā vai skatās televizoru. Bet šo efektu var viegli aprēķināt, precīzi nosakot, cik stundas gadā tas notiks. Tas palīdzēs jums viegli noteikt problēmu. Turpretī valsts piedāvā vairākus risinājumus, lai mazinātu ietekmes sekas. Vienkāršākais ir plānot stacijas atrašanās vietu un attālināt to no mājām; vēl viens veids ir koku stādīšana.

Turbīnas traucē televīzijas signālus un citus sakarus. Turbīnas reti var traucēt, un no tām pat var izvairīties. Lielas uz zemes esošās vēja turbīnas var traucēt televīzijas vai radio darbību tikai tad, ja tās atrodas redzamības zonā. Mūsdienu vēja enerģijā šīs problēmas risināšanai tiek izmantotas dažādas metodes. Jūs varat uzlabot uztverošo antenu vai uzstādīt atkārtotāju, kas raidīs signālu, apejot zonu, kur atrodas vēja turbīnas.

Turbīnas ir diezgan neglītas. Skaistums ir diezgan subjektīvs jēdziens. Daudziem turbīnu izskats ir majestātisks. Vēja parku plānotājiem ir datormodelēšanas rīki, kas var vizualizēt tā virtuālo skatu no dažādiem leņķiem. Rezultātā rūpīga stacijas projektēšana parasti atrisina neglītā izskata problēmas.

Vēja parki vietējiem iedzīvotājiem ir maz noderīgi, viņu īpašumu vērtība tikai samazinās. Nav pierādījumu, ka īpašuma cenas pazeminātos, ja tuvumā atrodas komerciāls vēja parks. 2003. gadā Amerikā tika veikts valsts apsekojums, kurā īpaši tika noskaidrotas to īpašumu cenas, kas atrodas netālu no vēja ģeneratoru parka. Izrādījās, ka šāda objekta klātbūtne ne tikai nekādā veidā neietekmē māju izmaksas, bet dažos gadījumos to pat palielina.

Vēja parki kaitē tūrismam. Arī šādi dokumentēti pierādījumi netika atrasti. Dažreiz vēja turbīnas pat piesaista viesus šajā apgabalā. Pēc tam vietējās varas iestādes sadarbosies ar stacijas darbiniekiem, lai uzstādītu ziņojumu dēļus un īpašas zīmes. Tūristi, kas jau atrodas pie ieejas vai tuvējiem ceļiem, var precīzi saprast, kur atrodas šāda neparasta stacija. Pētījumi rāda, ka lielākajai daļai tūristu vēja turbīnu atrašanās apgabalā nav iemesls brauciena atcelšanai. Piemēram, Palmspringsā, Kalifornijā, ir uzstādītas tūkstošiem turbīnu. Viņi ne tikai nebiedēja tūristus, bet pat piesaistīja viņus. Šeit gidi piedāvā īpašas ekskursijas ar autobusu, lai apmeklētu vēja parkus.

Vēja turbīnas ir bīstamas, jo ledus var nolauzt asmeņus, kas ir bīstami cilvēku dzīvībai. Dažreiz ledus faktiski var nokrist, bet tas nerada nekādas briesmas. Lai nodrošinātu drošību krītošā ledus dēļ, pietiek ar vēja ģeneratoru parku izvešanu no pastāvīgās dzīvesvietas, kas parasti ir tur, lai samazinātu skaņas efektus. Un liela ledus sasalšana uz asmeņiem ir vienkārši neiespējama. Galu galā tas noved pie asmeņu griešanās ātruma samazināšanās. Tā rezultātā turbīnu ar tās vadības sistēmu atspēkos.

Dažreiz asmeņi tiek izmesti no turbīnām, un vēja parki tiek iznīcināti. Vēja turbīnas šodien ir ļoti drošas. Tas ļauj tos izvietot pat bērnu iestāžu tuvumā, laukos, pilsētās un blīvi apdzīvotās vietās. Iepriekš tiešām bija asmeņu sadalījums, bet šodien turbīnu dizains jau ir tehniski uzlabots. Visi vēja motori ir sertificēti saskaņā ar starptautiskajiem standartiem. Piemēram, Germanischer Lloyd un Det Norske Veritas izstrādātie kritēriji ietver dažādas orkānu izturības pakāpes standartus. Mūsdienās Eiropā un Amerikā jau ir uzstādītas tūkstošiem vēja turbīnu. Lai nodrošinātu drošu darbību, tie visi atbilst augstākajiem drošības standartiem.

