Shamol energiyasi

Shamol energiyasidan foydalanish

2008 yilda shamol energiyasining umumiy quvvati butun dunyo bo'ylab 120 GVt ga o'sdi. 2007 yilda butun dunyo bo'ylab shamol xo'jaliklari taxminan 200 milliard kVt / soat ishlab chiqargan, bu global elektr energiyasining 1,3 foizini tashkil etadi. Dunyo bo'ylab 2008 yilda shamol energetikasi sanoatida 400 mingdan ortiq kishi ishlagan. 2008 yilda shamol energetikasi uskunalarining global bozori 36,5 milliard evroga yoki 46,8 milliard AQSh dollariga o'sdi.

2007 yilda o'rnatilgan shamol elektr stantsiyalarining 61% Evropada, 20% Shimoliy Amerikada va 17% Osiyoda to'plangan. Evropa Ittifoqi mamlakatlari 2005 yilda shamol energiyasidan iste'mol qilingan elektr energiyasining taxminan 3 foizini ishlab chiqaradilar.

2007 yilda Germaniyadagi shamol elektr stantsiyalari Germaniyada ishlab chiqarilgan barcha elektr energiyasining 6,2 foizini ishlab chiqardi.

2007 yilda Daniyada elektr energiyasining 18,3% shamol energiyasidan ishlab chiqarilgan. Hindiston 2005 yilda barcha elektr energiyasining taxminan 3 foizini shamol energiyasidan oladi.

2007 yilda AQSh shamol energetikasidan 48 milliard kVt / soat elektr energiyasini ishlab chiqardi, bu 2007 yilda AQShda ishlab chiqarilgan elektr energiyasining 1% dan ortig'ini tashkil etadi.

2009 yilda Xitoydagi shamol elektr stantsiyalari mamlakatdagi umumiy elektr energiyasining 1,3 foizini tashkil etdi.2006 yildan buyon XXRda qayta tiklanadigan energiya manbalari to'g'risidagi qonun mavjud. 2020 yilga kelib shamol energiyasining quvvati 80-100 GVt ga etadi.

Portugaliya va Ispaniya 2007 yilning ba'zi kunlarida shamol energiyasidan taxminan 20% elektr energiyasini ishlab chiqarishdi. 2008 yil 22 martda mamlakat elektr energiyasining 40,8% Ispaniyada shamol energiyasidan ishlab chiqarildi.

Evropada shamol turbinalarining o'rnatilgan quvvati yiliga 200 MVt.Qulay sharoitlarda o'rnatilgan quvvatni oshirish 800 MVtni tashkil qilishi mumkin. Shamol elektr stantsiyalarining o'rnatilgan quvvatini oshirish nuqtai nazaridan eng samarali Evropa, Xitoy, Hindiston, AQSh, Kanada mamlakatlari dasturlari hisoblanadi.

Evropada shamol turbinalarini sotish hisobiga yillik oborot 400 MECU ni tashkil qiladi. Evropaning 10 dan ortiq eng yirik banklari shamol energetikasi sanoatiga sarmoya kiritadilar. Evropaning 20 dan ortiq yirik xususiy investorlari shamol energetikasini moliyalashtiradi. Shamol energiyasining narxi asosan quyidagi 6 parametrga bog'liq:

shamol turbinasini ishlab chiqarishga sarmoyalar (S kvadrat metr nisbati bilan ko'rsatilgan - shamol turbinasi rotorining bir kvadrat metr maydonining narxi);

tizim samaradorligi;

o'rtacha shamol tezligi;

mavjudligi;

texnik resurs.

So'nggi o'ttiz yil ichida shamol energetikasi texnologiyasi tarmoq WECS shamol turbinalarini yaratishga qaratilgan.Ushbu yo'nalishda muhim yutuqlarga erishildi. Ko'p minglab zamonaviy WECS qurilmalari an'anaviy energiya manbalari bilan to'liq raqobatdoshligini isbotladi. Mavjud elektr tarmoqlari shamol elektr stantsiyalari tomonidan ishlab chiqarilgan elektr energiyasini turli mintaqalarga etkazib beradi.

