Генератор вітрової турбіни - нове рішення для безкоштовної енергії

Що таке енергія вітру?

Люди використовували силу вітру тисячоліттями.Вітер рухав човни по річці Ніл, перекачував воду та молов зерно, підтримував виробництво їжі та багато іншого.Сьогодні кінетична енергія та потужність природних повітряних потоків, які називаються вітром, використовуються у великих масштабах для створення електроенергії.Одна сучасна офшорна вітрова турбіна може генерувати понад 8 мегават (МВт) енергії, чого достатньо для чистого живлення майже шести будинків протягом року.Берегові вітряні електростанції виробляють сотні мегават, що робить енергію вітру одним із найбільш економічно ефективних, чистих і доступних джерел енергії на планеті.

Енергія вітру є найдешевшим великомасштабним джерелом відновлюваної енергії та найбільшим джерелом відновлюваної енергії в США на сьогодні.Є майже 60 000 вітрових турбін із сумарною потужністю 105 583 мегават (МВт).Цього достатньо, щоб забезпечити електроенергією понад 32 мільйони будинків!

Крім того, що вони відіграють життєво важливу роль у нашому енергопостачанні, вітроенергетичні рішення також допомагають комерційним компаніям досягати цілей щодо відновлюваної енергетики та мандатів щодо надійної та чистої енергії.

Переваги вітроенергетики:

1. Зазвичай вітряні турбіни відшкодовують викиди вуглецю, пов’язані з їх розгортанням, менш ніж за рік, перш ніж забезпечити до 30 років практично безвуглецевого виробництва електроенергії.
2. Енергія вітру допомагає скоротити викиди вуглекислого газу – у 2018 році вдалося уникнути викидів CO2 на 201 мільйон метричних тонн.
3. Енергія вітру забезпечує податкові надходження для громад, які приймають проекти.Наприклад, державні та місцеві податкові платежі від вітрових проектів у Техасі склали 237 мільйонів доларів.
4. Вітрова промисловість підтримує створення робочих місць, особливо під час будівництва.У 2018 році галузь створила 114 000 робочих місць у США.
5. Енергія вітру забезпечує постійне додаткове джерело доходу: вітрові проекти щороку сплачують державним і місцевим органам влади та приватним землевласникам понад 1 мільярд доларів США.

Як виглядає проект вітроелектростанції?

Вітровий проект або ферма відноситься до великої кількості вітрових турбін, які побудовані близько одна до одної та функціонують подібно до електростанції, надсилаючи електроенергію в мережу.

Проект Frontier Wind power I в окрузі Кей, штат Оклахома, працює з 2016 року та розширюється проектом Frontier Wind power II.Після завершення роботи Frontier I і II генеруватимуть 550 мегават вітрової енергії – достатньо для забезпечення енергією 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 потенціальної та кінетичної енергії вітру.Вітер обертає лопаті, які обертають ротор, підключений до генератора для створення електричної енергії.

Більшість вітрових турбін мають чотири основні частини:

• Леза прикріплені до втулки, яка обертається під час обертання лопатей.Лопаті та втулка разом утворюють ротор.
• У гондолі розміщено коробку передач, генератор та електричні компоненти.\
• Вежа утримує лопаті ротора та генераційне обладнання високо над землею.
• Фундамент утримує турбіну на місці.

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 найбільш поширеним типом вітряних турбін сьогодні.Цей тип турбіни спадає на думку, коли ви уявляєте вітрову енергію, з лопатями, які дуже схожі на пропелер літака.Більшість із цих турбін мають три лопаті, і чим вища турбіна й довша лопатка, як правило, тим більше електроенергії виробляється.

Турбіни з вертикальною віссю більше схожі на збивач для яєць, ніж на пропелер літака.Лопаті цих турбін прикріплені у верхній і нижній частині вертикального ротора.Оскільки турбіни з вертикальною віссю працюють не так добре, як їх горизонтальні аналоги, сьогодні вони набагато менш поширені.

Скільки електроенергії генерує турбіна?

Це залежить.Розмір турбіни та швидкість вітру через лопаті ротора визначають кількість виробленої електроенергії.

За останнє десятиліття вітряні турбіни стали вищими, дозволивши використовувати довші лопаті та можливість використовувати переваги кращих вітрових ресурсів, доступних на більшій висоті.

Розглянемо ситуацію в перспективі: вітрова турбіна потужністю приблизно 1 мегават може виробляти достатньо чистої енергії приблизно для 300 будинків щороку.Вітрові турбіни, які використовуються на наземних вітрових електростанціях, зазвичай виробляють від 1 до майже 5 мегават.Швидкість вітру зазвичай повинна становити приблизно 9 миль на годину або більше, щоб більшість вітряних турбін почали виробляти електроенергію.

Кожен тип вітрової турбіни здатний генерувати максимальну кількість електроенергії в межах діапазону швидкостей вітру, часто від 30 до 55 миль на годину.Однак, якщо вітер дме слабше, виробництво зазвичай скорочується з експоненціальною швидкістю, а не припиняється зовсім.Наприклад, кількість виробленої енергії зменшується у вісім разів, якщо швидкість вітру зменшується вдвічі.

Чи варто розглядати рішення для вітроенергетики?

Виробництво енергії вітру залишається одним із найменших викидів вуглецю серед усіх джерел енергії.Він 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 для швидкого переходу до масштабної енергії без викидів.Одна віртуальна угода про закупівлю електроенергії (VPPA) може забезпечити від десятків до сотень мегават нульової електроенергії протягом 10-25 років.У більшості угод також ставиться галочка для додатковості, тобто чисте нове джерело чистої енергії витісняє потенційно старіші джерела енергії з більшим викидом.

Яке найкраще місце для вітроенергетичного проекту?

Є шість основних міркувань щодо вітроенергетичних проектів:

• Наявність вітру та бажані місця
• Вплив на навколишнє середовище
• Внесок громади та місцева потреба у виробництві відновлюваної енергії
• Сприятлива політика на державному та федеральному рівнях
• Наявність землі
• Можливість підключення до електромережі

Подібно до комерційних сонячних фотоелектричних проектів, дозволи також повинні бути забезпечені перед початком установки вітрової енергії.Цей важливий крок допоможе визначити, чи є проект фінансово життєздатним і чи має сприятливий профіль ризику.Зрештою, мета полягає в тому, щоб проекти вітрової промисловості в комерційному масштабі доставляли електрони до мережі протягом наступних десятиліть.Забезпечення фінансової надійності забудовника ТА проекту забезпечить успіх протягом покоління чи більше.