» ГЛАВНАЯ > К содержанию номера
» Все публикации автора
Журнал научных публикаций
«Наука через призму времени»
Январь, 2018 / Международный научный журнал
«Наука через призму времени» №1 (10) 2018
Автор: Ахметшин Эдуард Рауфович, студент
Рубрика: Технические науки
Название статьи: Ветроэнергетика-решение здорового, безопасного будущего планеты.
УДК 621.3
ВЕТРОЭНЕРГЕТИКА - РЕШЕНИЕ ЗДОРОВОГО,
БЕЗОПАСНОГО БУДУЩЕГО ПЛАНЕТЫ
Ахметшин Эдуард Рауфович
студент
Уфимский Государственный Авиационный
Технический Университет , г.Уфа
Аннотация.
Естественно
– теоретическая исследовательская работа с применением условно – теоретического
метода исследования. Ознакомление с достижениями в ветроэнергетике.
Рассмотрение преимущества и недостатков здорового, безопасного, устойчивого
будущего-энергии ветра. Демонстрация перспектив совершенствования ветровой энергии.
Определение эффективности и реальности применения ветровой энергии. Пропаганда ветровой
энергии - экоисточника извлечения электрической энергии.
Ключевые
слова: энергия, ветер, ветровый, ветряной, электроэнергия, получение,
ветроэнергетика, установка, чистый.
Многолетнее негативное
воздействие традиционной энергетики на биосферу, отразившееся в экологически
неблагоприятных условиях проживания на планете, глобальное потепление,
ухудшение экологической обстановки и здоровья человечества привело к поиску
другого источника получения электроэнергии, «чистого», не загрязняющего
планету. Такой альтернативой стала энергия ветра. Ветроэнергетика сегодня
развивается. В перспективе энергия ветра представляет огромный интерес, имеет
безграничный ресурсный потенциал. Производство мировой электроэнергии,
представляющей в основном гидро– и теплоэлектростанциями,
является крупнейшим источником выбросов отравляющих веществ, первопричиной
загрязнения воздуха. Горючий камень(уголь) является
худшим нарушителем экологии планеты, «грязным» гейзером энергии, который
производит чуть менее половины электроэнергии, но составляет почти 80 процентов
всех выбросов углерода электростанциями. Революция в области «чистой» энергии
происходит по всему миру, что подтверждается устойчивым расширением секторов
возобновляемых ресурсов энергии. Выборочная совокупность источника энергии
ветра будет иметь огромные положительные последствия на здоровье будущих
поколений, климат планеты и экономику мира на десятилетия вперёд. Во всем мире
энергия ветра набирает популярность на правах масштабного экоисточника,
хотя по – прежнему обеспечивает лишь менее одного
процента потребления энергии.
Успехи
и достижения в отрасли ветроэнергетики.
История ветровой энергии начинается
с давних времен. Её применение имеет начало более 2500 лет назад с ветряных
мельниц. С 1900 годов прошлой эры для производства электрической энергии практикуют
ветряные турбины. Основным средством производства электрической энергии
являются ветряные электростанции, “ветряные мельницы”, которые превращают
кинетическую энергию ветра в энергию механическую. Размещение ветровых турбин
осуществляют, как на твердой и ровной поверхности, так и на дне океана.
Предпосылками динамичного развития ветровой энергетики в мире послужило
обострившиеся экологические проблемы в сочетании с ростом цен на нефть,
нефтяной кризис (1973 – 1974г.г.). Ветер представляется как неисчерпаемый
гейзер природной чистой энергии, не имеющий практически загрязняющих веществ или
побочных эффектов. Усовершенствованная технология производства электроэнергии с
помощью ресурса энергии ветра высокорентабельная. Собственник электростанции на
Ямайке и производитель оборудования гибридных станций, работающих одновременно
на энергии ветра и солнца, утверждает, что дорогое оборудование ветряной
электрической станции окупается за четыре года, а потом за 25 лет рабочей
деятельности обеспечит экономию в два миллиарда долларов[4].
Ветровая энергетика на
современном этапе активно развивающаяся отрасль. По состоянию на 01.01.2018
года на планете в рабочем состоянии действуют 20 000 ветряных ферм. Доля
производства энергии ветра с каждым годом увеличивается, данные подтверждаются
таблицей № 1[6], [7].
