Abstrakt vědeckého článku o energetickém a environmentálním managementu, autor vědecké práce – Michail Nikolaevič Bodnaruk
Je popsána technologie přeměny větrné energie na elektřinu, její výhody a nevýhody.
Podobná témata vědecké práce o energetickém a environmentálním managementu, autor vědecké práce – Michail Nikolaevič Bodnaruk
Úspora energie využitím alternativních zdrojů energie a druhotných energetických zdrojů: Rusko a světová zkušenost
Výzkumný dokument na téma „Přeměna větrné energie na elektřinu“
– © M.N. Bodnaruk, 2012
MDT 621.31 M.N. Bodnaruk
PŘEMĚNA ENERGIE VĚTRU V ELEKTRICKOU ENERGIÍ
Je popsána technologie přeměny větrné energie na elektřinu, její výhody a nevýhody.
Klíčová slova: větrná energie, transformace, zdroj.
Větrná energie se v průmyslu začala využívat relativně nedávno – ne více než před půl stoletím. Větrná energie je jedinečný zdroj, protože lidstvo ji potřebuje pouze využívat, aniž by se snažilo obnovovat své zásoby. Při současné úrovni vědeckého a technologického pokroku lze spotřebu energie pokrýt pouze využíváním organických paliv (uhlí, ropa, plyn) a jaderné energie, což jsou neobnovitelné zdroje energie. Podle výsledků četných studií však mohou do roku 2020 fosilní paliva uspokojovat potřeby globální energetiky jen částečně. Zbytek poptávky po energii mohou pokrýt jiné zdroje energie – solární, větrná, geotermální, vlnová, přílivová a oceánská energie, biomasa, dřevo, dřevěné uhlí, rašelina, tažná zvířata, břidlice, dehtové písky a vodní energie z velkých i malých toků, související s netradičními a obnovitelnými zdroji energie. Jedním z nejpoužívanějších netradičních zdrojů energie je větrná energie. Pro povrchovou vrstvu o tloušťce 500 metrů je energie větru přibližně 82
bilionů kilowatthodin ročně. I když využijete alespoň 10 % (což je docela reálné a ekonomicky oprávněné) této energie, pak se to přibližně rovná množství elektřiny vyrobené na celé zeměkouli.
Větrná energie může být recyklována pomocí větrné elektrárny. Větrná elektrárna je zařízení, které přeměňuje kinetickou energii větru na elektrickou energii. Skládá se z větrné turbíny, generátoru elektrického proudu, automatického zařízení pro řízení provozu větrné turbíny a generátoru a konstrukcí pro jejich instalaci a údržbu. Používají se různá provedení: vícečepelové „sedmikrásky“; vrtule jako vrtule letadel se třemi, dvěma nebo dokonce jedním listem (pak má protizávaží); vertikální rotory připomínající hlaveň podélně rozříznuté a namontované na ose; jakési zdání vrtule vrtulníku „stojící na konci“: vnější konce jejích listů jsou ohnuté nahoru a vzájemně spojené. Vertikální konstrukce jsou dobré, protože zachycují vítr z jakéhokoli směru. Zbytek se musí otočit s větrem.
Princip fungování větrných elektráren je jednoduchý: vítr otáčí lopatky větrného mlýna a pohání hřídel elektrického generátoru. Generátor ve vašem
fronta generuje elektrickou energii. V době klidu mají větrné elektrárny záložní tepelný motor.
Nevýhody v technologii:
Větrná energie není intenzivně využívána ze dvou hlavních důvodů. Prvním důvodem je, že větrné elektrárny nejsou dostatečně spolehlivé pro moderní život. Pokud bude několik klidných dnů, celé město zůstane bez proudu. Druhým důvodem, proč je výroba větrné energie nepopulární, je to, že větrné farmy jsou velmi hlučné. Zvuky rotujících turbín a průmyslových generátorů jsou příliš hlasité na to, aby byly umístěny v blízkosti města. Přestože se jedná o ekonomický a bezpečný způsob výroby energie, existuje mnoho věcí, které je třeba zlepšit.
Obydlená část Ruska je chudá na větrné zdroje. Pro většinu průmyslových oblastí je typická průměrná kubická rychlost větru 4 – 5 metrů za sekundu. Nízká rychlost větru znamená nízkou sílu proudění větru. A navíc značný počet bezvětrných dnů. Větrné elektrárny v Rusku budou obecně v provozu třetinu nebo polovinu času.
Větrné oblasti jsou pobřežní oblasti umístěné podél moří a velkých jezer. Pobřeží Severního ledového oceánu a pobřeží Tichého oceánu mají dobrý větrný potenciál, ale jsou řídce osídlené, a proto je zde vytváření větrných turbín a větrných elektráren obtížné.
KRÁTCE O AUTOROVI
Bodnaruk Michail Nikolajevič tet, ud@msmu.ru
V současné době je podíl obnovitelných zdrojů energie (OZE – malá vodní energie, přílivová energie, větrná energie, solární energie, geotermální energie) na energetické bilanci Ruské federace extrémně nevýznamný – méně než 1 %. Hlavní směry v oblasti zvyšování energetické účinnosti elektroenergetiky založené na využívání obnovitelných zdrojů energie počítají se zvýšením tohoto ukazatele do roku 2015 na 2,5 % a do roku 2020 na 4,5 %.
Mezi oblasti příznivé pro umístění větrných turbín patří několik kilometrů pobřeží v Leningradské oblasti kolem Finského zálivu a Ladožského jezera. Mořské pobřeží Rostovské oblasti a Krasnodarské oblasti. Přímořské území (oblast Vladivostok). Zásoby větrné energie jsou slibné v Murmanské a Archangelské oblasti, ale tam jsou přísnější podmínky pro realizaci projektů větrných elektráren.
Výkon větrné stanice je malý a její provoz závisí na počasí. Navíc je velmi hlučné, takže velké větrné elektrárny se musí na noc vypínat. Větrné elektrárny navíc ruší letecký provoz a rádiové vlny. Využívání větrných elektráren způsobuje lokální oslabení síly proudění vzduchu, což narušuje větrání průmyslových prostor a ovlivňuje i klima. Konečně, větrné elektrárny vyžadují obrovské plochy, mnohem větší než jiné typy generátorů energie. ESH
