Ветровые установки: Типы ветровых электростанций (ВЭС) и их разница

Содержание

Типы ветровых электростанций (ВЭС) и их разница

На сегодняшний день отрасль альтернативной энергетики (АЭ) в мире довольно быстро развивается. Одним из направлений отрасли является ветроэнергетика, которая занимается преобразованием энергии ветра в электрическую энергию. Строительство ветровых установок, в которых хоть и низкий КПД (20-35%), считается перспективным направлением в мире.

Для потребителей, которые хотят генерировать энергию из чистых источников энергии, установка ветряка небольшой мощности может быть хорошим вариантом.

РАЗЛИЧАЮТ ДВА ОСНОВНЫХ ТИПА ВЕТРОУСТАНОВОК:

С горизонтальной осью вращения – наиболее распространенный тип ветроустановок, в которых ведущий вал ротора расположен горизонтально относительно земли. Ветрогенератор такого типа имеет две-три лопасти, установленные на вершине установки. Количество лопастей в колесе мельницы варьируют от одной до пятидесяти. Ветряки с большим количеством лопастей обычно работают при низких скоростях вращения, в отличие от ветряков с малым количеством лопастей (две-три), которые должны вращаться с высокой скоростью, чтобы максимально «охватить» ветровые потоки, проходящие через площадь ротора.

В теории, эффективность работы ветрогенератора зависит от количества лопастей ротора: чем больше, тем эффективнее. Но, как ни странно, ветроколеса с малым количеством лопастей имеют больший КПД, чем с большим, так как в таком случае лопасти препятствуют друг другу.

С вертикальной осью вращения, в которых ведущий вал ротора расположен вертикально. Электростанция с вертикальным ветрогенератором проще в изготовлении и монтаже, поскольку в этом случае не нужно ориентироваться на направление ветра, поэтому нагрузка на конструкцию гораздо меньше.

ОСНОВНЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ВЕТРОВОЙ УСТАНОВКИ:
  • Лопасти
  • Гондола
  • Башня
  • Главная рама

С каждым днем все больше бытовых потребителей переходят на использование возобновляемых источников энергии. Это дает им возможность обеспечить свое жилье независимым источником энергии, а также получить дополнительную прибыль при условии получения » зеленого» тарифа.

Об условиях получения «зеленого» тарифа с произведенной электроэнергии ВЭС подробнее можно ознакомиться: http://iknet.com.ua/ru/solar-wind-plants-for-households/

ЮФУ представил солнечно-ветровую установку с ветрогенератором роторного типа

В Южном федеральном университете (ЮФУ, г. Ростов-на-Дону) представлена солнечно-ветровая установка с ветрогенератором роторного типа, способная свести к минимуму использование дизельного генератора, сообщает сайт Российской ассоциации ветроиндустрии (РАВИ).

Универсальность и максимальная эффективность разработки достигается за счет возможности работы одновременно двух составляющих: солнечной следящей системы и ветровой установкой.

Руководитель лаборатории кибернетики, ассистент кафедры вычислительной техники Института компьютерных технологий и информационной безопасности ЮФУ Александр Волошин пояснил, что поскольку использование энергии от солнечной батареи помогает разгонять ротор ветрогенератора типа Савониуса при низких стартовых скоростях, а ветровая установка генерирует энергию ночью, появляется возможность использовать для реализации работы системы в любое время суток и погодные условия. Система нацелена на комбинированное использование источников энергии, со слежением и адаптивным управлением.

Данную разработку ученые создали за счет победы в конкурсе в рамках проекта «Перспективные ветроэнергетические установки (ВЭУ) роторного типа с линейкой мощностей от 0,1 кВт до 150 кВт», поддержанного Фондом содействия инноваций по программе «УМНИК». Благодаря конкурсной поддержке были приобретены необходимые компоненты для подготовки прототипа и проведены научные исследования.

Сейчас ученые продолжают тестирование, а также аппаратную и программную доработку прототипа. Программное обеспечение для управления комбинированной системой солнечно-ветровой установки уже удалось запатентовать.

В будущем установка может быть использована для обеспечения электроэнергией удаленных и изолированных территорий, в аграрном секторе, в качестве дополнительного оборудования для бесперебойного электроснабжения коммуникационных станций и даже в частном секторе. Преимуществами разработки, бесспорно, являются возможность производства на отечественном рынке и более эффективные, в сравнении с известными аналогами, эксплуатационные характеристики.

Фото: РАВИ

ЭПР                                    

#новости_энергетики #энергетика

Южный федеральный университет | Пресс-центр: Ученые ЮФУ разработали установку для одновременного преобразования энергии ветра и солнца


Ученые и студенты Института компьютерных технологий и информационной безопасности ЮФУ разрабатывают комбинированную солнечно-ветровую установку с адаптивным управлением, способную уменьшить использование дизельного генератора, характерного своим шумом, вредными выхлопами и коротким сроком работы.

Как сообщил руководитель проекта Александр Волошин, разработка комбинированного автономного энергетического комплекса солнечно-ветровой установки призвана объединить солнечную и ветровую энергии в один поток.

«За счет этого мы можем вырабатывать электрическую энергию чуть ли не 24 часа в сутки. Точнее — около 20 часов беспрерывно. Создание комбинированного комплекса позволит установке работать максимально эффективно. Поскольку использование энергии от солнечной батареи помогает разгонять ротор ветрогенератора при низких стартовых скоростях ветра, а ветровая установка генерирует энергию ночью, мы сможем использовать систему в любое время суток и при любых погодных условиях. Изначально она нацелена на комбинированное использование источников энергии со следящей системой и адаптивным управлением», – отметил Александр Волошин.

На солнечных панелях используется система слежения за солнцем, которая увеличивает выходную суточную генерацию энергии на 30-40% по сравнению со стационарно установленными солнечными панелями. Использование современных методов адаптивного и векторного управления энергетическими системами (электропривод — ветрогенератор, контролер заряда, аккумулятор, инвертор), а также синтез энергосберегающих регуляторов позволит снизить общее потребление электроэнергии приводов на 10-15% и повысит устойчивость всей системы за счет адаптивности к различным видам механических и энергетических нагрузок. Цифровое управление системой будет реализоваться на широкодоступном микроконтроллере семейства STM32.

На конкурсе «УМНИК», проводимом в рамках одноименной Всероссийской программы выявления и поддержки молодых ученых, разработку представил Александр Волошин, руководитель лаборатории кибернетики СКБ «КИТ» Института компьютерных технологий и информационной безопасности Южного федерального университета. В состав команды также  вошел Константин Олейников – один из главных разработчиков, ассистент кафедры синергетики и процессов управления Института компьютерных технологий и информационной безопасности Южного федерального университета.

Перед командой разработчиков стоит задача создания модели компактной солнечно-ветровой установки, доступной для широкого круга пользователей за счет более экономичных составляющих.

«Социальная значимость проекта обусловлена нынешней обстановкой в России в отношении подачи электричества на определенных территориях страны и проблемой с доступом к линии электропередач (ЛЭП). Программа энергетики до 2030 года Правительства РФ определяет цели на популяризацию и общее развитие возобновляемой «зеленой» энергетики, что полностью соответствует тематике нашего проекта. К основным потребителям можно отнести аграрный сектор и сельское хозяйство, оборудование телекоммуникационных компаний и GSM станций, частный сектор, дачные поселки и удаленные районы, лишенные доступа к линии электропередач как к основному или дополнительному источнику питания.

Мы предлагаем решить эту проблему посредствам внедрения альтернативных высокоэффективных источников энергии, а также уменьшить использование дизельного генератора, характерного своим шумом, вредными выхлопами и коротким сроком работы.

В соответствии с условиями гранта Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере мы должны реализовать проект в течение двух лет. То есть в 2022-м году планируется разработать полнофункциональный прототип системы, а затем запустить установки в производство», – рассказал Александр Волошин.

В рамках проекта пройдет закупка основного оборудования: солнечных панелей, роторов ветрогенератора, аккумуляторов, контроллеров заряда, двигателей следящей системы. Затем планируется изготовление конструкции, компоновка солнечной установки со следящей системой и разработка основных алгоритмов работы солнечного модуля на микропроцессорном управлении. Солнечно-ветровые установки пройдут плановое тестирование и доработку программной и аппаратной частей, и только затем готовый продукт станет доступен для потребителя.