Таблица
№ 1.
Установленная мощность ветровых электростанций
Наименование
страны |
2005 год (MВт) |
2006
год (MВт) |
Доля
энергии ветра от объема производства электроэнергии (%) |
2015
год (MВт) |
2016
год (MВт) |
Доля
энергии ветра от объема производства электроэнергии (%) |
Китай |
1,3 |
2,6 |
3,5 |
145,3 |
168,9 |
34,7 |
США |
9,1 |
11,6 |
15,6 |
73,9 |
82,0 |
16,9 |
Германия |
18,4 |
20,6 |
27,8 |
44,9 |
50,0 |
10,3 |
Индия |
4,4 |
6,2 |
8,4 |
25,0 |
28,7 |
5,9 |
Испания |
10,0 |
11,6 |
15,6 |
23,0 |
23,0 |
4,7 |
Великобритания |
1,3 |
1.9 |
2,6 |
13,8 |
14,5 |
3,0 |
Канада |
0,7 |
1,9 |
2,6 |
11,2 |
11,9 |
2,4 |
Франция |
0,7 |
1,6 |
2,1 |
10,5 |
12,0 |
2,5 |
Италия |
1,7 |
2,1 |
2,9 |
9,0 |
9,2 |
1,9 |
Бразилия |
0,02 |
0,2 |
0,3 |
8,7 |
10,7 |
2,2 |
Из таблицы № 1 видим, что за
десятилетний промежуток времени (2006-2016) все страны увеличили установочную
мощность ветряных электростанций на довольно большую разницу. Цифры впечатляют.
Увеличение производства ветровой электроэнергии предоставляет возможность
уменьшить выбросов CO2, улучшив
окружающую атмосферу и экологию.
В России ветроэнергетике
уделяется слабое внимание. Для сравнения, ветряные фермы вырабатывают за год электрической энергии в России примерно
столько, сколько за 2 часа производят в Китае[4].
Преимущества
здорового, безопасного, будущего и недостатки ветроэнергетики.
Возобновляемые источники
энергии: неограниченные ресурсы планеты. Почти нулевое загрязнение. Ветряные
электрические станции человеком ценятся по определённым причинам: экологически
чистый объект и не вредит окружающей среде, не нарушает экосистему вселенной.
Ветроэнергетика источник энергии неисчерпаемый, при транспортировке отсутствуют
потери энергии. Наблюдается стабильность расходов, стоимость эксплуатации ветряного
оборудования очень низкая, финансовый эффект максимальный, цена энергии в
сравнении с другими видами энергии наиболее низкая.
Но существуют причины, которые
разочаровывают человека: затраты по расчетам для оценки местности сооружения не
одной установки, а целой фермы(т.е. стоимость
оборудования, сумма стоимости ветряных станций для фермы); действуют
определённые риски(невозможность предугадать силу дуновения
ветра и какое количество электроэнергии будет получено в конкретный промежуток
времени), сильный шум(на расстоянии
Перспективы
совершенствования, развития.
Конкурентное участие
ветроэнергетики на рынке электроэнергии в значительной степени зависит от
точного прогнозирования ветрового потока, которое становится ключевой темой для
электроэнергетики. Точность прогноза энергии ветра зависит от ряда факторов: рельефа
местности и характеристики (шероховатость поверхности, препятствия), погодного
режима, ветровой картины, горизонта прогноза, разработки инновационной
методологии и технологии. Чистая энергетика генерирует множество видов
экономической деятельности. В ближайшие годы рост будет продолжаться.
Таким образом, двигаясь вперёд,
продолжая направлять стратегические инвестиции в ветроэнергетику, на переход к
более «чистому» и безопасному энергетическому будущему, человечество берёт курс
на оздоровление нации, увеличение экономических показателей всех государств
мира, улучшение качества жизни и благосостояния людей.
Направление инвестиций в
ветроэнергетику, совершенствование получения энергии ветра, разработка
инновационных технологий, изменение в конструкции оборудования и ввод в
эксплуатацию новых, оптимизированных ветровых парков в ближайшие годы позволит экоисточнику энергии повысить производительность и
увеличить в несколько десятков раз получение электрической энергии.
