Zasoby energetyki wiatrowej. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Zasoby energii wiatrowej. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Alternatywne źródła energii

Komentarze do artykułu

Wiatry to prądy powietrza atmosferycznego powstające w wyniku nierównomiernego nagrzewania się powierzchni Ziemi przez promieniowanie słoneczne. Energia wiatru jest wykorzystywana przez człowieka od niepamiętnych czasów we flocie żeglarskiej i wiatrakach. Od ponad 500 lat turbiny wiatrowe wypompowują wodę z polderów w Holandii – zasypanych obszarów lądowych leżących poniżej poziomu morza. Wiatraki wielołopatowe w Stanach Zjednoczonych były szeroko stosowane do pompowania wody ze studni; w latach trzydziestych XX wieku było ich ponad 30 milionów.

W 1890 roku po raz pierwszy w Danii zastosowano turbiny wiatrowe (turbiny wiatrowe) do wytwarzania energii elektrycznej. W latach dwudziestych i trzydziestych XX wieku turbiny wiatrowe opracowane przez Centralny Instytut Aerohydrodynamiczny (TsAGI) stały się powszechne w ZSRR w celu dostarczania energii odbiorcom oddalonym od sieci energetycznych. Służyły do ładowania akumulatorów, które następnie służyły do oświetlania i zasilania urządzeń radiowych.

Obecnie w Europie Zachodniej następuje boom w rozwoju energetyki wiatrowej. W Danii produkcja energii elektrycznej na farmach wiatrowych sięga 12% całkowitej produkcji, w Holandii, północnych landach Niemiec – 10%. W ciągu ostatnich dwóch dekad zmieniło się tu 7 generacji turbin wiatrowych, moc jednostkowa turbin wiatrowych osiągnęła 4,5 MW, średnica koła wiatrowego najpotężniejszej farmy wiatrowej wynosi 112 m. W Stanach Zjednoczonych w Kalifornii na wschód od San Francisco zainstalowano tysiące turbin wiatrowych o łącznej mocy około 2002 GW. Koszt energii wytwarzanej przez turbiny wiatrowe zbliżył się do kosztów tradycyjnych elektrowni. Energia wiatrowa otrzymuje wsparcie państwa w postaci pożyczek uprzywilejowanych, podatków i ceł. Rozwój turbin wiatrowych obejmuje transnarodowe korporacje zajmujące się zaawansowanymi technologiami naukowymi - General Electric, Boeing, Westinghouse. W ciągu ostatnich 37 lat na świecie zbudowano ponad 1 tysięcy turbin wiatrowych. Łączna moc światowych farm wiatrowych w 15 roku wyniosła 100 GW, z czego 2001% przypada na Europę. Coraz powszechniejsze stają się spółdzielnie drobnych właścicieli (rolników), które korzystając z pożyczek państwowych budują farmy wiatrowe i dostarczają energię elektryczną do systemu energetycznego.

Produkcja energii elektrycznej w turbinach wiatrowych zależy bezpośrednio od siły wiatru. Działają skutecznie przy prędkościach wiatru od 5 do 25 m/s (między 3 a 9 w skali Beauforta). Przy bezwietrznej pogodzie i przy słabych wiatrach, podczas silnych burz, niedostateczna produkcja energii powinna być rekompensowana rezerwowymi mocami elektrowni tradycyjnych. Na podstawie wieloletnich obserwacji meteorologicznych do budowy turbin wiatrowych wybierane są regiony o stabilnych i wystarczająco silnych wiatrach. Siła wiatru rośnie wraz z wysokością, dlatego turbiny wiatrowe umieszcza się na wysokich wieżach. Niemiecka turbina wiatrowa „Grovian-1” o mocy 3 MW, zbudowana na wybrzeżu Morza Północnego, ma średnicę wirnika 100 m, wysokość wieży 100 m.

Europejskie farmy wiatrowe zlokalizowane są głównie na wybrzeżach Bałtyku, mórz Północnych i Oceanu Atlantyckiego. Popularne są morskie (przybrzeżne) turbiny wiatrowe - po zainstalowaniu w pewnej odległości od wybrzeża znikają problemy z wyobcowaniem gruntów pod budowę i zmniejsza się obciążenie hałasem. W cieśninie Öresund między Danią a Szwecją powstaje 20 elektrowni o mocy jednostkowej 2 MW. Koszt energii elektrycznej produkowanej w europejskich farmach wiatrowych spadł w ciągu 20 lat z 38 centów do 5.6 centa za kilowatogodzinę (średni koszt w amerykańskich elektrowniach cieplnych i jądrowych na początku XXI wieku to około 1 centa).