Vēja turbīnas ir bīstamas dabai un nogalina daudzus putnus un sikspārņus. Augošā vēja enerģija un tās izplatība putniem ir ļoti pārspīlēta. Tas ir ievērojami mazāk nekā citas normālas cilvēka darbības. Pat jebkura iespējamā vēja enerģijas attīstība neietekmēs putnus. Galu galā šāda veida instalācijās mirušo skaits ir tikai maza daļa no kopējā "cilvēka faktora". Putni mirst no augstceltnēm, mājas kaķiem, lidmašīnām, celtniecības, vides negadījumiem. Tajā pašā laikā īpaša uzmanība tiek pievērsta putnu nāves problēmai vēja parku dēļ. Piemēram, vienā no vecākajām šāda veida vietām Altamont Pass, Kalifornijā, plēsīgo putnu nāve ir bijusi sena problēma kopš pagājušā gadsimta 80. gadiem. Šīs stacijas darbinieki pastāvīgi sadarbojas ar varasiestādēm un saglabāšanas ekspertiem, lai mazinātu bīstamo ietekmi uz putniem. Kopš 2003. gada tiek sākti pētījumi par vēja turbīnu ietekmi uz sikspārņiem. Galu galā šo zīdītāju nāve tajā pašā gadā Rietumvirdžīnijā piesaistīja zinātnieku un sabiedrības uzmanību. Atbildot uz to, Nacionālā atjaunojamo energoresursu laboratorija kopā ar sikspārņu saglabāšanas kopienu joprojām veic pētījumus par saistību starp augu darbību un šo dzīvnieku nāvi. Šādi pētījumi ir paredzēti, lai samazinātu mirstību, darba rezultāti tiek pastāvīgi publicēti. Kaut arī vēja enerģijas ietekme uz putnu un peļu populācijām ir neliela, rūpnieki nopietni domā par iespējamo mijiedarbību ar dzīvām lietām. Papildus vispārējiem lauka pētījumiem pirms būvniecības tiek veikti papildu pētījumi par ietekmi uz putniem. Par vispārpieņemtu praksi ir izpētīt iespējamo ietekmi uz dabu augu projektēšanas posmā.

Vēja parki ir sadalīti savvaļas dzīvnieku biotopu daļās. Parasti šādas stacijas tiek būvētas netālu no elektrolīnijām. Šeit dzīvnieku dzīvotnes jau ir sadrumstalotas un mainītas, iemesls tam ir attīstītā liellopu audzēšana un lauksaimniecība. Pati stacija prasa nelielu zemes gabalu, lai turētu pašu turbīnu, ceļu uz to un elektrolīnijas. Zeme ap šādiem objektiem var turpināt to izmantot kā parasti. Zemes gabali ar piemērotiem vēja raksturlielumiem bieži atrodas uz neapbūvētas zemes. Dzīvotņu sadrumstalotība patiešām var radīt bažas. Galu galā pļavas un meži joprojām ir neskarti. Nozare stingri atbalsta šo vietu izpēti, lai labāk izprastu iespējamo ietekmi uz tām. Ir jāsalīdzina iespējamā ietekme ar to, kas var rasties, ja nav atjaunojamo enerģijas avotu. Galu galā tas ir pilns ar globālo sasilšanu, piesārņotāju izdalīšanos.