Введена в строй гибридная ветро-солнечная электростанция с накопителем

Шведский энергетический концерн Vattenfall ввел в эксплуатацию свою первую гибридную электростанцию «Харингвлит», в которой объединены фотоэлектрическая солнечная и ветровая генерация и система накопления энергии (СНЭ).

Объект размещён в Голландии и состоит из фотоэлектрической солнечной электростанции мощностью 38 МВт и ветровой электростанции мощностью 22 МВт (шесть турбин), которые дополнены 288 литий-ионными батареями, «упакованными» в 12 стандартных морских контейнеров.

Такая комбинация позволяет обеспечить плавный профиль выработки с небольшими суточными и сезонными колебаниями. Солнечные и ветровые установки хорошо дополняют друг друга. В то время как солнечная электростанция выдаёт большие объёмы электричества в течение дня и с весны до осени, ветряные турбины производят особенно большое количество электроэнергии в зимние месяцы. Поэтому использование для такой комбинации одной точки сетевого подключения имеет смысл. Система накопления энергии позволяет дополнительно оптимизировать управления объектом и способствует поддержанию стабильных параметров энергосистемы. По словам Vattenfall, специально разработанное программное обеспечение обеспечивает оптимальную совместную работу различных компонентов.

Совместное размещение указанных установок имеет и другие преимущества. Это рациональное использование земельных ресурсов, экономия на сетевой инфраструктуре и компонентах (например, кабельная продукция), оптимизация времени (согласование ветропарка происходит дольше, чем солнечной электростанции или СНЭ, поэтому установки можно вводить в эксплуатацию поэтапно).

Объём выработки «Харингвлит» по расчётам составит 140 ГВт*ч в год.

Комбинация солнечной и ветровой генерации и систем накопления энергии становится всё более популярным решением, имеющим множество преимуществ, которые были расписаны выше. В Индии, например, распространяется практика круглосуточного снабжения возобновляемой энергией с помощью подобных комбинированных решений.

Читайте также: Комбинация солнечной и ветровой генерации и потребность в накопителях энергии.

Уважаемые читатели !!

Ваша поддержка очень важна для существования и развития RenEn, ведущего русскоязычного Интернет-сайта в области «новой энергетики». Помогите, чем можете, пожалуйста.

Яндекс Кошелёк (ЮMoney)

Карта Сбербанка: 4276 3801 2452 1241

С ветерком? Почему жители донских сёл не рады соседству с ветряками | ОБЩЕСТВО: События | ОБЩЕСТВО

В Красносулинском районе построили ветровую электростанцию. Вроде бы, ничего страшного: энергия, полученная от ветровых установок – самая экологически чистая, окружающую среду ничего не загрязняет. Но жители хутора Нижняя Ковалёвка вдруг остались без телевидения и интернета, кроме того появились жалобы на здо­ровье – причину люди видят в появлении ветряков.

Всё в норме

В апреле 2020 года в Ковалёвском сельском поселении Красносулинского района завершилось строительство ВЭС (ветровая электростанция). В неё вошли 26 установок. Пока шли работы, жители были спокойны – такого рода конструкции природе не вредят, ядовитых выхлопов и сливов не будет. Вертятся себе огромные лопасти и энергию ветра превращают в электрическую. В Европе таких много, никто не жалуется. Но как только конструкции заработали, в домах жителей хутора Нижняя Ковалёвка телевизионные антенны и интернет перестали ловить.

«У нас всегда с интернетом проблемы были, а сейчас вообще невозможно стало», – жалуется одна из местных жительниц.

«Когда дети учились на дистанционке, видеосвязь организовать было невозможно, кое-как по WhatsApp занимались. А если с сентября уроки снова будут по Сети?» – вторит мама двоих детей.

К корреспонденту «АиФ-Ростов» подходили жители ближайших к ветропарку домов и рассказывали о том, что вынуждены терпеть раздражающий шум, да и общее самочувствие ухудшилось. У кого-то начались головные боли, кто-то стал быстрее утомляться и т. д.

– Я обращался по данному вопросу в администрацию района с письменным заявлением. Однако официальных медицинских подтверждений, что инфразвук (звуковые волны, имеющие частоту ниже воспринимаемой человеческим ухом – ред.) от ветровых турбин вызывает последствия для здоровья – нет, а эксперты и вовсе отрицают такую вероятность, – говорит глава Ковалёвского сельского поселения Николай Изварин.

Есть и письмо от территориального отдела Роспотребнадзора, где в ответ на жалобы жителей сообщается, что были проведены замеры уровней шума и напряжённости электромагнитного поля в зоне жилых застроек – всё в пределах норм СанПиН. Имеется и ответ из компании ООО «Третий Ветропарк ФРВ», там указано, что проектное и фактическое расположение ветропарка «по отношению к потенциальным объектам воздействия многократно превышает минимально необходимое значение в 400 метров». В этом же документе говорится, что за качество телевизионного сигнала и услуг сотовой связи отвечает провайдер данных услуг. Поскольку все системы связи работают на сверхвысоких частотах, а ветрогенератор как препятствие этими частотами не воспринимается.

Директор «Мегафона» в Ростовской области Алексей Барков рассказал, что специалисты компании посещали хутор Нижняя Ковалёвка в рамках плановых работ, при этом ухудшение качества связи зафиксировано не было. Ветряные электростанции не оказывают существенного влияния на работу мобильных сетей.

Официальных ответов на жалобы жителей на плохую связь пока нет.

Синдром ветрогенератора

В европейских странах отношение к ветрякам тоже двоякое: с одной стороны – «зелёные» считают их экологичными возобновляемыми источниками энергии, с другой – есть и ярые противники ВЭС. Так, американский педиатр Нина Пьерпонт утверждает, что люди, живущие вблизи ветроустановок, испытывают так называемый синдром ветрогенератора – это мигрень, головокружение, беспокойство, тахикардия, давление в ушах, тошнота, ухудшение пищеварения. Японские медики тоже пришли к такому выводу. А в Германии граждане всё чаще идут в суд с исками против установки ветрогенераторов. Там экологи стали поддерживать активистов, выступающих против «ветряных мельниц». В связи с этим, за последние 5 лет введение новых ветротурбин в стране уменьшилось на 80%. Есть также жалобы на ухудшение приёма радио- и телепередач. Но пока нет официальных заключений о том, чтобы сделать вывод о вреде ветряков. Необходимо провести дополнительные исследования, собрать больше информации. Однако, факт того, что и птицы, и животные покидают районы, где размещены ветровые установки, заставляет задуматься.

Комментарий

Председатель Российской Ассоциации ветроиндустрии Игорь Брызгунов:

– Вопрос о вреде ветропарков поднимался много лет назад и в других странах, когда там активно начали внедрять ВЭС. Сейчас эту проблему стали обсуждать в России, но, как мне кажется, иногда с целью социального рэкета. То есть, в данном случае я просто рассматриваю желание жителей извлечь для себя выгоду. Вот пример: мой друг на севере нашей страны проектировал ветропарк. Нанял местных экологов для оценки воздействия на окружающую среду. Те говорят: «Недалеко от территории строительства ветропарка проходит трасса миграции северных оленей». На предложение поменять проект экологи ответили, что за определённую (надо сказать немаленькую) сумму они смогут «договориться с оленями».

Энергия ветра процветает в темно-красных республиканских штатах

Бум нефти и газа и спады до проливных дождей, сопровождаемых засухой, Оклахоме не чужды крайности. Одной из постоянных является ветер, который настолько бодрящий, что то, что местные жители называют бризом, сбрасывает шляпы и внезапно распахивает дверцы автомобилей.

«У нас в Оклахоме всегда был ветер, — говорит Мелва Дики, 91-летний землевладелец и фермер на пенсии.

Дикки сдает свою землю в аренду компании American Electric Power из Огайо.Имея на своей территории четыре турбины, она вместе с более чем 300 другими землевладельцами использует самые богатые природные ресурсы штата.

Вдали от побережья энергия ветра процветает здесь, в самом сердце Америки, на обширных равнинах Оклахомы, Техаса и Небраски. Западная Оклахома, долгое время занимавшаяся добычей нефти и газа, теперь является домом для одной из крупнейших ветряных электростанций в мире.

Ветряная электростанция Traverse состоит из 356 турбин, каждая из которых возвышается примерно на 300 футов над землей и раскинулась на 220 000 акров.Турбины возвышаются над мерцающими полями пшеницы и дают тень скоту, жующему сено. При вращении они генерируют около 1 гигаватт энергии; Вместе с двумя соседними ветряными электростанциями, принадлежащими AEP, трио будет производить достаточно электроэнергии для снабжения 440 000 домов в год. Ветряные турбины — символ перехода к энергетике и предмет жарких дебатов в Вашингтоне. Над ними насмехались видные члены Республиканской партии, включая бывшего президента Дональда Трампа, который недавно назвал ветер «худшей формой энергии».

Но мэр Weatherford Майк Браун сказал CNN, что для землевладельцев в Западной Оклахоме звук огромного металлического лезвия, прорезающего атмосферу, является «звуком денег». использовать его для производства электричества — здравый смысл. мы получили выгоду от рабочих. Это «как это влияет на нас?» Некоторые вещи мы не можем контролировать, это то, что мы можем.

Фермеры, которые арендуют свою землю для ветроэнергетики, надеются, что это принесет новую финансовую стабильность в этот район. Базовый платеж. Даже люди, арендующие землю без турбины, получат ежегодный чек. в местной школе.«На мой взгляд, это не борьба, а то, что мы можем сделать для окружающей среды».

Красный бум

Энергия ветра находится на пороге масштабного расширения в ближайшие несколько лет, как показывают данные Управления энергетической информации США. Из ветровых проектов, запущенных в этом году, Traverse, безусловно, самый крупный.

Энергия ветра является четвертым по величине источником электроэнергии после природного газа, угля и атомной энергии. По данным EIA, в 2021 году ветер произвел около 380 тераватт-часов энергии, которые прогнозируют еще 7.В этом году будет введено в эксплуатацию 6 гигаватт ветровой энергии коммунального масштаба (тераватт в тысячу раз больше, чем гигаватт). Большая часть нынешних ветроэнергетических мощностей страны находится на суше, и администрация президента Джо Байдена сосредоточена на строительстве у берегов с целью к концу десятилетия подключить к сети 30 гигаватт оффшорной ветровой энергии. Тем не менее, многие из крупнейших оффшорных проектов не будут запущены не ранее 2024 года. В то время как оффшорная ветроэнергетика развивалась особенно медленно — отчасти из-за возражений со стороны некоторых богатых и имеющих хорошие связи демократов и республиканцев о том, что ветряные турбины портят вид — ветроэнергетика процветает в темно-красных республиканских штатах в Центральная часть США.

Техас, помимо того, что является нефтегазовым гигантом, является еще и ветровым гигантом. По данным EIA, в 2020 году Техас произвел больше электроэнергии за счет ветра, чем Айова, Канзас и Оклахома — три следующих по величине штата — вместе взятые. Тем не менее, поскольку Техас огромен и одновременно производит и использует больше всего электроэнергии из всех штатов страны, на долю ветра приходится только 20% вырабатываемой электроэнергии.

Ветер произвел большую часть электроэнергии в Айове (57%), Канзасе (44%) и Оклахоме (36%).А в Юго-западном энергетическом пуле, который является сетью для Оклахомы, Арканзаса, Луизианы и других штатов, возобновляемая энергия неуклонно растет.

По данным EIA, возобновляемые источники энергии, не связанные с гидроэнергетикой, произвели в этой сети почти 94 миллиарда киловатт-часов в 2021 году, а к 2023 году они должны вырасти почти до 115 миллиардов киловатт-часов. Для сравнения, возобновляемые источники энергии, не связанные с гидроэнергетикой, произвели всего 7 миллиардов киловатт-часов для энергосистемы Нью-Йорка в 2021 году. Родиевая группа.Это идеальное место для устойчивого ветра, в штатах, которые упростили процесс получения разрешений, легче строить крупные проекты, и здесь больше коммунальных предприятий, желающих инвестировать в возобновляемые источники энергии.

«Для разработчиков ветряных электростанций стало проще приходить и размещать там ветряные электростанции», — сказал Кинг.

Для крупных коммунальных компаний, таких как AEP, возобновляемые источники энергии имеют больше смысла для инвестиций с точки зрения затрат и рисков. В отличие от таких видов топлива, как уголь и природный газ, ветер бесплатен, а стоимость энергии ветра резко падает.

«Все эти инвестиции более рискованны, чем инвестиции в возобновляемые источники энергии», — сказал CNN генеральный директор AEP Ник Акинс. «Мы движемся к экономике чистой энергии, ничто не остановит это».

300-футовый офис

Ветреным апрельским утром директор завода Traverse Лэнс Халл указал на конец лопасти турбины, которая слегка сгибалась под действием ветра. Благодаря этому небольшому изгибу Халл знает, что ветер дует с оптимальной скоростью для выработки электроэнергии.

«Мы хотим, чтобы на эту лопасть ударяло и толкало ее столько ветра, сколько мы можем поймать», — сказал Халл CNN.

Машины делают большую часть работы сами. Стоя под турбиной, иногда можно услышать мотор, который поворачивает лопасти так, что они обращены в ту сторону, куда дует ветер. Сами турбины также могут приспосабливаться к вращению медленнее или быстрее ветра, пытаясь поддерживать наиболее благоприятную скорость для выработки электроэнергии.

«Машина на самом деле учитывает тот факт, что мы не можем контролировать силу, которая толкает машину, потому что это ветер», — сказал Халл. «Вы не можете контролировать ветер.

Несмотря на то, что должность Халла — «управляющий заводом», в Траверсе нет завода в смысле традиционной электростанции, работающей на угле или газе. выборочные проверки и техническое обслуживание их турбин, что обычно означает восхождение на сами турбины.

«Ваш офис находится на высоте 300 футов», — сказал Блейк Панек, старший техник по ветру в AEP, который работает в команде Халла.

Восхождение и комфорт с высотой является неотъемлемой частью того, чтобы быть ветровым техником.Пристегнутый ремнями безопасности и прикрепленный к системе шкивов, Панек взобрался по лестнице внутри ветряных башен, взобравшись на первую секцию за считанные секунды.

Халл уже много лет работает в AEP, но недавно перешел с электростанции, работающей на природном газе, на ветряную электростанцию. А с точки зрения количества сотрудников он не видит большой разницы. По его оценкам, на его старой газовой электростанции работало около 30-40 человек, тогда как его бригада ветряных электростанций насчитывает около 50 человек. сказал.«Отрасли меняются, вещи меняются, но на газовых заводах также много автоматизации. Это автоматическое управление, люди контролируют операции. Это очень похоже».

«Великолепные сооружения»

Самые маленькие ветряные турбины в Уэзерфорде украшают визитницу мэра Майка Брауна на его столе.

Турбины — это что-то вроде талисмана Уэтерфорда, небольшого города, в котором проживает около 12 000 человек, но который является экономическим центром в этом районе.Возле мэрии стоит массивная лопасть турбины, на которой местный художник нарисовал красочную фреску.

У Брауна изначально была другая идея: покрыть лезвие наждачной бумагой и поднять его вертикально на исторической трассе 66 — «самая большая в мире пилка для ногтей».

«Меня так быстро сбили», — рассмеялся Браун. «Я действительно думал, что придумаю что-нибудь».

Энергия ветра не имеет отношения к политике в этой части страны. Два округа Оклахомы, которые охватывает Траверс, — Блейн и Кастер — подавляющим большинством голосов проголосовали за Трампа на выборах 2020 года.Но разногласия по поводу чистой энергии и ископаемого топлива здесь не играют роли.

По словам Брауна, бум ветра начался после того, как запасы нефти и газа в этом районе начали снижаться.

«Действительно, когда нефтяные месторождения немного замедлились, ветровая энергия оживилась», — сказал Браун. «Это действительно было хорошее время для нас, поскольку не наблюдалось большого падения».

Пункт Брауна говорит о том, что многие люди в Западной Оклахоме понимают. Пережив несколько циклов подъема и спада добычи нефти и газа, они прекрасно осознают, что ископаемое топливо — это исчерпаемый ресурс.И хотя нефть и природный газ явно по-прежнему являются крупным работодателем в этом районе, землевладельцы и местные чиновники считают, что энергия ветра и рабочие места дополняют ископаемое топливо, а не отнимают его.

«У нас в Оклахоме есть традиция быть производителями энергии», — сказал член палаты представителей Фрэнк Лукас, который долгое время представлял Западную Оклахому в Конгрессе. «Мы всегда были нефтью и газом. Неизбежно, что по мере развития других форм энергии мы будем частью этого».

Лукас, высокопоставленный член комитета Палаты представителей по науке, космосу и технологиям, говорит, что, по его мнению, электричество в конечном итоге станет безуглеродным, и что ветер может сыграть большую роль в этом.Байден пообещал, что к 2035 году электричество в стране будет с нулевым уровнем выбросов; будет ли эта цель достигнута, в конечном счете, будет зависеть от многих других проектов, таких как Traverse, которые появятся в сети.

«В современную эпоху мы производим много энергии ветра, но мы можем производить больше», — сказал Лукас о своем районе. «Тот тип энергии, о котором мы говорим, является переходной мощностью. Мы получим первичный источник энергии без выбросов».

Конечно, не всем нравятся ветряки. В тихие дни свистящий звук более заметен, а вращающиеся лопасти могут отбрасывать мерцание солнечного света в ясные дни.Ночью красные огни на ветряных мельницах мигают одновременно, чтобы отогнать самолеты.

«Это визуальное загрязнение», — призналась землевладелица Мелва Дики, но она по-прежнему считает турбины «великолепными сооружениями».

«Они хорошенькие», сказала она. «Когда облака темно-синие и солнце освещает эти турбины, это великолепно».

Думая о будущем

В последнее время Кэти Бейкер много думала о старшем и младшем поколении своей фермерской семьи.

Родители Кэти начали заниматься сельским хозяйством в этом районе в 1947 году, за год до ее рождения. Ее муж Терри работает на семейной ферме с 1964 года. Отношения фермеров с землей тесно связаны с семьей в Западной Оклахоме, где земля обычно передается из поколения в поколение.

Бейкеры сдали свою землю в аренду AEP, и теперь у них есть одна ветряная турбина на земле прадеда Кэти, одна на земле ее деда и еще одна на земле ее родителей.

«Прошлые поколения много значат для меня.Интересно, как они к этому отнесутся, — сказала Кэти Бейкер. — Надеюсь, им понравится. Все плыли по течению. Это просто прогресс, так оно и есть».

Ее мысли все больше заняты детьми и внуками и тем, чтобы эта земля была передана им с добавленной стоимостью. В сельском хозяйстве всегда были взлеты и падения, но район Уэтерфорда — как и остальная часть центральной и западной части США борется с сильной засухой, которая привела к задержке урожая и уже спровоцировала опасные лесные пожары в этом году.

В некоторых частях штата Оклахома уже 236 дней не выпало ни четверти дюйма дождя за один день; По сути, с прошлого года не было значительных дождей, сказал климатолог штата Оклахома Гэри Макманус.

«Сейчас фермеры молятся» о дожде, сказал фермер Скотт Хэмптон. Если в ближайшие несколько недель не будет дождя, урожай пшеницы в этом году может потерпеть неудачу.

Перебравшись через забор из колючей проволоки, Терри Бейкер продемонстрировал поле изумрудно-зеленой пшеницы. В это время в апреле он должен быть на уровне колена, но доходит только до щиколотки.У большинства фермеров здесь есть страховка урожая на случай стихийного бедствия, но растущая стоимость удобрений и газа еще больше съедает их прибыль.

Пекари понесли потери в своем стаде крупного рогатого скота во время сильных морозов в феврале 2021 года, и всегда существует угроза лесных пожаров, которые подпитываются порывистым ветром. Бейкеры рассматривают свои ветряные турбины как еще одну форму страховки.

«Это похоже на то, как если бы вы все получили бонус к своей зарплате», — сказал Терри. «Деньги говорят.Нам нужно то, что мы можем получить».

Местные школы тоже ждут непредвиденных доходов. Энергетические проекты в Оклахоме помогают налоговой базе платить за государственные школы. несколько миллионов долларов налоговых поступлений от ветрового проекта Traverse, заявил суперинтендант объединенного школьного округа Томас-Фей-Кастер Роб Фризен в интервью CNN. будущее может выглядеть так, потому что это невероятно изменит правила игры для нашего бюджета», — сказал Фризен.«Это позволит нам заботиться о наших детях».

Пекари особенно хотят воспользоваться преимуществами этой новой ветровой стрелы; они исследовали нефть и газ в лизинг на своей территории много лет назад, но скважины, которые пробурила компания, оказались сухими.

«Мы ничего не получили от этого, кроме ущерба от сайта», — вспоминает Терри.

В отличие от этого, Кэти считает, что доход, полученный от сдачи их земли в аренду для турбин, будет более «стабильным» и увеличит стоимость их собственности для их детей и внуков.

«Здесь, в Оклахоме, это постоянное явление. Если бы не ветер, мы бы не знали, что делать, — смеется она. «Кто знает, что нас ждет в будущем, но я вижу, что это будет продолжаться довольно долго — ветер будет обуздан».

И так же, как Бейкер задается вопросом, что ее предки подумали бы о трех огромных ветряных турбинах, вращающихся высоко над их полями для скота, она надеется, что это принесет пользу будущим поколениям.

«Я часто думаю, что увидят мои внуки», — сказала она.«Мы не всегда думаем, что нам понравятся перемены. Но обычно, когда они случаются, все в порядке».

«Крупнейшая морская ветряная электростанция Тайваня» произвела первую электроэнергию

Морская ветряная турбина в водах Тайваня. Министерство экономики Тайваня заявляет, что к середине этого десятилетия оно намерено достичь 20% производства возобновляемой энергии.

Билли Х.К. Квок | Блумберг | Getty Images

Крупномасштабная морская ветряная электростанция в водах у побережья Тайваня произвела свою первую энергию, и участники проекта назвали эту новость «важной вехой».

В своем заявлении в четверг датская энергетическая компания Orsted сообщила, что первая электроэнергия на объектах Greater Changhua 1 и 2a была поставлена ​​в соответствии с графиком после установки первоначального набора ветряных турбин. к береговым подстанциям Орстеда через кабели массива, морские подстанции и экспортные кабели. Возобновляемая энергия подавалась в национальную сеть через подстанцию ​​Taipower». Taipower — это государственная коммунальная служба. Самая большая морская ветряная электростанция на Тайване.»

Он будет иметь мощность около 900 мегаватт и будет использовать 111 турбин Siemens Gamesa Renewable Energy. Мощность относится к максимальному количеству электроэнергии, которое могут производить установки, а не к тому, что они обязательно производят. Проект завершится в этом году. По словам Орстеда, объект в конечном итоге будет генерировать достаточно энергии, чтобы удовлетворить потребности 1 миллиона домохозяйств на Тайване. Ван, который является генеральным директором Orsted Taiwan, сказал.«Это была непростая задача, особенно с учетом вызовов пандемии COVID-19 в течение последних двух лет», — позже добавил Ван.

Объявление, сделанное в четверг, представляет собой шаг вперед для оффшорной ветроэнергетики Тайваня, но отчет Глобального совета по ветроэнергетике, опубликованный в апреле, подчеркивает, что не все было гладко.

«Тайвань должен был ввести в эксплуатацию более 1 ГВт [гигаватт] оффшорной ветроэнергетики из трех проектов в прошлом году, исходя из планов COD [дата коммерческой эксплуатации] проекта, но в конце концов была запущена только демонстрационная мощность 109 МВт Changhua», — говорится в сообщении. Об этом говорится в Глобальном отчете о ветре за 2022 год.Задержка, добавил GWEC, была «в основном вызвана сбоями, связанными с COVID-19».

В Азии отчет GWEC ставит Тайвань на второе место после Китая с точки зрения планируемых морских ветровых установок в ближайшей и среднесрочной перспективе.

По данным торговой ассоциации, Китай планирует добавить 39 ГВт оффшорной ветроэнергетики в течение следующих пяти лет, а Тайвань — 6,6 ГВт. Предполагается, что Вьетнам, Южная Корея и Япония добавят 2,2, 1,7 и 1 ГВт соответственно.

Узнайте больше о экологически чистой энергии от CNBC Pro

Министерство экономики Тайваня заявляет, что к середине этого десятилетия оно намерено достичь 20% производства возобновляемой энергии.

«Цель для фотоэлектрических [фотоэлектрических] установок была поставлена ​​​​на уровне 20 ГВт к 2025 году, в то время как ожидается, что оффшорная ветровая энергия превысит 5,7 ГВт», — говорится в сообщении. Солнечная фотогальваника относится к способу прямого преобразования солнечного света в электричество. Власти Тайваня также хотят, чтобы в 2025 году доля природного газа в выработке электроэнергии составляла 50%. Ссылаясь на данные Министерства экономики, Бюро внешней торговли Тайваня сообщает, что 44.69% от общего объема производства электроэнергии в 2021 году приходилось на сжигание угля.

Доля природного газа составила 36,77%, из них атомная энергия – 9,63%, а возобновляемые источники энергии – 5,94%. На долю мазута и гидроаккумулирующих электростанций приходилось 1,87% и 1,10%.

 

3D-печать башен ветряных турбин Sky-High с аддитивным производством (видео)

Высота велика, когда дело касается башен ветряных турбин. Чем они выше, тем больше энергии они могут использовать. Транспортировка массивных компонентов башни к месту их установки является сложной с точки зрения логистики и дорогостоящей задачей, но у GE Renewable Energy есть решение: 3D-печать основания бетонной башни на месте, что упрощает строительство высоких ветряных турбин, делает их более эффективными и требует меньших затрат на транспортировку. расходы.

21 апреля заместитель помощника секретаря EERE по возобновляемым источникам энергии Алехандро Морено принял участие в церемонии разрезания ленты для нового 3D-принтера в исследовательском центре GE в Бергене, штат Нью-Йорк, где эксперты оптимизируют процесс 3D-печати бетона и будут индустриализировать процесс аддитивного производства. В 2020 году Управление технологий ветроэнергетики EERE выделило GE Renewable Energy 5 миллионов долларов на развитие технологии 3D-печати.

Больше башен, больше мощности

Этот проект может открыть двери для большего количества ветряных установок по всей стране, что позволит увеличить масштабы использования энергии ветра, что имеет решающее значение для достижения целей администрации Байдена по обезуглероживанию.Сегодня энергия ветра обеспечивает около 9% общего производства электроэнергии в США с установленной мощностью более 120 гигаватт, но с этими более высокими башнями, которые могут получить доступ к более скоростным ветрам, мы можем значительно расширить недорогую энергию ветра в таких регионах, как Северо-восток и юго-восток США.

Строительство более высокой башни включает в себя интеграцию пьедестала, на котором она стоит, с фундаментом турбины. Подошва GE для печати и другие штабелируемые секции могут достигать высоты более 20 метров, что помогает увеличить высоту узла до более чем 140 метров, что вдвое больше, чем 20 лет назад.(Ступица удерживает лопасти на месте и соединяет лопасти с главным валом

Экономия средств, благоприятная для климата

Установка более высоких ветряных башен имеет экономический смысл, поскольку более высокие башни, захватывающие больше ветров, снижают затраты на каждую установку, снижают общую стоимость энергии и приводят к снижению затрат на электроэнергию для потребителей.   Печать   их на месте решает проблему транспортировки огромных башен в места, где нет доступа к железным дорогам или дорогам, по которым могут проехать большие грузовики, и дает возможность получать больше энергии ветра в большем количестве мест.Ветер уже конкурентоспособен по стоимости во многих частях Соединенных Штатов по цене около 2–3 центов за киловатт-час, но Министерство энергетики планирует к 2030 году сократить стоимость энергии ветра вдвое.

С помощью нового исследовательского центра GE Renewable Energy работает над тем, чтобы сделать компоненты градирни и аддитивное производство более экологичными. В будущем компания надеется сократить на 15-30% количество углеродоемкого бетона и арматуры, используемых для строительства фундаментов башен.Только на производство цемента приходится 7% глобальных выбросов CO2, что является огромной долей для одного производителя. А декарбонизировать его по своей сути сложно, поэтому все, что мы можем сделать, чтобы сократить использование бетона, невероятно важно. Исследователи на объекте также работают над совершенствованием использования переработанных лопастей ветряных турбин в качестве сырья для добавочного бетона с целью получения формулы добавочного бетона, которая полностью пригодна для вторичной переработки, что еще больше снижает выбросы углерода.

Дополнительные преимущества

Трехмерная печать бетона на месте установки означает, что высота секций башни может быть настроена для различных установок и мест.А на ветряных электростанциях, использующих эту технологию, будут созданы новые рабочие места для строительства ветряных башен.

Исследования и технологические достижения могут открыть и расширить использование энергии ветра в Соединенных Штатах, предоставив большему количеству американцев доступ к экологически чистой энергии. Такие производственные технологии, как 3D-печать, которые упрощают установку и сокращают транспортные расходы, могут помочь в этом.

Узнайте больше о состоянии наземной ветроэнергетики, прочитав отчет о рынке ветроэнергетики за 2021 год.

Предоставлено Управлением по энергоэффективности и возобновляемым источникам энергии.


Реклама
Цените оригинальность CleanTechnica? Подумайте о том, чтобы стать участником, сторонником, техническим специалистом или послом CleanTechnica – или покровителем на Patreon.

У вас есть совет для CleanTechnica, вы хотите разместить рекламу или предложить гостя для нашего подкаста CleanTech Talk? Свяжитесь с нами здесь.

Ветроэнергетическая компания выплатит 8 миллионов долларов за убийство 150 орлов

Ветряная энергетическая компания на прошлой неделе признала себя виновной в убийстве не менее 150 орлов на своих ветряных электростанциях и была приговорена к выплате 8 миллионов долларов в виде штрафов и реституции, заявили федеральные прокуроры.

Компания ESI Energy, дочерняя компания NextEra Energy Resources, также была приговорена к пяти годам условно, в течение которых она должна следовать плану управления орлами, после того как во вторник признала себя виновной по трем пунктам обвинения в нарушении Договора о перелетных птицах. Действовать.

ESI признала, что с 2012 года на ее объектах погибло не менее 150 белоголовых орлов и беркутов, и что 136 из этих смертей были «утвержденно определены как связанные с ударом орла лопастью ветряной турбины», — говорится в сообщении Министерства юстиции. заявление.

Смертельные случаи произошли на 50 из 154 ветряных электростанций, которыми управляет компания в США, сообщило министерство юстиции.

Компания не предприняла шагов для защиты орлов или получения разрешений, необходимых в случае документирования или прогнозирования гибели орлов, сообщило Министерство юстиции. По словам прокуроров, не предприняв этих шагов, ESI «получила конкурентное преимущество».

«Это судебное преследование и реституция, которую оно обеспечивает, защитят экологически важные и величественные природные ресурсы наших популяций белоголового орлана и беркута», — Филипп А.Об этом говорится в заявлении прокурора Восточного округа Калифорнии Талберта.

Ребекка Куява, президент NextEra, заявила в своем заявлении, что она не согласна с соблюдением политики федеральным правительством, потому что «реальность состоит в том, что строительство любого сооружения, вождение любого транспортного средства или полет на любом самолете сопряжены с возможностью того, что и другие столкновения с птицами могут произойти в результате этой деятельности».

«У нас давняя и заслуженная репутация в области защиты окружающей среды и позитивного сосуществования и поддержки дикой природы вокруг наших объектов», — г-жа.— сказал Куява. «И мы никогда не устанавливали ветряную турбину, зная, что в нее прилетит орел, и мы не предпринимали никаких действий в нарушение федерального закона».

Компания согласилась потратить до 27 миллионов долларов на меры по «минимизации дополнительных смертей и травм орлов», заявили прокуроры. Стивен Стенгель, представитель NextEra, сказал, что пока нет конкретной информации о том, как будут потрачены эти деньги.

Дело происходит, когда белоголовый орлан, национальный символ, чье возрождение считается одной из величайших историй сохранения 21-го века, сталкивается с новой угрозой: отравлением свинцом.

К середине 20-го века все белоголовые орланы, кроме нескольких сотен, считались мертвыми, в основном из-за широко распространенного применения синтетического инсектицида ДДТ. Запрет на ДДТ в 1972 году и усилия по сохранению помогли восстановить популяцию. Белоголовый орлан был исключен из-под защиты Закона об исчезающих видах в 2007 году, и его оценочная популяция выросла до 316 700 к 2019 году. смерть и медленный рост населения.Ученые считают, что основным источником свинца являются боеприпасы, используемые охотниками, которые стреляют в животных, которых затем поедают орлы.

Защита орлов стала «сложной ситуацией», особенно когда речь идет о ветряных турбинах, сказала Джулия Пондер, профессор и заместитель декана Колледжа ветеринарной медицины Университета Миннесоты, чьи исследования сосредоточены на медицине и хирургии хищников. .

«Я бы хотела, чтобы он был черно-белым, но это не так», — сказала она.

