Вітрогенератор – нове рішення для отримання безкоштовної енергії

Що таке енергія вітру?

Люди використовують силу вітру вже тисячі років. Вітер переміщує човни по річці Ніл, перекачує воду та моле зерно, підтримує виробництво продуктів харчування та багато іншого. Сьогодні кінетична енергія та сила природних повітряних потоків, що називаються вітром, використовуються у величезних масштабах для створення електроенергії. Одна сучасна морська вітрова турбіна може генерувати понад 8 мегават (МВт) енергії, чого достатньо для чистого живлення майже шести будинків протягом року. Наземні вітрові електростанції генерують сотні мегават, що робить енергетику вітру одним із найекономічніших, чистих та легкодоступних джерел енергії на планеті.

Вітрова енергія є найдешевшим великомасштабним відновлюваним джерелом енергії та найбільшим джерелом відновлюваної енергії в США сьогодні. Існує майже 60 000 вітрових турбін загальною потужністю 105 583 мегавати (МВт). Цього достатньо, щоб забезпечити енергією понад 32 мільйони будинків!

Окрім життєво важливої ​​ролі в нашому енергозабезпеченні, рішення для енергетики вітру також допомагають комерційним компаніям досягати цілей у сфері відновлюваної енергії та вимог щодо надійної та чистої енергії.

Переваги вітрової енергії:

1. Вітрові турбіни зазвичай окуповують викиди вуглецю, пов'язані з їх розгортанням, менш ніж за рік, перш ніж забезпечувати до 30 років практично безвуглецевого виробництва електроенергії.
2. Вітрова енергія допомагає зменшити викиди вуглекислого газу – у 2018 році вона запобігла викидам 201 мільйона метричних тонн CO2.
3. Вітрова енергетика забезпечує податкові надходження громадам, які приймають проекти. Наприклад, державні та місцеві податкові платежі від вітрових проектів у Техасі склали 237 мільйонів доларів.
4. Вітрова енергетика сприяє створенню робочих місць, особливо під час будівництва. У 2018 році галузь забезпечила 114 000 робочих місць по всій території США.
5. Вітрова енергетика забезпечує стабільне додаткове джерело доходу: проекти вітрової енергетики щороку приносять понад 1 мільярд доларів державним та місцевим органам влади, а також приватним землевласникам.

Як виглядає проект вітроенергетики?

Вітровий проект або ферма являє собою велику кількість вітрових турбін, які розташовані близько одна до одної та функціонують подібно до електростанції, посилаючи електроенергію в мережу.

Проєкт Frontier Wind power I в окрузі Кей, штат Оклахома, працює з 2016 року та розширюється проєктом Frontier Wind power II. Після завершення Frontier I та II генеруватимуть загалом 550 мегават вітрової енергії – достатньо для живлення 193 000 будинків.

Як працюють вітрові турбіни?

Енергія виробляється за допомогою обертових вітрових турбін, які використовують кінетичну енергію рухомого повітря, яка перетворюється на електрику. Основна ідея полягає в тому, що вітрові турбіни використовують лопаті для збору потенціалу та кінетичної енергії вітру. Вітер обертає лопаті, які обертають ротор, підключений до генератора для створення електричної енергії.

Більшість вітрових турбін мають чотири основні частини:

• Лопаті прикріплені до маточини, яка обертається разом з лопатями. Лопаті та маточина разом утворюють ротор.
• У гондолі розташовані коробка передач, генератор та електричні компоненти.
• Вежа утримує лопаті ротора та генераторне обладнання високо над землею.
• Фундамент утримує турбіну на місці на землі.

Типи вітрових турбін:

Великі та малі турбіни поділяються на дві основні категорії залежно від орієнтації ротора: турбіни з горизонтальною віссю та турбіни з вертикальною віссю.

Горизонтально-осьові турбіни є найпоширенішим типом вітрових турбін сьогодні. Цей тип турбіни спадає на думку, коли уявляєш вітроенергетику, з лопатями, які дуже схожі на пропелер літака. Більшість цих турбін мають три лопаті, і чим вища турбіна та чим довша лопатка, тим більше електроенергії виробляється.

Турбіни з вертикальною віссю набагато більше схожі на збивач яєць, ніж на пропелер літака. Лопаті цих турбін прикріплені як зверху, так і знизу вертикального ротора. Оскільки турбіни з вертикальною віссю працюють не так добре, як їхні горизонтальні аналоги, вони сьогодні набагато рідше зустрічаються.

Скільки електроенергії генерує турбіна?

Це залежить. Розмір турбіни та швидкість вітру через лопаті ротора визначають, скільки електроенергії виробляється.

Протягом останнього десятиліття вітрові турбіни стали вищими, що дозволило використовувати довші лопаті та можливість використовувати кращі вітрові ресурси, доступні на більшій висоті.

Для розуміння: вітрова турбіна потужністю близько 1 мегавата може виробляти достатньо чистої енергії приблизно для 300 будинків щороку. Вітрові турбіни, що використовуються на наземних вітрових електростанціях, зазвичай генерують від 1 до майже 5 мегават. Швидкість вітру зазвичай повинна становити приблизно 9 миль на годину або більше, щоб більшість вітрових турбін комунального розміру почали виробляти електроенергію.

Кожен тип вітрової турбіни здатний генерувати максимальну потужність електроенергії в діапазоні швидкостей вітру, часто від 30 до 55 миль на годину. Однак, якщо вітер дме менше, виробництво зазвичай зменшується в геометричній прогресії, а не зупиняється повністю. Наприклад, кількість виробленої енергії зменшується у вісім разів, якщо швидкість вітру падає вдвічі.

Чи варто розглядати рішення для вітроенергетики?

Виробництво енергії вітру залишається одним із джерел з найменшим вуглецевим слідом серед усіх джерел енергії. Вона відіграє важливу роль у майбутньому енергопостачання нашої країни, підтримуючи енергетичний перехід нашого світу та зростаючий попит на стійкі енергетичні ресурси.

Вітер також є одним із найкращих методів для корпорацій, університетів, міст, комунальних підприємств та інших організацій швидко перейти на енергію без викидів у великих масштабах. Одна угода про віртуальну купівлю електроенергії (VPPA) може забезпечити десятки-сотні мегават нульової електроенергії протягом 10-25 років. Більшість угод також мають позначку на додатковість, тобто нові джерела чистої енергії витісняють потенційно старі джерела енергії з вищими викидами.

Яке найкраще місце для проекту вітроенергетики?

Існує шість основних міркувань щодо проектів вітроенергетики:

• Наявність вітру та бажані місця розташування
• Вплив на навколишнє середовище
• Внесок громади та місцева потреба у виробництві відновлюваної енергії
• Сприятлива політика на рівні штату та федерального уряду
• Наявність землі
• Можливість підключення до електромережі

Як і у випадку з комерційними сонячними фотоелектричними проектами, дозволи також необхідно отримати перед початком встановлення вітрової електростанції. Цей критичний крок допоможе визначити, чи є проект фінансово життєздатним та чи має він сприятливий профіль ризику. Зрештою, мета полягає в тому, щоб комерційні вітрові проекти постачали електрони в мережу протягом десятиліть. Переконання у фінансовій стабільності забудовника ТА проекту забезпечить успіх протягом покоління або й довше.