Vēja turbīnas nav uzticamas un dārgas, un tās nevar būt vienīgais enerģijas avots. Tīkla dizains ir tāds, ka nav nepieciešams, lai katrs megavats, ko ražo vēja ģeneratoru parks, ģenerētu tādu pašu enerģijas daudzumu no citiem avotiem. Neviena stacija nevar būt 100% uzticama, tāpēc tīklu padarīja tādu, ka tam ir vairāk avotu, nekā tajā pašā laikā ir nepieciešams. Šāda sarežģīta sistēma tika īpaši izstrādāta, lai labāk reaģētu uz iespējamām viena avota izslēgšanām vai rūpniecisko patērētāju ar lielu patēriņu iekļaušanu. Tādā veidā elektrotīklā ir diezgan daudz mainīgo, kurus operators ņem vērā. Vēja turbīnu neatbilstība ir tikai viens no faktoriem visa tīkla darbībā. Vai parasti ir ļoti uzticami elektroenerģijas avoti? Tātad pat kodolreaktorus un ar oglēm darbināmas spēkstacijas neilgi pirms tam izslēdz ar brīdinājumu, lai veiktu tehnisko apkopi vai avārijas remontu. Bet neviens necenšas dublēt atomelektrostacijas vai termoelektrostacijas ar tikpat jaudīgām iekārtām. Patiesībā vēja enerģija dabiski ir uzticama. Galu galā stacijas tiek būvētas vējainos apgabalos, kur var paredzēt sezonālos gaisa kustības modeļus. Atšķirībā no standarta augiem, vēja ģeneratoru parki nav pilnībā jāslēdz bojājuma vai apkopes gadījumā. Ja turbīna ir kļūdaina, to var salabot, neatvienojot citas vienības no tīkla.

Vēja turbīnas darbojas tikai nelielu daļu laika. Izrādās, ka šādas iekārtas lielāko daļu dienas ražo elektrību, 65–80%. Protams, izejas jauda laiku pa laikam mainās. Bet 100% no tās jaudas nevar pastāvīgi nodrošināt neviena elektrostacija. Visi tie dažreiz tiek slēgti remontam un apkopei vai rada mazāk enerģijas, jo trūkst pašreizējā pieprasījuma pēc elektrības. Vēja parki tiek būvēti tur, kur visu gadu pūš vējš. Bet tā vēja svārstības noved pie tā, ka tikai 10% laika tiks veikti, lai iegūtu maksimālo jaudu. Tā rezultātā vidējā elektroenerģijas ražošana gadā būs aptuveni 30% no nominālās jaudas. Stacijām ar neatjaunojamiem avotiem šis parametrs svārstās no 0,4 līdz 0,8. Kopumā Krievijai 2005. gadā visu staciju jaudu kopējais izlietojuma koeficients bija 0,5.

Vēja turbīnas ir neefektīvas. Gluži pretēji, vēja turbīnu priekšrocība ir to efektivitāte. Vienkāršākais veids, kā noteikt tehnoloģijas vispārējo veiktspēju, ir vispārējā veiktspēja. Tiek aprēķināts enerģijas daudzums, kas patērēts ražošanai. Izrādījās, ka vēja ģeneratoru parku reģenerācijas laiki ir praktiski līdzīgi tradicionālajiem objektiem, dažreiz pat pārspējot tos. Nesen Viskonsinas universitāte veica pētījumu un atklāja, ka vidējā enerģijas atgūšana no Rietumrietumu vēja parkiem ir 17-39 reizes (atkarībā no pašreizējā vēja ātruma) vairāk patērētās enerģijas. Bet atomelektrostacijām šis parametrs ir 16, oglēm - 11. Un plašākā nozīmē jāsaka par vēja turbīnu efektivitāti. Galu galā viņi ražo elektrību no dabiskiem avotiem, kas ir neizsmeļami. Tomēr nav ne sociālās, ne vides ietekmes. Degvielu nevajag mīnēt, transportēt, nav vides piesārņojuma. Nav atkritumu problēmu, kas arī kaut kur jāpārved un jāuzglabā. Vēja parki nesaasina siltumnīcas efektu, kas raksturīgs koģenerācijai.

Vēja enerģija ir dārga. Vēja enerģija mūsdienās nodrošina elektrību par tām pašām izmaksām kā jaunas ražotnes, kurās izmanto parasto degvielu. Vēja turbīnu kapitāla izmaksas patiešām ir augstākas nekā parastajiem enerģijas avotiem, piemēram, gāzei. Bet tajā pašā laikā degvielai nav izmaksu, un citas šāda enerģijas virziena normalizētās izmaksas (darba, uzturēšanas izmaksas) galu galā ir konkurētspējīgas attiecībā pret citiem avotiem. Analītiķi secināja, ka vēja enerģija samazina kopējo elektrības tirgus vērtību. Patiešām, pēdējos 30 gados Eiropā šāda veida turbīnu jauda ir palielinājusies gandrīz 300 reizes, šajā laikā ražošanas izmaksas ir samazinājušās par 80%. Katru jauno 5% tirgus, ko piešķir vēja enerģijai, elektrības izmaksas var samazināt par 1%. Pēdējo 5 gadu laikā vēja enerģija ES ir nodrošinājusi 33 darba vietas katru dienu. Šis tirgus nepārtraukti aug, tikai Krievijā 2013. gadā tas sasniegs 3,1 miljardu eiro, bet 2015. gadā - 7 miljardus eiro.