W północno-zachodnim regionie Federacji Rosyjskiej strefy stabilnych i wystarczająco silnych wiatrów znajdują się na wybrzeżach Morza Bałtyckiego, Barentsa i Białego. Pod Kaliningradem zainstalowano pierwszą nowoczesną turbinę wiatrową o mocy 225 kW, podarowaną przez duński rząd. Podpisano umowę na budowę morskiej elektrowni jądrowej w obwodzie kaliningradzkim o łącznej mocy 50 MW, koszt projektu elektrowni 50 mln USD, wiatraki staną 500 m od brzegu. Pojedyncze wiatraki powstały w innych podmiotach federacji regionu północno-zachodniego. Opracowywany jest projekt budowy farmy wiatrowej na Półwyspie Kolskim. W ubogim energetycznie regionie Dalekiego Wschodu, gdzie dostawy energii są nadal prawie całkowicie uzależnione od przypływu tankowców z drogim olejem opałowym, wskazane jest wybudowanie farmy wiatrowej u wybrzeży Morza Japońskiego, tzw. Ochock i Morze Beringa. Turbiny wiatrowe mogą być wykorzystywane do mechanizacji podnoszenia się wody na odległych pastwiskach na suchych terenach, do odsalania słonej wody i ulepszania gruntów. Energia WPP może być magazynowana poprzez produkcję wodoru w drodze elektrolizy wody.

Zgłaszane są zastrzeżenia do rozwoju energetyki wiatrowej. Uważa się, że wiatraki i linie energetyczne psują krajobraz. W odległości do kilometra słychać hałas, możliwe są wibracje infradźwiękowe, możliwe są zakłócenia w telewizji. Dlatego w Europie Zachodniej farmy wiatrowe coraz częściej budowane są na płytkich wodach, w pewnej odległości od brzegu morskiego. Ptaki mogą cierpieć z powodu łopat turbin wiatrowych. Od klientów turbin wiatrowych zależy ocena, jak poważne są to obawy.

Autor: Labeish V.G.

Zobacz inne artykuły Sekcja Alternatywne źródła energii.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Baterie do smartfonów pomogą w prognozowaniu pogody 19.08.2013

Pogoda ma duży wpływ na pracę służb transportowych i życie publiczne, dlatego dokładność prognoz meteorologicznych bywa bardzo istotna. Jednak pomimo wykorzystania naziemnych stacji obserwacyjnych, satelitów i zaawansowanych systemów analitycznych nie można jeszcze w pełni polegać nawet na prognozach krótkoterminowych. Deweloperzy w Londynie chcą poprawić sytuację za pomocą informacji z milionów czujników chroniących baterie smartfonów przed przegrzaniem.

Obecnie aplikacja OpenSignal na iPhone'a i Androida wykorzystuje dane ze smartfonów użytkowników do oceny jakości wież komórkowych i zasięgu Wi-Fi na całym świecie, a także dostarcza dane o zużywanym ruchu. Obecnie baza OpenSignal jest uzupełniana 700 tys. aktywnych użytkowników, ale aplikacja nie przekazuje danych identyfikacyjnych.

James Robinson, współzałożyciel i CTO londyńskiej firmy OpenSignal, postanowił porównać dane dotyczące temperatury powietrza w Londynie ze zmianami temperatury baterii smartfonów i znalazł związek. Zgłosił się do Amerykańskiej Unii Geofizycznej o odkrytej przez siebie metodzie ułatwiającej zbieranie danych pogodowych i zwrócił się o pomoc do meteorologów i komputerów w opracowaniu niezawodnej metody określania temperatury ulicy opartej na nagrzewaniu baterii telefonicznych.

Deweloperzy stają przed zadaniem stworzenia systemu do dokładnego i terminowego przetwarzania danych. Niezbędne było wyeliminowanie wpływu wielu czynników ubocznych spowodowanych usytuowaniem urządzeń poza terenem otwartym oraz doprowadzenie do zgodności odchyleń temperatur spowodowanych konstrukcją urządzeń i intensywnością ich użytkowania. Obecnie błąd jest doprowadzony do 1,5°C, ale twórcy zauważają, że będzie się zmniejszał wraz ze wzrostem liczby użytkowników.

„Ostatecznym celem jest dostarczenie krótkoterminowych lokalnych prognoz, co do tej pory było niemożliwe dla meteorologii” – skomentował James Robinson.

Podczas gdy nowoczesne systemy monitoringu opierają się na stałych stacjach odbierających informacje w określonym punkcie, OpenSignal może znacznie poprawić prognozowanie pogody dzięki dodatkowym informacjom z setek tysięcy urządzeń mobilnych, korygowanym za pomocą stacji pogodowych. Warto zauważyć, że wiele smartfonów jest również wyposażonych w czujniki wilgotności i ciśnienia, dostarczające dodatkowych informacji meteorologicznych.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Nowy rodzaj balonu kosmicznego do podróży kosmicznych

▪ Wstrząśnij przed użyciem

▪ Podświetlana łatka

▪ System monitoringu Omnicomm dla autobusów szkolnych

▪ Wytrzymały laser diamentowy

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ część serwisu Car. Wybór artykułu

▪ artykuł Co jest z tobą, cokolwiek tęsknisz, nie ma nic! Popularne wyrażenie

▪ Z jakiej podłogi najlepiej zrzucić kota? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Księgowy ds. płac. Opis pracy

▪ artykuł Automatyczne wyłączanie pompy. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Normy testów akceptacyjnych. Przełączniki próżniowe. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn