Способы производства альтернативной энергии

Ветровые электростанции

Энергия ветра — технология применения ветра для выработки электроэнергии — представляет собой самый быстрорастущий во всем мире источник электричества. Энергия ветра производится массивными трехлопастными ветротурбинами, устанавливаемыми на самом верху высоких башен и работающими подобно вентиляторам, но в обратном порядке. Вместо того чтобы использовать электричество для получения ветра, турбины используют ветер для получения электричества.

Ветровые установки являются одним из самых перспективных и одновременно экологически чистых способов выработки электроэнергии. Вместе с тем, энергия ветра относится к числу возобновляемых источников энергии. Возобновляемые ресурсы — природные ресурсы, запасы которых или восстанавливаются быстрее, чем используются, или не зависят от того, используются они или нет.

В общих чертах, устройство ветровой электростанции выглядит следующим образом. Ветер вращает лопасти, а лопасти крутят вал, который соединен с набором зубчатых колес, приводящих в действие электрогенератор. Крупные турбины для электроснабжения могут вырабатывать от 750 киловатт (киловатт = 1 000 ватт) до 1,5 мегаватт (мегаватт = 1 миллиону ватт) электроэнергии. В жилых домах, на телекоммуникационных станциях и в водяных насосах в качестве источника энергии применяются небольшие одиночные ветротурбины мощностью менее 100 киловатт. Это, прежде всего, характерно для отдаленных районов, в которых отсутствует энергосистемы общего пользования.

В ветровых установках группы турбин связаны вместе с целью выработки электроэнергии для энергосистем общего пользования. Электричество подается потребителям посредством линий передач и распределительных линий.

Страны Евросоюза в 2005 году вырабатывали из энергии ветра около 3% потребляемой электроэнергии. В 2006 году ветряные электростанции Германии произвели 30,6 млрд. кВт*ч. электроэнергии, что составляет 7% от всей произведённой в Германии электроэнергии. Около 20% электроэнергии в Дании вырабатывается из ветра. Индия в 2005 году получает из энергии ветра около 3% всей электроэнергии.

Ветровая энергия является наиболее рентабельной из всех альтернативных источников получения электроэнергии и может быть использована практически повсеместно. Наиболее перспективно применение ветроэнергетических установок в сельском хозяйстве. В то же время ветровые электростанции вызывают неприемлемые шумовые эффекты и потому должны располагаться вдали от нас. пунктов. Число ветровых установок в мире составляет ок. 20 тыс. Распространены преимущественно крыльчатые ветродвигатели. В Сев. Америке мощность ветровых электростанций превысила 2000 МВт, в Зап. Европе — 2300 МВт.

Ветроэлектростанции применяются в странах, имеющих подходящие скорости ветра, невысокий рельеф местности и испытывающих дефицит природных ресурсов. Мировым лидером в использовании ветряных электростанций является Германия, в которой за небольшой промежуток времени построено ~9000 МВт мощности.

Единичная мощность ветроэлектрических станций увеличилась до 3 МВт. В Германии продолжается интенсивное строительство ветряных электростанций. Производство ветряных электростанций стало значительной частью экспорта Дании и Германии.

Производство ветряных электростанций обеспечило работой в Европе 60 000 человек. За рубежом приняты постановления на государственном уровне, содействующие внедрению возобновляемых источников энергии.

Россия.

Установленная мощность ветровых электростанций в стране на 2009 г. составляет около 15МВт. Одна из самых больших ветроэлектростанций России мощностью 5,1МВт расположена в районе поселка Куликово Зеленоградского района Калининградской области. Ее среднегодовая выработка составляет около 6млн.кВт.ч.

Одним из самых мощных ветродизельных комплексов России является «Анадырская» ВЭС. Она была спроектирована в 2001;2002г. и выведена на полную мощность в 2003 г. В Республике Коми, вблизи Воркуты, строится «Заполярная» ВЭС мощностью 3 МВт В Калмыкии, в 20 км от Элисты, размещена площадка «Калмыцкой» ВЭС с планируемой мощностью 22МВт и годовой выработкой 53млн. кВт*ч. На сегодняшний момент станция находится на этапе строительства.

В Башкортостане установлены четыре ветряных электростанции мощностью по 550 кВт.

В Калининградской области, смонтировано 19 установок. Мощность парка ветряных электростанций составляет ~5 МВт.

На Командорских островах возведены две ветротурбины по 250 кВт.

В Мурманске вошла в строй ветроустановка мощностью 200 кВт.

Но совокупная мощность ветроэлектростанций России не превысила в 2004 году 12 МВт.

Российская Федерация — это страна с большой территорией, расположенной в разных климатических зонах, что определяет высокий потенциал использования ветряных электростанций. Технический потенциал составляет более 6200 миллиардов киловатт часов, или в 6 раз превышает всё современное производство электроэнергии в нашей стране.

Активное развитие ветроэнергетика получила после Чернобыльской аварии. Правительство Германии приняло решение о производстве энергии из возобновляемых источников. Первая правительственная программа поддержки ветроэнергетики под названием «100МВт ветра» появилась в Германии в 1989 г.

При полной государственной поддержке в 2002 г. установленные мощности германской ветроэнергетики достигли 10 000МВт. На 2008 г. в Германии работали 20 301 ветровых турбин суммарной мощностью 23 902,77МВт. Крупнейшим поставщиком ветрогенераторов в Германии с 61% рынка является Enercon.

Активно идет процесс под названием Repowering — старые ветрогенраторы заменяются на более мощные и менее шумные, что позволяет увеличивать производительность станций при той же занимаемой площади. ВЭУ Германии в 2008 г. выработали 14,5% электроэнергии.

Канада На 2008 г. установленные ветроэнергетические мощности Канады составляли порядка 2300МВт и производят около 1% всей электроэнергии страны. Примечательным в ветроэнергетике этой страны следует считать уникальную в своем роде ветроводородную станцию, которая находится в процессе строительства. В ней планируется использовать технологию алкалинового электролиза, что позволит сохранить излишки электроэнергии в периоды минимума нагрузок и максимума выработки в виде произведенного из воды водорода, который можно использовать по мере надобности [12].