So'nggi yillarda izolyatsiya qilingan tarmoqlarda shamol energiyasidan foydalanish texnologiyalari jadal rivojlana boshladi. Izolyatsiya qilingan elektr uzatish tarmoqlarida, ishlab chiqarilgan energiya birligi uchun muqarrar xarajatlar markazlashtirilgan elektr uzatish tarmoqlariga qaraganda bir necha baravar yuqori. Elektr energiyasini ishlab chiqaradigan qurilmalar odatda qimmat yoqilg'idan foydalanadigan kichik ichki yonish dvigatellariga asoslanadi, bu erda faqat yoqilg'ini tashish xarajatlari ko'pincha eng yaxshi markazlashtirilgan elektr tarmoqlarida ishlab chiqarilgan energiya birligining narxini o'nlab baravar ko'paytiradi. Kichik uzatish tarmoqlarida quvvat manbai ancha moslashuvchan: dizel generatorlarining zamonaviy to'plami ishga tushirilishi, sinxronlashtirilishi va ajratilgan tarmoqqa ikki soniyadan kam vaqt ichida ulanishi mumkin. Shamol energiyasini konvertatsiya qilish qimmat yoqilg'ini almashtirish uchun muqobil qayta tiklanadigan energiya manbai hisoblanadi. Izolyatsiya qilingan tarmoqlarda dizel generatorlari bilan birgalikda shamol turbinalarini ishlatadigan loyihalarni amalga oshirishning maqsadga muvofiqligi bo'yicha yangi tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, mustaqil WECS tizimlarining global salohiyati odatdagi uzatish tarmoqlariga ulangan WECS tizimlaridan ham yuqori. 6-jadvalda ishlaydigan shamol-dizel tizimlarining parametrlari keltirilgan. Ushbu tizimlar 1985-1990 yillarda qurilgan. Ularning ishlashi tizimlarni takomillashtirish, avtomatlashtirilgan boshqaruvni yaratish zarurligini aniqladi.

Zamonaviy Rossiya iqtisodiyoti qayta tiklanmaydigan uglevodorod yoqilg'i-energetika resurslaridan foydalanishga asoslangan. Hammasi bo'lib neft, tabiiy gaz va ko'mirning ulushi 90 foizdan ziyodni tashkil etadi va so'nggi o'n yillikda bir manbaning - tabiiy gazning ulushi keskin o'sib bormoqda.

Yaqin yillarda milliy iqtisodiyotning barcha tarmoqlarida an'anaviy yoqilg'ini yoqish paytida uglevodorod resurslarini qazib olish uchun kon-geologik sharoitlarni yomonlashuvi va ekologik standartlarning kuchayishi davom etmoqda. Shu bilan birga, ilmiy-texnik taraqqiyot alternativ energiya manbalarining raqobatbardoshligini oshirishi bilan birga, ularning orasida noan'anaviy qayta tiklanadigan energiya manbalari eng muhim rol o'ynaydi.

Shamol energetikasi noan'anaviy qayta tiklanadigan energiya manbalarining turlaridan biridir. Yerdagi shamol energiyasi tükenmez va uni ishlab chiqarish uchun foydalanish so'nggi 15-20 yil ichida tez rivojlandi. Ko'p asrlar davomida odamlar turli xil funktsiyalarni bajaradigan shamol zavodlarini qurish uchun shamol energiyasidan o'z manfaatlari uchun foydalanishga harakat qilmoqdalar: tegirmonlar, suv va neft nasoslari, elektr stantsiyalari.

Atmosferaga doimiy ravishda chiqadigan sanoat gazlari va boshqa omillar tufayli er yuzidagi harorat kontrasti oshadi.Bu bizning sayyoramizning ko'plab mintaqalarida shamol faolligining oshishiga va shunga mos ravishda shamol elektr stantsiyalari qurilishining dolzarbligiga olib keladigan asosiy omillardan biridir.

Ko'pgina mamlakatlarning amaliyoti va tajribasi shuni ko'rsatadiki, shamol energiyasidan foydalanish juda foydali, chunki, birinchi navbatda, shamolning narxi nolga teng, ikkinchidan, elektr energiyasi uglevodorod yoqilg'isini yoqish bilan emas, balki shamol energiyasidan olinadi. odamlar uchun xavfli ta'siri bilan mashhur bo'lgan mahsulotlar.

Mamlakatimizdagi shamol elektr stantsiyalarining o'ziga xos xususiyatlari va ishlash sharoitlari xorijnikidan sezilarli darajada farq qiladi. Kam quvvat sarfi sharoitida avtonom elektr ta'minoti tizimlarining ishlashi shamol energiyasining chet ellarda mavjud bo'lgan afzalliklaridan foydalanishga imkon bermaydi. Aholi punktlari orasidagi katta masofalar Rossiyada shamol energetikasini rivojlantirish uchun istiqbolli yo'nalish bo'lib, kam quvvatli shamol turbinalarini (10 kVt dan) ularni katta energiya tizimlaridan ajratib turish sharoitida yaxshilashga imkon beradi.

Rossiyada shamol energiyasining muhim manbalari mavjud, shu jumladan markazlashtirilgan energiya ta'minoti mavjud bo'lmagan joylarda. Shimoliy Muz okeanining qirg'oqlari, Kamchatka, Saxalin, Chukotka, Yakutiya, shuningdek Finlyandiya ko'rfazining qirg'oqlari, Qora va Kaspiy dengizlari o'rtacha yillik shamol tezligiga ega.

Shamol energetikasi resurslarini taqsimlash geografiyasi ularni avtonom shamol elektr stantsiyalari tomonidan ham, mahalliy energiya tizimlarining bir qismi sifatida shamol turbinalarining ishlashi bilan ham oqilona foydalanishga imkon beradi. Rossiyaning yalpi shamol salohiyati yiliga 80 * 1015 kVt / soat, iqtisodiy - 40 * 109 kVt / soat / yil deb baholanmoqda (2-rasm). Rossiyaning Evropa hududidagi shamol tezligining dunyoviy o'zgarishini tahlil qilish shuni ko'rsatadiki, shamol energetikasi xususiyatlarining dunyoviy o'zgarishlari muhim qiymatlarga (o'rtacha oylik uchun 30-50 foiz va o'rtacha yillik shamol tezligi uchun 15-25 foiz) erishish mumkin. shamol energiyasining amaliy muammolarini hal qilishda hisobga olinishi kerak.
Rossiyada shamol energetikasini jadal rivojlantirish uchun quyidagilar zarur:

birinchi navbatda, shamol turbinalarini "katta elektr energetikasi" ga keng miqyosda kiritish, ayniqsa shamol turbinalari narxlarining muqarrar ravishda pasayishi va an'anaviy yoqilg'i (neft, ko'mir va boshqalar) narxlarining ko'tarilishini hisobga olgan holda;

ikkinchidan, elektr energiyasi bilan etarli darajada ta'minlanmagan va amalda boshqa iqtisodiy jihatdan foydali alternativa bo'lmagan, masalan, shamol elektr stantsiyalarini qurish kabi uzoq va izolyatsiya qilingan hududlarni elektr energiyasi bilan ta'minlash muammolarini hal qilish uchun katta va kichik quvvatli shamol turbinalarini yaratish;

uchinchidan, rag'batlantirish mexanizmlarini joriy etish: soliq imtiyozlari; qurilish tugaguniga qadar kechiktirilgan to'lovlar bilan imtiyozli foizlar bilan uzoq muddatli kreditlar berish; ekologik soliqni joriy etish; shamol energetikasiga kapital qo'yilmalarning qaytarilishini ta'minlaydigan mahalliy tariflarni belgilash; shamol turbinasi foydalanuvchilariga subsidiya berish; axborot tarmog'ini, ta'lim tizimini yaratish, amaliyot o'tash va h.k.

Uralsda shamol energiyasi

Nijnaya Salda (Sverdlovsk viloyati) yelkanli shamol elektr stantsiyasining prototipi sinovdan o'tkazilmoqda - bu mamlakatda birinchi va hozirgacha yagona. Loyiha muallifi mahalliy ixtirochi, texnika fanlari nomzodi Anatoliy Volkovdir.Investor Casanova savdo uyining bosh direktori Aleksey Batalov edi (Yekaterinburg, samimiy aksessuarlar va sog'liqni saqlash mahsulotlarini sotish).

