Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

5.4: Вітроенергетика

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    28795

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Вітер - це відновлюване джерело енергії, яке використовує енергію рухомого повітря для вироблення електроенергії. Вітрові турбіни використовують лопаті для збору кінетичної енергії вітру. Вітер протікає над лопатями, створюючи підйом (аналогічно впливу на крила літака), через що лопаті повертаються. Лопаті з'єднані з приводним валом, який обертає електрогенератор, який виробляє електрику (рис.\(\PageIndex{1}\)). Вітрові турбіни стають більш помітною пам'яткою у Сполучених Штатах, навіть у регіонах, які, як вважають, мають менший вітровий потенціал. Вітряні турбіни (їх часто називають вітряками) не виділяють викидів, що забруднюють повітря або воду (за рідкісним винятком), і їм не потрібна вода для охолодження. На кінець 2010 року у вітроенергетичній галузі США було встановлено 40 181 МВт потужності вітрової енергії, при цьому лише у 2010 році встановлено 5116 МВт, що забезпечує понад 20% встановленої вітрової енергії по всьому світу. За даними Американської вітроенергетичної асоціації, понад 35% всіх нових електрогенеруючих потужностей в США з 2006 року припадає на вітер, перевершений лише природним газом.

    Знімок екрана (59) .png
    Малюнок\(\PageIndex{1}\): а) Ця вітрова турбіна в лимані Темзи у Великобританії є прикладом індукції на роботі, (кредит: Phault, Flickr). Вітер штовхає лопаті турбіни, обертаючи вал, прикріплений до магнітів, див. Зображення б для деталей. Магніти обертаються навколо струмопровідної котушки, індукуючи електричний струм в котушці, і в кінцевому підсумку живлять електричну мережу. Перейдіть за цим посиланням для анімації.

    Більшість вітряних млинів виробляють близько 1 кВт електроенергії, що практично лише для децентралізованої генерації електроенергії. Каліфорнія налічує близько 17 000 вітряних млинів потужністю близько 1400 МВт. Це близько 80% всіх вітряних млинів в США. У Західній Європі вітряні генератори досить поширені. Оскільки вітрова турбіна (рис.\(\PageIndex{1}\)) має невеликий фізичний слід щодо кількості виробленої електроенергії, багато вітроелектростанцій розташовані на сільськогосподарських, пасовищних, лісових угіддях або прибережних районах. Вони сприяють економічній стійкості, забезпечуючи додатковий дохід фермерам та скотоводам, дозволяючи їм залишатися в бізнесі та утримувати своє майно від розробки для інших цілей. Наприклад, енергію можна виробляти шляхом установки вітрових турбін в Аппалачських горах США замість того, щоб займатися видаленням вершини гори для видобутку вугілля.

    5.4.1: Вплив вітроенергетики на навколишнє середовище

    Офшорні вітрогенератори на озерах або океані можуть мати менший вплив на навколишнє середовище, ніж турбіни на суші. Вітрові турбіни мають кілька екологічних проблем. Є естетичні проблеми для деяких людей, коли вони бачать їх на ландшафті. Кілька вітрових турбін загорівся, а деякі просочилися мастильними рідинами, хоча це відносно рідко. Деяким людям не подобається звук, який видають лопатки вітрових турбін. Було виявлено, що турбіни спричиняють смерть птахів та кажанів, особливо якщо вони розташовані вздовж їх міграційного шляху. Це викликає особливе занепокоєння, якщо ці види знаходяться під загрозою зникнення або під загрозою зникнення. Існують способи пом'якшити цей вплив, і в даний час він досліджується. Є деякі невеликі наслідки від будівництва вітрових проектів або ферм, такі як будівництво службових доріг, виробництво самих турбін та бетон для фундаментів. Однак загальний аналіз життєвого циклу виявив, що турбіни виробляють набагато більше енергії, ніж кількість, яка використовується для їх виготовлення та встановлення.