Перспективы совершенствования,
развитие использования источника ветровой энергии связано с природной,
экологической чистотой, низкой стоимостью эксплуатации оборудования, ожидаемым
топливным дефицитом традиционной энергетики.
Вывод.
Ветровая энергетика - самый
быстрый, самый дешевый и чистый способ достичь целей в области нормализации
климата вселенной. Следовательно, обеспечить планету пригодную для жизни
будущим поколениям. Потенциальные возможности ветровой энергетики в мире на
современном этапе далеки от использования в полном объёме. В России,
практически, отсутствует использование перспективного, природного, экологически
чистого источника энергии. Следует заметить, что принцип получения ветровой
энергии в двадцать первом веке, эры
цифровых технологий применяется древний («ветряные мельницы»), ветропарк территориально масштабный (установки энергии
ветра высотой более
Таким образом, рассмотрены
достижения развития ветроэнергетики, преимущества и её недостатки, теоретически
проведена оценка эффективности использования ветровой энергии, ветряных
установок, продемонстрированы перспективы совершенствования и развития ветровой
энергии и последствия её на климат вселенной,
выявлена актуальность применения экоисточника,
энергии ветра, в качестве получения электрической энергии. Внедрение большей
энергии ветра в электрические системы требуют новых решений.
В связи с чем, осмелюсь внести
предложения следующими пунктами:
- оптимизировать ветряной парк путем
кардинальной модернизации ветряных установок с применением цифровых,
инновационных, высокотехнологичных материалов и решений(типа
планшета или ноутбука);
- уменьшить размер (до
планшетного 60х40 см.) и увеличить
мощность установок, снизить рабочий шум до фонового, хотя бы частично, снять
определённые риски в движении ветра и объёме получения электроэнергии в
конкретный промежуток времени;
- предусмотреть разработку
многозадачности ветряных высокотехнологичных установок, чтобы они работали не
только на получения электрической энергии, но и на улавливание, сбор или хранение,
а возможно, на переработку вредных выбросов(за
многолетнюю работу традиционных источников получения энергии в настоящее время
произошло загрязнение атмосферного воздуха) нормализации природного баланса.
- высокотехнологичные установки
использовать в индустриальных и крупных городах для сохранения экологически
чистой обстановки;
- с помощью интернет-технологий
и средств массовой информации пропагандировать значимость развития
ветроэнергетики для будущего планеты.
- создать волонтерские
движения, клубы любителей, кружки энтузиастов по изучению, внимательному
рассмотрению, разработки, внедрению рационализаторских предложений применения и
использования ветровой энергии;
- предусмотреть некоторые
льготы и отмену налогов на проекты, связанные с модернизацией
высокотехнологичных установок получения ветровой энергии и их работы в режиме
многозадачности, чтобы создать мотивацию на вложение денежных средств и
привлечь инвесторов на благородную миссию сохранения природного климата для
будущих поколений;
- необходимо предусмотреть
выделение дотации или субсидирование на развития проектов направления ветровой
энергетики.
Список литературы:
- Ветровая энергия. Электронный ресурс, URL, http://www.apxu.ru/article/nontradit/wind/vetrovaa_energia.htm (30.12.2017).
- Ветроэнергетика – преимущества и недостатки,02.12.2014.Электронный ресурс,URL, https://altenergiya.ru/veter/energiya-vetra-plusy-i-minusy.html (03.01.2018)
- Ветряная энергетика. Электронный ресурс. URL, https://www.molomo.ru/myth/wind_energy.html (04.01.2018).
- Артем Разумов Энергетика// Современная ветроэнергетика: кто есть кто.- 29.02.2016. Электронный ресурс, URL, https://maistro.ru/articles/energetika/sovremennaya-vetroenergetika-kto-est-kto (04.01.2018).
- Энергия ветра от A до Z. Электронный ресурс, URL http://www.domrel.pl/centrum_wiedzy/energetyka-wiatrowa-od-a-do-z (03.01.2018).
- LOBAL WIND STATISTICS 2006. Электронный ресурс, URL, http://gwec.net/wp-content/uploads/2012/06/gwec-2006_final_01.pdf (05.01.2018).
- LOBAL WIND STATISTICS 2016. Электронный ресурс, URL, http://old.rawi.ru/wp-content/uploads/GWEC_PRstats2016_EN_WEB.pdf (03.01.2018).
Комментарии: