Ветроэнергетика

Положительные и отрицательные стороны ветроэнергетики

Как известно, первые ветряные мельницы появились свыше 1,5 тыс. лет назад в Персии. То есть о подчинении силы ветра люди задумывались в давние времена. Ветряные электростанции дают возможность получать энергию из экологически чистых источников.

В наши дни интерес к ветроэнергетике как альтернативном источнике энергии возрос в связи с экономическими (удорожание традиционного топлива, исчерпаемость полезных ископаемых) и экологическими проблемами. Действительно, получение ветроэнергии, запасы которой оцениваются в 170 трлн. кВт в год, не связано с негативным влиянием на природную среду.

Ветровая энергия работает с максимальной отдачей в местах, где скорость ветра в парадигме «умеренная – высокая». Это от 4,5 м/с и выше. Однако ветер может быть сильным или слабым, и направление его предсказать затруднительно. А ветроустановки окупят себя, если будут работать постоянно, вне зависимости от капризов погоды, причем, под открытым небом.

Строительство, содержание, ремонт ветряных электростанций затратно. Кроме того, эти объекты расположены на большой площади и создают шумовое загрязнение. Они отпугивают птиц и насекомых, мешают их привычным маршрутам (современные ветряные электростанции останавливают работу в сезонный перелет птиц). И, наконец, они нарушают качество приема телевизионных программ на рядом расположенных территориях.

Принцип работы ветряной электростанции

Принцип работы ветряной электростанции не представляет сложности: идет превращение энергии ветра в электрический ток. Происходит это в такой последовательности: сила ветра вращает ротор с лопастями, который подключен к валу генератору, вырабатывающему энергию электрическую. В других конструкциях ветер давит на тарелку с поршнем. Чем выше диаметр лопастей и скорость вращения ветра, тем выше объем вырабатываемой электрической энергии.

Компенсировать изменчивость ветра могут помочь «ветряные фермы», занимающие большие пространства. Ветродвигатели, установленные рядами (но не слишком близко), работают на единую сеть. Кроме того, чтобы снизить зависимость от «капризов» ветра (непостоянного направления и разной силы), систему дополняют маховиками и аккумуляторами – электрическими, воздушными, гидравлическими или электролизными. Но электрические аккумуляторы применяются чаще остальных.

Чтобы построить ветряную электростанцию в нужном месте, предварительно год или два проводят исследования и собирают информацию о скорости и направлении ветра, объединяя сведения в специальные карты доступности местности (карты ветров). При получении ветроэнергии играет роль высота, поэтому ветряные электростанции строят на верхних точках холмов, иных возвышенностей. Устанавливают допустимый уровень шума от ветряной электростанции для дневного и ночного времени, а также минимальное расстояние от жилых домов.

По мере того как ветряные электростанции окупаются, а их конструкции совершенствуются, цена воздушного электричества падает. Иногда значительно.

Типы ветряных электростанций

Самый распространенный тип – наземная ветряная электростанция (ветрогенераторы устанавливаются на возвышенных местах).

Прибрежные ветряные электростанции возводятся вблизи берегов (на небольшом удалении).

Шельфовые ветряные электростанции строят в море в 10-60 километрах от берега (на участках моря с небольшой глубиной). Эти электростанции более затратны при строительстве.

Известен тип плавающей ветряной электростанции (на плавающей платформе).

Россия, по прогнозам специалистов, будет наращивать мощности ветроэнергетики. Основные места размещения ветрообъектов:

• Баркортостан,
• Калмыкия,
• Калининградская область,
• Крым,
• Мурманск,
• республика Саха-Якутия.