Преимущества и недостатки технологий СЭС и ВЭС
Использование энергии солнца и ветра способствует увеличению доли неисчерпаемых источников энергии для покрытия энергетических потребностей мира.
Уже более 100 стран сформулировали политические цели для расширения использования возобновляемых источников энергии и ввели соответствующие энергетические программы, которые обязывают операторов сети покупать электроэнергию, производимую возобновляемыми источниками энергии.
Использование энергии солнца и ветра целесообразно для выработки электрической энергии и возможно на всей территории Украины.
Однако, для исследования энергетического потенциала солнечного излучения и силы ветра, в целях наиболее эффективного использования технологий СЭС/ВЭС и, как результат, увеличение производства электроэнергии с последующей ее продажей по «зеленому» тарифу необходимо привлекать специалистов энергетической отрасли.
В соответствии с Законом Украины «Об электроэнергетике», в отличие от промышленных СЭС мощностью более 30 кВт, для владельцев частных СЭС и / или ВЭС предусмотрены следующие дополнительные стимулы:
- производство электроэнергии из энергии ветра и солнечного излучения частного домохозяйства осуществляется без соответствующей лицензии;
- размер «зеленого» тарифа привязан к курсу евро (при увеличении курса евро тариф также увеличивается).
ОСНОВНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА ТЕХНОЛОГИИ СЭС:
- бесшумность работы;
- срок работы солнечных элементов практически неограничен и может составлять десятки лет;
- преобразование солнечной энергии происходит в основном за счет использования фотоэлектрических элементов;
- дополнительный или автономный источник электроэнергии частного дома;
- возможность получения «зеленого» тарифа.
НЕДОСТАТКИ ТЕХНОЛОГИИ СЭС:
- зависимость от климатических характеристик местности;
- потребность в большой площади размещения.
ПРЕИМУЩЕСТВА ТЕХНОЛОГИИ ВЭС:
- энергия ветра неисчерпаема;производство электроэнергии с помощью ВЭС не сопровождается опасными выбросами в атмосферу;
- возможность размещения в труднодоступных местах;
- требуют малой площади и вписываются в любой ландшафт;получение бесплатной электроэнергии в долгосрочной перспективе, отсутствие затрат на топливо и его доставку;
- автономность — независимость от состояния и работы внешних электрических сетей.
НЕДОСТАТКИ ВЭС:
- шум;
- высокая стоимость;
- большой срок окупаемости;
- непостоянство и нерегулируемость ветрового потока.
Энергия ветра плюсы и минусы
Baker Tilly Ukraine Новости и публикации Публикации Статьи Ветром надуло: какие преимущества и недостатки у энергии ветра
Ветром надуло: какие преимущества и недостатки у энергии ветра
30 ноября -0001
Последние несколько лет популярность энергии ветра в мире бьет все рекорды. К началу 2016 года общая мощность всех ветрогенераторов планеты уже превзошла суммарную мощность атомной энергетики. Но в Украине до сих пор очень мало людей позволяют себе добывать энергию таким способом.
Казалось бы, ветер — это абсолютная свобода от невозобновляемых и дорогих источников энергии типа нефти и газа. Это бесспорная перспектива. Но, кроме ряда преимуществ, такая энергетика имеет и несколько минусов, которые затормаживают массовое распространение это вида альтернативной энергии.
Преимущества энергии ветра
Никакого загрязнения окружающей среды
Использование энергии ветра практически сводит к нулю выбросы в окружающею среду. Традиционные источники энергии таких возможностей не дают. Энергия ветра не имеет скрытых опасностей, как, например, у ядерного топлива, и не способствует глобальному потеплению.
Более того, если использовать энергию ветра вместо энергии, вырабатываемой тепловыми электростанциями, это уменьшит выбросы парниковых газов, что положительно скажется на озоновом слое Земли.
Это энергия, которая с нами навеки
Энергия ветра полностью возобновляемая. Нет никакой опасности, что когда-то ветер на планете исчезнет. Традиционные источники, напротив, ограничены, и в конечном счете закончатся. Поскольку с каждым годом в недрах Земли становится все меньше ископаемых для выработки энергии, мы вынуждены искать им альтернативы.
Ветер доступен по всему миру
Нефть концентрируется в определенных районах, и это приводит к геополитическому напряжению. Всему миру сейчас важно контролировать и выгодно покупать нефть. Ветер же — источник, который есть в каждой стране мира. Где-то ветер слабее, где-то сильнее, но он есть практически везде. Так что почти любой человек может к нему “подключится”.