Yelkanli tipdagi shamol elektrostansiyasi loyihasi G'arbiy Evropa va Qo'shma Shtatlarda 70-yillardan beri keng tanilgan shamol turbinalariga alternativadir. U erda ular sanoati rivojlangan mamlakatlarni neft narxining keskin ko'tarilishi natijasida yuzaga kelgan energetika inqirozi qo'lga kiritilganda ommaviy ravishda ishlab chiqarila boshlandi.

G'arb davlatlari shamol energiyasini ishlab chiqarish xarajatlarini kamaytirish maqsadida ikki yo'nalishda harakat qilishdi. Birinchisi - ulkan shamol elektr stantsiyalarini yaratish, uning quvvati 5 MVt (bu mini-CHP quvvatiga teng), shamol g'ildiragining diametri esa 100 m dan oshadi. 2006 yilda Evropa Ittifoqi umumiy quvvati 7,6 ming MVt va qariyb 9 milliard evroni tashkil qiluvchi zavodlarni o'rnatdi. Va ishlab chiqarish hajmi bunday ulkan inshootlarni yaratish xarajatlarini oqlaydi.

Ikkinchi yo'l - maydonning katta sirt maydoniga teng ravishda taqsimlangan ko'plab standart shamol turbinalaridan iborat shamol elektr stantsiyalarini qurish. Shamol ishlab chiqaradigan fermer xo'jaliklari Germaniya, AQSh, Daniyada keng tarqalgan.

Nijnaya Salda ixtirochisi uchinchi yo'lni - shamol tezligini sun'iy ravishda oshirishni taklif qildi, buning natijasida ishlab chiqarilgan quvvat bir necha bor ortadi. Nou-xau mohiyati shamol generatori bilan birgalikda egiluvchan yelkanli voronkani ishlatishdir. “Parashyut soyabonini tasavvur qila olasizmi? Gumbazga havo oqimi kiradi. Ushbu shamol muhim qismda to'planib, ikki baravar ko'paygan va kuch to'rtga ko'paygan », - deya tushuntiradi Anatoliy Volkov.

Ushbu g'oya to'rt yil oldin paydo bo'lgan va shu vaqt ichida Volkov uni amalga oshirish uchun mablag 'izlagan. Men Sverdlovsk viloyati Sanoat, energetika va fan vazirligiga murojaat qildim. Loyiha u erda qizg'in qo'llab-quvvatlandi, ikkita ijobiy xulosa chiqarildi, ammo pul berilmadi. Buning o'rniga ular investorlar sifatida qatnashish iltimosi bilan bir nechta Ural oligarxlariga murojaat qilishdi, ammo bundan ham natija bo'lmadi. O'tgan yili mablag 'topish masalasi eng kutilmagan tarzda hal qilindi: sentyabr oyida Aleksey Batalov loyiha bilan tanishdi va noyabr oyida Casanova savdo uyining ixtirochisi va hammuallifi hamkorlik shartnomasini imzoladi.

Yelkanli shamol elektr stantsiyasi, odatdagi shamol turbinalaridan farqli o'laroq, yerda joylashgan. U oddiy xalta ichiga buklanishi mumkin

Loyihaning birinchi bosqichi uchun tadbirkor 1 million rubl ajratdi. Pul AQShda dizayn hujjatlarini ishlab chiqishga va maxsus shamol turbinasini sotib olishga sarflandi: mahalliy elektr mashinasi shamol elektr stantsiyalari uchun uskunalar ishlab chiqarmaydi. 400 Vt quvvatga mo'ljallangan prototip allaqachon yaratilgan (bu kichik xususiy uyning energiya sarfi hajmi).

Yelkanli shamol elektr stantsiyasining standart shamol turbinalaridan ustunligi shundaki, u bir necha o'n metr balandlikdagi ustunni qurishni talab qilmaydi. Katta shamol oqimini ushlash uchun uning yerda bo'lishi kifoya. Bu narxni sezilarli darajada pasaytiradi va strukturani yanada mobil qiladi. Faqat 5 kg turbina og'irligi bilan bizning elektr stantsiyamizni ryukzakka solib, boshqa joyga ko'chirish mumkin. Yelkan matodan qilingan, pichoqlar plastik va buklanadigan. Bunday shamol elektr stantsiyalari Favqulodda vaziyatlar vazirligi xodimlari, chegarachilar, alpinistlar, sayyohlar, fermerlar uchun, shuningdek maishiy maqsadlar uchun foydali bo'ladi.