Хотя ветряные турбины могут нанести вред орлам и другим птицам, они также являются альтернативной формой энергии, более чистой, чем ископаемое топливо, которое способствует потеплению планеты, сказала она.

Кончики лопастей ветряной турбины могут вращаться со скоростью около 200 миль в час, достаточно быстро, чтобы мгновенно убить любую птицу, сказал профессор Пондер.

Исследование, проведенное в 2013 году, показало, что от 140 000 до 328 000 птиц ежегодно погибают в Соединенных Штатах на монопольных турбинах.

Роберто Альбертани, профессор машиностроения в Орегонском государственном университете, заявил в 2017 году, что он и его команда разработали систему, призванную сделать ветряные турбины более безопасными для орлов.

Профессор Альбертани сказал, что необходимо использовать камеры, чтобы определить, приближаются ли птицы к лопастям, запускают ли надувные трубы на земле или фигурки «танцоров ветра», подобные тем, которые часто можно увидеть в автосалонах, чтобы отпугнуть птиц. в презентации в прошлом году.

Орлов, кажется, «раздражают антропоморфные фигуры», сказал он.

Профессор Пондер сказал, что некоторые исследователи изучают возможность использования звуковых сигналов, чтобы отпугивать птиц от турбин. Другие работают над системами обнаружения, которые будут отключать турбину при приближении орлов — мера, которая может быть эффективной, но дорогостоящей для энергетических компаний.

«Это действительно сложные вопросы, — сказала она. «И мы должны работать, чтобы найти правильные вопросы и ответы на них».

Отключение спутников вывело из строя тысячи ветряных турбин Enercon. на Reuters.com

Регистрация

  • Дистанционное управление 5800 выведенными из строя ветряными турбинами
  • Enercon заявляет, что нарушение совпало с российским вторжением
  • Говорит, что работает с поставщиками для решения проблемы /ФРАНКФУРТ, 28 фев (Рейтер) — Немецкая компания Enercon в понедельник заявила, что «массовые сбои» спутниковой связи в Европе повлияли на работу 5800 ветряных турбин в Центральной Европе.

    Спутниковая связь прекратила работу в четверг, отключив удаленный мониторинг и управление ветряными турбинами общей мощностью 11 гигаватт (ГВт).

    «Точная причина сбоя пока не известна. Услуги связи вышли из строя практически одновременно с началом российского вторжения в Украину», — говорится в сообщении Enercon.

    Зарегистрируйтесь прямо сейчас и получите БЕСПЛАТНЫЙ неограниченный доступ к Reuters.com

    Зарегистрируйтесь

    Компания заявила, что у нее нет дополнительной информации о том, кто или что могло вызвать сбой.

    Компания Enercon проинформировала немецкую службу по надзору за кибербезопасностью BSI и работает с соответствующими поставщиками сетей спутниковой связи для устранения сбоя, который, по его словам, затронул около 30 000 спутниковых терминалов, используемых компаниями и организациями из различных секторов по всей Европе.

    BSI заявила, что ей известно о неисправности оператора спутниковой связи, что ограничило техническое обслуживание некоторых ветряных турбин, но не предоставила подробностей.

    «Однако в настоящее время не ожидается никакого воздействия на стабильность энергосистемы из-за избыточных коммуникационных возможностей ответственных операторов сети. Дальнейшее расследование причин проводится заинтересованной компанией в тесном взаимодействии с ответственными органами», — говорится в сообщении BSI.

    Зарегистрированная в США компания спутниковой связи Viasat Inc (VSAT.O) заявила ранее в понедельник, что расследует предполагаемую кибератаку, которая привела к частичному отключению ее услуг широкополосной связи в Украине и других европейских странах.читать дальше

    Enercon работает с операторами пострадавших ветряных электростанций, чтобы создать альтернативные способы восстановления дистанционного управления турбинами, говорится в сообщении, не называя имен операторов.

    Турбинам ничего не угрожало, поскольку они продолжали работать в «автоматическом режиме», заявили в компании.

    Немецкая ежедневная газета Handelsblatt впервые сообщила о сбое ранее в понедельник.

    Зарегистрируйтесь сейчас и получите БЕСПЛАТНЫЙ неограниченный доступ к Reuters.com

    Зарегистрируйтесь

    Репортажи Марии Шихан, Кристофа Стейтца и Андреаса Ринке; Под редакцией Миранды Мюррей и Бернадетт Баум

    Наши стандарты: Принципы доверия Thomson Reuters.

    Гонка за развертывание «сверхразмерных» ветряных турбин продолжается

    Ветряная турбина Haliade-X, сфотографированная в Нидерландах 2 марта 2022 года. установлены в ближайшие годы.

    Питер Бур | Блумберг | Getty Images

    В недалеком будущем в водах в 15 милях от Мартас-Винъярд появится потенциально важная часть энергетического будущего Америки: 800-мегаваттный Vineyard Wind 1, проект, который был описан как «первый коммерческий проект в стране». масштабная морская ветряная электростанция.»

    Строительство Vineyard Wind 1 началось в прошлом году, и на объекте будут использоваться турбины Haliade-X компании GE Renewable Energy мощностью 13 МВт. Высота до 260 метров (853 фута), диаметр ротора 220 метров и 107 метровых лопастей, Haliade-X является частью нового поколения турбин, которые будут установлены в ближайшие годы

    Помимо GE, к акту о больших турбинах присоединяются и другие компании. В августе 2021 года китайская MingYang Компания Smart Energy обнародовала детали проекта высотой 264 метра, в котором будут использоваться 118-метровые лопасти.

    Датская фирма Vestas работает над 15-мегаваттной турбиной с диаметром ротора 236 м и лопастями 115,5 м, в то время как Siemens Gamesa Renewable Energy разрабатывает турбину с лопастями 108 м и диаметром ротора 222 м. метров.

    Причины такого увеличения размера ясны. Когда дело доходит до высоты, Министерство энергетики США говорит, что башни турбин «становятся выше, чтобы улавливать больше энергии, поскольку ветер обычно усиливается с увеличением высоты.

    Узнайте больше о чистой энергии от CNBC Pro

    Увеличенный диаметр ротора не только для галочки. Министерство энергетики отмечает, что они «позволяют ветряным турбинам охватывать большую площадь, улавливать больше ветра и производить больше электроэнергии».

    То же самое и с лопастями.Министерство энергетики заявляет, что более длинные лопасти могут «захватывать больше доступного ветра, чем более короткие — даже в районах с относительно слабым ветром». но их масштабы могут создать ряд среднесрочных и долгосрочных проблем для сектора, создавая узкие места, которые могут вызвать головную боль.

    Shipshape

    Взять установки. В феврале исследование Rystad Energy выявило некоторые возможные проблемы, связанные с судами, используемыми для установки морских ветряных турбин в открытом море.

    Не считая Китая, ветряные турбины пережили то, что они назвали «всплеском роста в последние годы, увеличившись в среднем с 3 мегаватт (МВт) в 2010 году до 6,5 МВт сегодня».

    Этот сдвиг, как он объяснил, скорее всего, сохранится. «В период с 2010 по 2021 год на турбины мощностью более 8 МВт приходилось всего 3% мировых установок, но, по прогнозам, к 2030 году этот процент вырастет до 53%.»

    Приведенные выше данные относятся только к морским ветряным турбинам. По данным компании, занимающейся энергетическими исследованиями и бизнес-аналитикой, к 2024 году спрос на суда, способные устанавливать более крупные морские турбины, превысит предложение.

    Операторы, — говорится в сообщении. придется инвестировать в новые суда или модернизировать существующие, чтобы установить сверхразмерные турбины, которые, как ожидается, станут нормой к концу десятилетия, или скорость морских ветровых установок может замедлиться.»

    «Когда турбины были меньшего размера, установка может быть выполнена флотом морских ветряных судов первого поколения или переоборудованных самоподъемных кранов из нефтегазовой отрасли», — заявил Мартин Лисн, старший аналитик по буровым установкам и судам в Rystad Energy.

    Поскольку операторы продолжают отдавать предпочтение более крупным турбинам, Лисн сказал, что для удовлетворения спроса потребуется «новое поколение специально построенных судов».

    Эти специализированные суда недешевы. Американская фирма Dominion Energy, например, возглавляет консорциум, строящий 472-футовую Charybdis, которая будет стоить около 500 миллионов долларов и сможет установить существующие турбины и турбины следующего поколения мощностью 12 МВт или выше. В будущем потребуется больше судов, таких как «Харибда», по мере роста турбин.