Vēja enerģijai ir vajadzīgas subsīdijas, atšķirībā no parastajām. Starptautiskās enerģētikas aģentūras analītiķi ir aprēķinājuši enerģijas subsīdijas Eiropā. Izrādījās, ka 15 EEK valstīs kopumā tika piešķirti 29 miljardi eiro, no kuriem tikai 19% bija vēja enerģijas avoti. Šis rādītājs liek domāt, ka šis virziens tika vienkārši pielīdzināts tradicionālajām enerģijas ražošanas tehnoloģijām.

Vēja turbīnas nav piemērotas vispārējam tīklam, strādājot tikai mazās autonomās sistēmās. Lai visa energosistēma sāktu būt atkarīga no vēja elektrostaciju enerģijas nestabilās jaudas, to daļai jābūt apmēram 20-25% no kopējās jaudas. Piemēram, Krievijā ar esošajiem rādītājiem un likmēm šādu attiecību var sasniegt ne agrāk kā pēc 50 gadiem.

Vēja enerģijas īpatsvars pasaules enerģijas bilancē ir nenozīmīgs. 2010. gadā šāda veida augi saražoja 2,5% no kopējā enerģijas daudzuma. Vēja enerģija tiek augstu novērtēta, piemēram, Dānijā šādā veidā tiek saražoti jau 20% elektrības, bet Vācijā - 8%. Šī virziena attīstības plānus paziņoja Ķīna, Indija, Japāna, Francija. Vēja enerģijas attīstības temps liecina, ka līdz 2020. gadam šīs nozares īpatsvars būs 10% no kopējā apjoma.

Vēja enerģija pati par sevi ir nestabila un nav tik paredzama kā citi veidi. Enerģija tiek piegādāta nestabili, tāpēc to pastāvīgi jārezervē un jāuzglabā. Pastāv iespējas šādas nestabilitātes problēmu risināšanai. Mūsdienās ar 95% precizitāti tiek prognozētas stundas enerģijas izlaides dienas laikā. Šis augstais plānošanas ātrums uzlabo iekārtas darbību un uzticamību. Lai novērtētu šāda veida staciju sistēmas stabilitāti, zinātnieku grupa no Delavēras un Stonijas Brūkas universitātēm izveidoja virtuālu objektu sistēmu. Tie atradās visā ASV austrumu piekrastē, tālu no krasta. Izrādījās, ka šāda sistēma var kalpot kā uzticams enerģijas avots. Lai arī vēja parkiem ir liels potenciāls, mainīgie laika apstākļi to potenciālu joprojām var samazināt. Lai izlīdzinātu vēja svārstības apgabalos, zinātnieki ierosina apvienot vienā tīklā esošas vēja ģeneratoru grupas vienā tīklā. Tomēr precīzi aprēķini vēl nav veikti. Pētījuma laikā tika ņemti vērā dati, kas 5 gadu laikā iegūti no 11 automātiskām laika apstākļu novērošanas stacijām. Tie atradās 2500 kilometru attālumā starp Floridu un Meinu. Izrādījās, ka šajā laikā, ja stacijas tiks apvienotas vienā tīklā, elektrības plūsma nekad pilnībā neapstāsies. Visas sistēmas jauda nemainītos tikpat lielā mērā kā vienas vienības jauda. Ja tas stundā varētu mainīties par 50%, tad visam tīklam lēciens principā nevarētu pārsniegt 10% stundā. Pētījuma dalībnieki secināja, ka šis "nestabilais" enerģijas avots, pareizi apstrādājot, ir diezgan uzticams.


Skatīties video: Paštaisīts vēja ģenerators DIY windgenerator (Augusts 2022).