U taklif qilgan texnologiyadan nafaqat kichik hajmdagi energiya ishlab chiqarish, balki sanoat ob'ektlarini ta'minlash uchun ham foydalanish mumkin. Biroq, quvvati 1 MVt bo'lgan suzib yuruvchi shamol elektr stantsiyasining prototipini yaratish uchun bir necha milliard rubl miqdorida sarmoyalar talab etiladi. Ixtirochi va tadbirkor Sverdlovsk viloyati hukumatiga yangi tashkil etilgan korxonaning hammuallifi sifatida qatnashishni taklif qilishga tayyor.

Yelkanli shamol elektr stantsiyasi zaif shamol muammosini hal qilishga imkon beradi, ammo qisman: "Shamol tezligi oshgan zonada gidravlik qarshilik paydo bo'lganda, bu to'siq atrofida tashqaridan oqim bor. Bu yelkanni ishlatishning yuqori samaradorligi to'g'risida shubha tug'diradi. Yelkan sizga shamolni jamlashga imkon beradi, ammo Sverdlovsk viloyatida ko'pincha tinchlanadigan kunlar bo'ladi, unda diqqatni jamlash uchun hech narsa yo'q. Shuning uchun mustaqil eksperimental tadqiqotlar o'tkazish zarur.

Albatta, Nijnyaya Salda ixtirochisining loyihasi diqqat bilan o'rganishni talab qiladi. Ammo bu G'arbiy Evropadagi kabi havo oqimlari kuchli bo'lmagan Evrosiyoning markazida ham qayta tiklanadigan energiya manbalaridan shamol shaklida foydalanish imkoniyatiga umid tug'diradi. Bu, ayniqsa, sanoat Uralsi uchun juda muhimdir.

Shamol energiyasi iqtisodiyoti

Shamol generatorlari deyarli yoqilg'i yoqilg'isini iste'mol qilmaydi. 20 yil davomida 1 MVt quvvatga ega shamol turbinasining ishlashi qariyb 29 ming tonna ko'mirni yoki 92 ming barrel neftni tejashga imkon beradi. Shamol turbinalari tomonidan ishlab chiqarilgan elektr energiyasining narxi shamol tezligiga bog'liq:

Shamol tezligi Narxlar narxi (AQSh uchun, 2004 yil)

7,16 m / s 4,8 sent / kVt soat;

8,08 m / s 3,6 sent / kVt soat;

9,32 m / s 2,6 sent / kVt soat.

Taqqoslash uchun: AQShning ko'mir bilan ishlaydigan elektr stantsiyalarida ishlab chiqariladigan elektr energiyasining narxi 4,5-6 sent / kVt soatni tashkil qiladi. Xitoyda elektr energiyasining o'rtacha narxi 4 sent / kVt soatni tashkil etadi.

Shamol ishlab chiqarishning o'rnatilgan quvvati ikki baravar ko'payishi bilan ishlab chiqarilgan elektr energiyasining narxi 15 foizga pasayadi. Ishlab chiqarish tannarxi 2006 yil oxiriga kelib 35-40 foizga pasayishi kutilmoqda. 1980-yillarning boshlarida AQShda shamol energiyasining narxi 0,38 dollarni tashkil etdi.

2006 yil mart oyida Yer siyosati instituti (AQSh) Amerika Qo'shma Shtatlarining ikkita mintaqasida shamol energiyasining narxi an'anaviy energiya narxidan pastroq bo'lganligini xabar qildi. 2005 yil kuzida tabiiy gaz va ko'mir narxlarining ko'tarilishi sababli shamol energiyasining narxi an'anaviy manbalardan ishlab chiqarilgan elektr energiyasining narxidan past bo'ldi. Texasda joylashgan Austin Energy va Koloradoning Xcel Energy kompaniyalari birinchi bo'lib shamol energiyasini an'anaviy quvvatdan arzon narxlarda sotdilar.

Shamol kuchi - bu tartibga solinmagan energiya manbai. Shamol elektr stantsiyasining yaratilishi shamolning kuchiga bog'liq, bu juda o'zgaruvchan omil. Shunga ko'ra, shamol generatoridan energiya tizimiga elektr energiyasi chiqishi kunlik va haftalik, oylik, yillik va ko'p yillik muddatlarda juda tartibsizdir. Energiya tizimining o'zi tabiiy ravishda shamol energiyasi bilan tartibga solinmaydigan bir xil bo'lmagan yuklarni (energiya iste'molidagi cho'qqilar va pasayishlar) hisobga olgan holda, energiya tizimiga shamol energiyasining katta qismini kiritish uning beqarorlashishiga yordam beradi. Shamol energetikasi energiya tizimidagi quvvat zaxirasini (masalan, gaz turbinali elektr stantsiyalari shaklida), shuningdek ularning nasl-nasabini bir xilligini (gidroelektr stantsiyalari shaklida yoki nasos yordamida) tekislash mexanizmlarini talab qilishi aniq. saqlash elektr stantsiyalari). Shamol energetikasining bu xususiyati ulardan olinadigan elektr energiyasining narxini sezilarli darajada oshiradi. Energiya tizimlari shamol turbinalarini elektr tarmoqlariga ulashdan bosh tortmoqda, bu esa ularni majburlovchi qonun hujjatlari paydo bo'lishiga olib keldi.

Shamol generatorlarining ishlashining beqarorligi sababli tarmoqlardagi muammolar va energiya tizimlarini dispetcherlik qilish ular tizimning o'rnatilgan quvvatining 20-25% ulushiga etganidan keyin boshlanadi. Rossiya uchun bu 50,000 - 55,000 MVt ga yaqin ko'rsatkich bo'ladi.

Ispaniyaning "Gamesa Eolica" va "WinWind" kompaniyalari ma'lumotlariga ko'ra "kun oldin" bozorida yoki spot rejimida soatlik rejalashtirish bilan shamol elektr stansiyalaridan energiya ishlab chiqarish prognozlarining aniqligi 95% dan oshadi.

Kichik avtonom shamol turbinalarida tarmoq infratuzilmasi muammolari bo'lishi mumkin, chunki tarmoqqa ulanish uchun elektr uzatish liniyasi va tarqatish moslamalari narxi juda katta bo'lishi mumkin. Agar shamol turbinasi energiya iste'molchilari bo'lgan mahalliy tarmoqqa ulangan bo'lsa, muammo qisman hal qilinadi. Bunday holda, mavjud quvvat va taqsimlash uskunalari ishlatiladi va shamol elektr stantsiyasi quvvatning bir oz zaxirasini yaratadi, mahalliy tarmoq tomonidan sarflanadigan quvvatni tashqaridan kamaytiradi. Transformator stantsiyasi va tashqi elektr uzatish liniyasi kamroq yuklanadi, garchi umumiy quvvat sarfi ko'proq bo'lishi mumkin.

Katta shamol turbinalari ta'mirlashda katta muammolarga duch kelmoqdalar, chunki katta qismini (pichoq, rotor va boshqalarni) 100 m dan yuqori balandlikda almashtirish murakkab va qimmat ishdir.

Rossiyada elektr energiyasini etkazib berish uchun kunduzgi hayotda shamol turbinalaridan foydalanish maqsadga muvofiq emas deb hisoblashadi.

İnverterning yuqori narxi butun o'rnatish narxining ~ 50% (shamol generatoridan olingan o'zgaruvchan yoki doimiy oqimni ~ 220V 50Hz ga aylantirish uchun ishlatiladi (va generator parallel ravishda ishlayotganida uni tashqi tarmoq bilan fazada sinxronlashtirish) ))

Batareyalarning yuqori narxi - o'rnatish narxining taxminan 25% (tashqi tarmoq yo'q bo'lganda yoki yo'qolganda uzluksiz quvvat manbai sifatida ishlatiladi)

Ishonchli elektr ta'minotini ta'minlash uchun ba'zida bunday o'rnatish uchun dizel generatori qo'shiladi, uning qiymati butun o'rnatish bilan taqqoslanadi.