Позволяет рационально использовать земельные ресурсы
Жители традиционно бедных каменистых и пустынных уголков нашей планеты благодаря ветру смогут стать богаче, продавая излишки энергии — там ветер сильнее.
Еще один плюс — теперь земли, непригодные для сельского хозяйства и стройки жилья, можно будет использовать для размещения на них ветровых электростанций. Так мы рационально используем каждый кусочек планеты.
Энергия ветра стоит копейки и уменьшает зависимость от традиционных источников энергии
Как и другие альтернативные источники энергии, ветряные электростанции снижают зависимость компаний и частных лиц от монополии нефтегазовых кампаний, ведь создают конкуренцию, от которой выигрывают конечные потребители.
А еще в последние годы увеличилась эффективность ветровых турбин, поэтому выработка электроэнергии существенно улучшилась.
Минусы энергии ветра
Высокая начальная стоимость останавливает многих потенциальных покупателей ветровых электростанций
Стоимость ветрогенератора в Украине на сегодня составляет в среднем 100 тыс. грн. И это еще без обязательного специального оборудования типа аккумулятора, редуктора и самой электростанции. Это и есть главным препятствием всех желающих на пути к независимому от нефти и газа будущему.
Ветряные электростанции шумят
Ветряные турбины создают шум сравнимый с шумом автомобиля, движущегося со скоростью 70 км/ч, что создает дискомфорт для людей и отпугивает животных. Поэтому слишком близко к дому их не поставишь, а чтоб поставить подальше, нужны большие земельные участки.
Некоторые люди называют их “эстетическими монстрами”
Многие жалуются на то, что ветряные генераторы выглядят ужасно и портят абсолютно любой ландшафт. Ведь ставят их обычно где-то на открытых для ветра участках, и вместо красот приходится разглядывать лопасти этих великанов. Но некоторым людям даже нравится их урбанистический вид.
А еще они несут угрозу для птиц
Вращающиеся лопасти ветрогенератора представляют потенциальную опасность для некоторых видов животных. По статистике, лопасти каждой установленной турбины являются причиной гибели не менее 4 птиц в год.
Хотя вероятность попадания птиц под лопасти не больше, чем удара током от высоковольтной линии.
И дают слишком мало электроэнергии
Сейчас возобновляемая энергетика в общем энергобалансе нашей страны, включая большую гидроэнергетику, составляет порядка 7%.
Энергия ветра не является постоянной величиной. С помощью традиционной электростанции вы можете поддерживать постоянную выходную мощность, но количество энергии ветра зависит от погодных условий. Это означает, что полностью полагаться на ветер вы не сможете — нужно также иметь резервные источники энергии.
Несмотря на явные минусы, энергия ветра каждый год привлекает все больше стран. В прошлом году в Дании с помощью ветрогенераторов произвели 42 % всего электричества. Украина пока отстает, но это временно. К 2020 году с помощью ветра в нашей стране должно производиться от 11% электроэнергии — средний показатель по Европе сейчас. Предусмотрено даже дотации для новичков в виде “зеленого тарифа”.
Энергия ветра: преимущества и недостатки ветроэнергетики
Энергия ветра – это вид возобновляемой энергии получаемой за счет кинетической энергии воздушных потоков. Со своей стороны, ветры возникают на планете из-за градиентов давления и температуры, которые в любом случае вызваны косвенным воздействием Солнца на землю.
Освоение энергии ветра по всему миру, в последние годы, происходит весьма стремительно. Лидерами на данный момент являются Китай и США, однако и остальной мир постепенно развивает это перспективное направление «чистой» энергетики, базирующейся на неисчерпаемом природном ресурсе – энергии ветра.
С каждым годом в мире устанавливается все больше и больше ветрогенераторов, и налицо тенденция к дальнейшему распространению технологии.
Энергия ветра играет все возрастающую роль во всем мире как возобновляемый энергетический ресурс. Такие страны, как Испания, Германия и Дания, близки к достижению своей цели по производству 30% своей потребности в электроэнергии за счет энергии ветра.
Хотя Соединенные Штаты в настоящее время производят только около 5% своего электроэнергии от энергии ветра, по отношению к общей установленной мощности, они занимают первое место в мире, недавно обогнав Германию.
По прогнозам ученых, к 2050 году ветер закроет более 1/3 мировых потребностей в электрической энергии.
Ветросиловые ресурсы настолько огромны, что не могут быть полностью освоены даже и в перспективе. С количественной стороны может стоять вопрос лишь о возможной степени концентрации ветросиловых установок на том или ином ограниченном участке.
Давайте рассмотрим преимущества и недостатки использования ветроэлектрических установок.
1. Используется полностью возобновляемый источник энергии. В результате действия солнца, в атмосфере постоянно движутся воздушные потоки, для создания которых не требуется добывать, транспортировать, и сжигать никакое топливо. Источник принципиально неисчерпаем (ветер — бесплатный и легкодоступный возобновляемый источник энергии).
2. В процессе работы ветряной электростанции полностью отсутствуют вредные выбросы. Это значит, что отсутствуют как любые парниковые газы, так и какие бы то ни было отходы производства вообще. То есть технология экологически безопасна.
3. Ветряная станция не использует воду для своей работы.
4. Ветряная турбина и основные рабочие части таких генераторов расположены на значительной высоте над землей. Мачта, на которой установлена ветряная турбина, занимает небольшую площадь на земле, поэтому окружающее пространство может быть с успехом использовано для хозяйственных нужд, там могут быть размещены различные здания и сооружения, например, для сельского хозяйства.
5. Нет необходимости в подготовке площадей для монтажа установок.
6. Энергия ветра является рентабельной во многих регионах мира.
7. Потери на передачу электроэнергии значительно ниже из-за близости к потребителям, так как ветрогенераторы можно устанавливать уже в 300 метрах от населенных пунктов.
8. Применение ветрогенераторов особенно оправдано для изолированных территорий, куда обычными способами электроэнергию не доставить, и автономное обеспечение для таких территорий является, пожалуй, единственным выходом.
9. После введения в эксплуатацию ветряной электростанции, стоимость киловатт-часа генерируемой таким образом электроэнергии значительно снижается. Например, в США специально исследуют работу вновь установленных станций, оптимизируют эти системы, и таким образом удается снижать стоимость электроэнергии для потребителей до 20 раз от первоначальной стоимости.
10. Техническое обслуживание в процессе эксплуатации минимально. Ремонт и обслуживание ветроэлектростанций обходится значительно дешевле других станций.
1. Зависимость от внешних условий в конкретный момент. Ветер может быть сильным, или его может не быть вообще. Для обеспечения непрерывной подачи электроэнергии потребителю в таких непостоянных условиях, необходима система хранения электроэнергии значительной емкости. Кроме этого, требуется инфраструктура для передачи этой энергии.
2. Сооружение ветровой установки требует материальных затрат (высокая инвестиционная стоимость). В некоторых случаях привлекаются инвестиции в масштабах регионов, что не всегда легко обеспечить. Именно стартовый этап, само возведение проекта является весьма дорогостоящим мероприятием. Упомянутая выше инфраструктура — немаловажная часть проекта, которая также стоит денег. Ветроэнергетика выходит дороже традиционных методов производства электрической энергии. В среднем, стоимость 1 кВт установленной мощности составляет $1000.
3. Некоторые эксперты считают, что ветряки искажают природный ландшафт, что их вид нарушает естественную природную эстетику. Поэтому крупным фирмам приходится прибегать к помощи профессионалов по дизайну и ландшафтной архитектуре.
4. Ветряные установки производят аэродинамический шум, который может причинить дискомфорт людям. По этой причине в некоторых странах Европы принят закон, по которому расстояние от ветряка до жилых домов не должно быть меньше 300 метров, а уровень шума не должен превышать 45 дБ днем и 35 дБ ночью.
5. Есть небольшая вероятность столкновения птицы с лопастью ветряка, однако она настолько мала, что вряд ли нуждается в серьезном рассмотрении. А вот летучие мыши более уязвимы, поскольку строение их легких, в отличие от строения легких птиц, способствует получению смертельной баротравмы, при попадании млекопитающего в область пониженного давления около края лопасти.
Несмотря на недостатки, преимущества ветряных генераторов по части пользы для окружающей среды очевидны. Для наглядности стоит отметить, что работа ветрогенератора мощностью 1 МВт позволяет сэкономить за 20 лет около 29000 тонн угля или 92000 баррелей нефти.
Энергия ветра является одной из самых быстрорастущих технологий возобновляемой энергетики.
Тем не менее, учитывая растущий спрос на энергию ветра, важно отметить, что современная ветроэнергетическая технология еще далека от оптимальной.