    «Из нынешнего флота специально построенных судов только несколько единиц могут установить турбины мощностью 10 МВт+, и ни один из них в настоящее время не может установить турбины мощностью 14 МВт+», — говорится в анализе Rystad Energy. «Это изменится к 2025 году, когда начнут поступать новые суда, а существующие суда получат модернизацию кранов».

    Порты

    Корабли, перевозящие и устанавливающие турбины, будут играть важную роль в ближайшие годы, но порты, в которых они пришвартованы, являются еще одной областью, где, вероятно, потребуются инвестиции и модернизация для удовлетворения роста ветровой энергии.

    В комментарии, отправленном CNBC по электронной почте, Лисн из Rystad Energy назвал портовую инфраструктуру «очень важной» с точки зрения судов.

    Монтажные суда, пришвартованные в Остенде, Бельгия. Отраслевые организации сектора ветроэнергетики призывают к значительным инвестициям в портовую инфраструктуру, чтобы справиться с быстрым ростом ветряных электростанций.

    Филипп Клеман/Артерра | Универсальная группа изображений | Getty Images

    В будущем, похоже, потребуются большие деньги.В мае прошлого года в отчете отраслевой организации WindEurope говорилось, что порты Европы должны будут инвестировать 6,5 млрд евро (около 7,07 млрд долларов) к 2030 году, чтобы «поддержать расширение оффшорной ветроэнергетики».

    В отчете рассматривается новая реальность больших турбин и их влияние на порты и инфраструктуру. «Для размещения более крупных турбин и расширения рынка необходимы модернизированные или совершенно новые объекты», — говорится в сообщении.

    Порты, как заявила WindEurope, также должны будут «расширить свою территорию, укрепить причалы, улучшить свои глубоководные гавани и выполнить другие строительные работы.»

    В недавнем отчете Глобального совета по ветроэнергетике также подчеркивается важность портов.

    «По мере расширения оффшорных ветроэнергетических проектов и роста количества плавучих ветровых проектов в коммерческих масштабах модернизация портов будет иметь решающее значение для будущего успеха отрасли. , — говорится в сообщении. к 2035 году станет обычным явлением», — говорится в сообщении, а затем добавляется, что проекты, связанные с плавучими морскими ветроэнергетическими установками, разрабатываются «в огромных объемах».

    Эти «плавучие проекты» нуждались в «значительном хранении и сборке на пристани, что требовало более просторных помещений, наземных транспортных связей в пределах портовых территорий и глубоководных портов».

    «Несколько правительств определили модернизацию портов как жизненно важную морской ветер, от Тайваня до штата Нью-Йорк».

    По мере увеличения размеров ветряных турбин суда, используемые для перевозки их составных частей, также должны будут адаптироваться.

    Эндрю Мэтьюз — Pa Images | Pa Images | Что касается портов, Лисн из Rystad Energy сообщила CNBC, что U.S., чей текущий рынок оффшорной ветроэнергетики невелик, «потребует дополнительной работы, поскольку у них нет такой инфраструктуры, как в Европе».

    Похоже, грядут перемены на этом фронте. В начале марта BP и Equinor — две компании, более известные как производители нефти и газа, — подписали соглашение о преобразовании Южно-Бруклинского морского терминала в оффшорный ветропарк.

    В объявлении Equinor говорится, что порт станет «передовым плацдармом для проектов Equinor и bp Empire Wind и Beacon Wind.«Участок, как утверждается, станет «местом назначения для будущих морских ветровых проектов в регионе». Ожидается, что инвестиции в модернизацию инфраструктуры составят от 200 до 250 миллионов долларов. выше подчеркивает важность инфраструктуры и логистики.Шаши Барла, который является глобальным руководителем цепочки поставок и технологий ветровой энергии в Wood Mackenzie, сказал CNBC, что, хотя у компаний есть технологические возможности, логистические проблемы оказываются «очень сложными».»

    «Дело не в том, что это что-то новое… мы говорим о проблемах логистики с самого первого дня существования отрасли, — сказал Барла. — Дело в том, что… сегодня мы приближаемся к переломному моменту».

    Крупнейшие страны мира объявляют о планах по наращиванию мощностей ветровой энергии, чтобы уменьшить нашу зависимость от ископаемого топлива

    По мере увеличения размеров компонентов ветряных турбин логистические проблемы, с которыми сталкивается сектор, также, похоже, будут расти На этом изображении, сделанном в августе 2021 года, показана транспортировка 69-метровой лопасти винта в Германии.

    Эндрик Безделушки | Исток Редакция | Getty Images

    Хотя эти цели амбициозны, ясно, что они сталкиваются с рядом препятствий. Несмотря на проблемы, связанные с размером турбины, потребуются гигантские усилия, чтобы перевести все эти установки в режим онлайн. Есть работа, которую нужно сделать.

    «Все чаще отсутствие вспомогательной инфраструктуры рассматривается как основной ограничивающий фактор роста ветроэнергетики», — отмечается в отчете GWEC.

    «Во многих странах, — добавил он, — отсутствие инфраструктуры, такой как энергосистемы и сети передачи, логистические магистрали и порты, ограничивает распространение ветровой энергии и подавляет те самые инновации, которые необходимы для преобразования энергетической системы.

    Наряду с этими вопросами, взаимодействие ветряных турбин с дикой природой, вероятно, станет еще одной областью серьезных дебатов и дискуссий в будущем.

    Только на прошлой неделе Министерство юстиции США объявило, что фирма под названием ESI Energy Inc к трем пунктам обвинения в нарушении MBTA», или Закона о договоре о перелетных птицах. планета «лунатика к климатической катастрофе», ставки не могли быть намного выше.

    Окружающая среда: основы энергии ветра

    Что такое энергия ветра?

    Энергия ветра — это форма солнечной энергии. Ветер возникает, когда солнце нагревает воздух и землю неравномерно. Геологические неровности и вращение Земли также имеют значение. Когда воздух нагревается, он поднимается вверх, а более холодный воздух быстро опускается, заполняя пространство. Это вызывает движение воздушных масс. На протяжении веков люди использовали энергию ветра. Сегодня большие и малые ветряные турбины преобразуют кинетическую энергию ветра в электрическую энергию для индивидуального и коммерческого использования.Энергия ветра является самым быстрорастущим источником энергии в мире.

    Ветряная турбина Основные факты

    Ветряные турбины названы в зависимости от ориентации оси лопасти ротора. Вертикальные турбины имеют вертикальную ось и также называются турбинами для взбивания яиц. Этот стиль менее распространен, чем обычная горизонтальная ось. Горизонтальные турбины с горизонтальной осью рабочих лопаток являются наиболее распространенной конструкцией и имеют самое широкое распространение.

    Детали ветряной турбины

    Есть несколько частей, которые работают в ветряных турбинах для преобразования энергии ветра в электрическую энергию.Ветряные турбины состоят из лопасти ротора, гондолы, башни и электрооборудования. Наиболее распространенная модель ветряных турбин с горизонтальной осью имеет три лопасти ротора, изготовленные из полиэстера, армированного стекловолокном, или эпоксидной смолы на основе дерева. Лопасти ротора преобразуют энергию ветра в энергию вращения внутри турбины. В гондоле находится трансмиссия, редуктор и генератор. Турбина находится внутри коробки передач. Круговое движение турбины приводит в действие генератор, который затем преобразует кинетическую энергию ветра в электрическую.

    Ветряные турбины размещаются на башнях высотой от 40 до 90 метров. Поскольку на больших высотах турбулентность воздуха меньше, ветряные турбины наиболее эффективно устанавливаются на высоких башнях. Башни построены из стали. Электрическое оборудование, в основном провода, проходит через стальные опоры, так что энергия может распределяться либо между отдельными клиентами, либо передаваться в электрическую сеть.

    Заземляющее оборудование находится у основания башен ветряных турбин. Крайне важно, чтобы ветряные турбины имели способ рассеивания энергии и защиты механических компонентов от ударов молнии и увеличения высоты башни; также увеличивается риск ударов молнии.Заземляющее оборудование, в первую очередь медное, помогает защитить турбины и людей от ударов молнии.

    Размер

    Размер ветряных турбин зависит от их использования и местоположения. Производство энергии увеличивается с высотой и диаметром лопастей ротора. Небольшая ветряная турбина для дома или бизнеса имеет в среднем диаметр лопастей ротора 8 метров и высоту башни 40 метров. Средняя ветряная турбина на ветряной электростанции имеет диаметр лопастей 50-90 метров с высотой башни в том же диапазоне.Если ветряная турбина имеет диаметр лопасти 90 метров, высота башни будет соответствовать этому значению, равному 90 метрам, что создаст общую высоту примерно 135 метров (442 фута). Для ветрогенератора такого размера требуется 2 акра земли. Однако эту землю можно обрабатывать и пасти, сводя к минимуму воздействие.

    Последние разработки в области строительства морских ветряных турбин позволили увеличить размер и, следовательно, увеличить производство энергии. Средняя морская ветряная турбина имеет диаметр лопастей 110 метров. Больший размер в значительной степени обусловлен тем, что крупногабаритное оборудование легче транспортировать на корабле, чем по суше.

    Выход энергии ветра

    Выходная мощность ветряных турбин измеряется в ваттах, киловаттах и ​​мегаваттах. Обозначение выходной мощности основано на том, сколько энергии ветряная турбина производит за один год. Например, турбина мощностью 10 киловатт производит 10 киловатт энергии в год, что достаточно для питания среднего семейного дома в течение одного года. Одного мегаватта электроэнергии достаточно для питания 225-300 типичных американских домов.

    Ветряные электростанции

    Для производства энергии в больших масштабах ветряные турбины объединяются в ветряные электростанции.Производство энергии ветряными электростанциями колеблется от нескольких мегаватт до сотен мегаватт. Поскольку с помощью ветряных электростанций желательно крупномасштабное производство энергии, используются большие ветряные турбины коммерческого класса. Эти крупномасштабные ветряные турбины имеют мощность производства энергии от 750 киловатт до 2,5 мегаватт. Если бы вы сгруппировали такие ветряные турбины вместе в ветряную электростанцию, вы бы получили следующие выходы энергии: десять машин по 700 киловатт произвели бы 7 мегаватт энергии, а десять машин по 2,5 мегаватта произвели бы 25 мегаватт.Полученного в результате производства 25 мегаватт энергии достаточно для питания 5600-7500 американских домов.

    В то время как ветряные электростанции занимают большой участок земли, поскольку для каждой турбины требуется около 2 акров земли, относительное воздействие может быть минимальным. Это связано с тем, что ветряные электростанции можно строить в сельскохозяйственных районах, не нарушая сельхозугодий. Землю можно по-прежнему обрабатывать или пасти, при этом фермер получает дополнительный доход, сдавая землю в аренду владельцу ветряной электростанции.

    Преимущества энергии ветра

    Самым большим преимуществом энергии ветра является тот факт, что она не имеет выбросов углерода. Источник энергии является бесплатным, неограниченным и не подлежит торговому эмбарго. Ветряные турбины очень надежны, их эксплуатационная готовность составляет 98%. Коэффициент доступности относится к проценту времени, в течение которого источник питания работает, а не отключен для ремонта или технического обслуживания. Ветряные турбины чрезвычайно надежны, требуют минимального обслуживания и ремонта.

    Энергия ветра легкодоступна в Соединенных Штатах, при этом в 46 из 50 штатов есть районы, достаточно ветреные, чтобы их можно было использовать для использования энергии ветра. Самая высокая концентрация основных земель для производства ветровой энергии находится в центральном регионе страны, от Миннесоты до Техаса и Вайоминга.

    Ветряные электростанции производят энергию по более низкой цене для потребителей. По некоторым оценкам, общая стоимость производства энергии составляет 4-6 центов за киловатт-час. Эта скорость сопоставима с мощностью угольных электростанций.

    Поскольку ветер непостоянен, в настоящее время энергия ветра не рекламируется как универсальное энергетическое решение. Вместо этого энергия ветра будет одним из множества источников энергии, доступных через энергетический пул. Широко распространено мнение, что энергия ветра может быть легко использована для покрытия 5% производства энергии в США, а к 2017 году производство энергии ветра во всем мире может составить 10%.

    Освоения 10% энергетического потенциала в 10 самых ветреных штатах достаточно, чтобы сократить выбросы углерода в США почти на 1/3, а мировые выбросы углекислого газа на 4%.Это значительно уменьшит кислотные дожди и нашу зависимость от ископаемого топлива. Если бы энергия ветра могла производить 20% энергии США, она вытеснила бы более 1/3 выбросов угольных электростанций или все ядерные отходы и загрязнение воды атомными электростанциями. Эти изменения окажут большое положительное влияние на окружающую среду в нашей стране и во всем мире.

    Спрос на ветряные турбины создаст рабочие места как в производстве, так и в установке ветряных электростанций. Производство ветровой энергии принесет столь необходимые рабочие места в сельские районы.Кроме того, ветряные электростанции могут приносить фермерам дополнительный доход за счет аренды земли. Более активное развитие ветровой энергетики будет иметь положительный экономический эффект, помимо экономии затрат на энергию, что сделает ветроэнергетику выгодной как с экономической, так и с экологической точки зрения.

    Как медь помогает сделать энергию ветра возможной

    Медь в основном используется в технологиях ветроэнергетики в обмотках катушек в статорной и роторной частях генератора, в проводниках высоковольтных силовых кабелей и в катушках трансформатора.Медь жизненно важна для системы электрического заземления ветряных электростанций. Мачты турбин являются главными аттракторами ударов молнии, поэтому они требуют системы молниезащиты. Когда молния ударяет в лопасть турбины, ток проходит вдоль лопасти, через ступицу лопасти в гондоле (корпус редуктора/генератора) и вниз по мачте к системе заземления. Лезвие включает в себя медный проводник большого сечения, который проходит по всей его длине и позволяет току проходить по лезвию без вредного нагрева.Гондола защищена молниеотводом, часто медным. Система заземления у основания мачты состоит из толстого медного кольцевого проводника, прикрепленного к основанию или расположенного в пределах метра от основания. Кольцо крепится к двум диаметрально противоположным точкам на основании мачты. Медные выводы проходят наружу от кольца и подключаются к медным или покрытым медью заземляющим электродам. Кольца заземления на всех турбинах ветряной электростанции соединены между собой, образуя сетевую систему с чрезвычайно малым суммарным сопротивлением.

    По данным Американской ассоциации ветроэнергетики (AWEA), большинство ветряных электростанций имеют множество общих черт, в том числе одну турбину с подключением к генератору и повышающему трансформатору, коллекторные системы среднего напряжения и соединительное оборудование.

    Сколько меди используется в ветряной электростанции?

    В 2006 году CDA обратилось к Национальным лабораториям Ок-Риджа (ORNL) с просьбой оценить использование меди в возобновляемых источниках энергии. ORNL провел анализ ветряной электростанции Баффало-Маунтин, находящейся в ведении Управления долины Теннесси (TVA), и получил следующую информацию.

    Ветряная электростанция Buffalo Mountain имеет два типа турбин: Vestas Model V47 и Vestas Model V80. Для Vesta V47, турбины мощностью 660 кВт, обмотки в системе составляют примерно 800 фунтов меди. Таких турбин три. Три кабеля 2/0 длиной 270 футов каждый соединяют генератор наверху башни с контроллером внизу. Приблизительно 100 фунтов медной шины расположены в основании. Кроме того, шкаф управления содержит около 300 фунтов различных проводов малого сечения.Каждая башня имеет систему заземления, состоящую из медного кабеля 1/0, проходящего по всей длине башни. Несколько круглых колец этого кабеля окружают башню. Основание башни составляет около 39 футов. С каждой башней связаны три медных заземляющих стержня длиной 20 футов и диаметром около 1/2 дюйма.

    Установлено 15 турбин V80 мощностью 1,8 МВт каждая. Кабельное соединение 4/0. Передаточный шкаф содержит около 15 фунтов меди. От распределительного шкафа по кабелю 2/0 или 3/0 энергия подается под землю к распределительной станции или пункту сбора.Оттуда алюминиевый воздушный кабель распределяет энергию от фермы.

    Очевидно, что выдающаяся проводимость и долговечность меди помогают сделать производство энергии ветра эффективным и надежным. Поскольку США начинают уделять больше внимания возобновляемым источникам энергии, медь будет играть важную роль.

    Дополнительные источники информации

    Информационный центр программы развития ветроэнергетики

    Грин Энерджи Капитал Партнерс

    У.S. Министерство энергетики – Энергоэффективность и возобновляемые источники энергии

    Ветряные турбины Сейчас

    Американская ассоциация ветроэнергетики

    .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.