Из-за своего прерывистого характера, ветроэнергетика ставит перед собой новые серьезные задачи, прежде чем стать полностью надежной технологией. Например, в среднем современные ветроэнергетические установки работают только на 35% своей мощности. Они также работают на полную мощность менее чем в 10% случаев.
Отчасти это связано с изменчивостью ветра, а также с экономическими факторами, влияющими на аэродинамическую конструкцию ветровой турбины. Хотя можно увеличить улавливание энергии ветра за счет при увеличении диаметра ротора этот подход имеет экономические ограничения.
Прерывистый и непредсказуемый характер энергии ветра делает системы хранения энергии ключевым элементом в возобновляемой энергетике.
Такой возобновляемый источник энергии, как ветер, готов сыграть важную роль в мировом энергетическом будущем. Ветряные турбины нового поколения должны повысить свою эффективность, снизить стоимость их приобретения, улучшить надежность и стоимость вырабатываемой электроэнергии и увеличить конкурентоспособность по сравнению с использованием традиционных видов ископаемого топлива.
Плюсы ветроэнергетики существенно превышают минусы. Постепенно мифы вокруг ветрогенерации разрушаются и в целом можно пророчить ветроэнергетике светлое будущее.
Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика
Ветряные электростанции: достоинства и недостатки
Многие из нас воспринимают ветер как нежелательное природное явление, которое нередко приводит к возникновению стихийных бедствий, но давайте взглянем на него с другой стороны. Энергия от перемещения воздушных масс может приносить человечеству пользу. Во многих странах с подходящими климатическими условиями ветряные электростанции стали одним из ведущих нетрадиционных источников электроэнергии.
Принцип работы ветряной электростанции
Устройство электростанции позволяет производить электроэнергию за счет забора энергии от перемещения воздушных масс. Минимальная скорость ветра, необходимая для функционирования электростанции с горизонтальной осью вращения составляет: 4-5 м/сек (если мощность больше 200 кВт) или 2-3 м/сек (если мощность меньше 100 кВт).
Ветряные электростанции представляют собой мачты из металлических труб, наверху которых размещен контейнер с редуктором и генератором. Лопасти крепятся непосредственно к оси редуктора электростанции. Повороты контейнера электростанции зависят от направления ветра.
Менее популярными являются ветряные электростанции, в которых используется вертикальная ось вращения. В таком устройстве генератор находится прямо под мачтой, отсутствует необходимость ориентации на ветер. Стабильная работа таких электростанций возможна лишь при высокой скорости ветра. К тому же, для их предварительного запуска необходим внешний источник энергии.
Основные проблемы
Непостоянная природа ветра является одной из основных проблем эксплуатации ветряных электростанций. Устройство электростанции не способно обеспечить стабильное получение необходимого постоянного объема электроэнергии.
Как правило, на ветряных электростанциях имеются аккумуляторы, которые делают работу системы более стабильной и равномерной. Очень часто устройство электростанции требует создания целой энергосистемы, дополнения комплекса иными способами получения электрической энергии (газовыми генераторами, микротурбинами, солнечными электростанциями и пр.).
Преимущества использования ветряных электростанций
Устройство электростанции, способной перерабатывать энергию ветра в энергию электрическую, позволяет владельцу такого комплекса извлечь из его работы массу преимуществ:
— отсутствие вреда для окружающей среды;
— неисчерпаемость источника энергии;
— конкурентоспособность ветровой энергии перед не возобновляемыми энергоисточниками.
Недостатки использования
К сожалению, ветряные электростанции, как средство добычи электрической энергии имеют определенные недостатки:
— нестабильность ветра;
— высокая стоимость качественных электрогенераторов;
— низкая окупаемость;
— вредные для человека шумы;
— создание помех телевидению и прочим системам связи;
— нанесение вреда птицам, в случае размещения в местах их гнездования и на пути миграции.
Мировыми лидерами по количеству произведенных ветряных электростанций являются следующие компании: SUPERWIND, ECOTECNIA, VERGNET, PANASONIC, NORDEX и VESTAS.
Использование ветряных электростанций целесообразно для стран, на территории которых имеются места с подходящей скоростью ветра и невысоким рельефом местности. Особенно актуален такой способ получения электроэнергии в местах, где наблюдается дефицит природных ресурсов.
В использовании ветряных электростанций мировое первенство по праву можно присудить Германии,где за короткий промежуток времени удалось разместить на своих территориях комплексы общей мощностью около 9000 МВт. Достаточно высок потенциал использования ветряных электростанций и на большой территории Российской Федерации, которая включает в себя участки, относимые к разным климатическим зонам.