Hozirgi vaqtda, energiya narxlarining ko'tarilishiga qaramay, elektr energiyasining narxi boshqa xarajatlar bilan taqqoslaganda ishlab chiqarishning asosiy qismi uchun biron bir muhim qiymatni tashkil etmaydi; elektr ta'minotining ishonchliligi va barqarorligi iste'molchi uchun muhim bo'lib qolmoqda.

Shamol turbinalaridan olinadigan energiya narxining oshishiga olib keladigan asosiy omillar:

Sanoat sifatli elektr energiyasini ~ 220V 50 Hz olish zarurati (inverterni ishlatishni talab qiladi)

Bir muncha vaqt avtonom ishlashga ehtiyoj (batareyalardan foydalanishni talab qiladi)

Iste'molchilarning uzoq muddatli uzluksiz ishlashiga bo'lgan ehtiyoj (dizel generatoridan foydalanishni talab qiladi)

Hozirgi vaqtda shamol generatorlari yordamida sanoat sifatli elektr energiyasini emas, balki to'g'ridan-to'g'ri yoki o'zgaruvchan tokni (o'zgaruvchan chastotali), so'ngra uni isitish elementlari yordamida issiqqa aylantirish, isitish uchun olish iqtisodiy jihatdan eng maqbuldir. uy-joy va issiq suv olish. Ushbu sxema bir nechta afzalliklarga ega:

Isitish Rossiyadagi har qanday uyning asosiy energiya iste'molchisi hisoblanadi.

Shamol generatori va boshqarish avtomatika sxemasi keskin soddalashtirilgan.

Avtomatizatsiya sxemasi, eng oddiy holatda, bir nechta termal o'rni ustida qurilishi mumkin.

Energiya akkumulyatori sifatida siz isitish va issiq suv ta'minoti uchun suv bilan an'anaviy qozondan foydalanishingiz mumkin.

Issiqlik sarfi sifat va uzluksizlikni talab qilmaydi: xonadagi havo harorati 19-25 ° S gacha, issiq suv qozonlarida esa 40-97 ° S gacha iste'molchilarga zarar etkazmasdan saqlanishi mumkin.

Shamol energiyasining ekologik jihatlari

Quvvati 1 MVt bo'lgan shamol turbinasi atmosferaga yiliga 1800 tonna CO2, 9 tonna SO2, 4 tonna azot oksidi chiqindilarini kamaytiradi.

Shamol energetikasi bo'yicha global kengashning hisob-kitoblariga ko'ra 2050 yilga kelib global shamol energetikasi CO2 chiqindilarining yillik miqdorini 1,5 milliard tonnaga kamaytiradi.

Shamol turbinalari ikki xil shovqin hosil qiladi:

mexanik shovqin - mexanik va elektr komponentlarining ishlashidagi shovqin (zamonaviy shamol turbinalari uchun u deyarli yo'q, ammo eski shamol turbinalarida bu muhim)

aerodinamik shovqin - shamol oqimining o'rnatish pichoqlari bilan o'zaro ta'siridan shovqin (pichoq shamol turbinasi minorasi yonidan o'tayotganda kuchayadi)

Hozirgi vaqtda shamol turbinalaridan shovqin darajasini aniqlashda faqat hisoblash usullari qo'llaniladi. Shovqin darajasini to'g'ridan-to'g'ri o'lchash usuli shamol turbinasining shovqin darajasi to'g'risida ma'lumot bermaydi, chunki hozirgi vaqtda shamol turbinasidan shovqinni shamol shovqinidan samarali ajratish mumkin emas.

Shovqin manbai Shovqin darajasi, dB

120. Odam eshitishining og'riq chegarasi

250 m 105 masofadagi reaktiv dvigatel turbinalarining shovqini

Jackhammer shovqini 7 m 95 da

100 m 65 masofada 48 km / soat tezlikda yuk mashinasidan shovqin

60-sonli ofisdagi shovqin fon

64 km / soat tezlikda yo'lovchi avtomobili shovqini 55

350 m 35-45 gacha bo'lgan shamol turbinasidan shovqin

Kechasi 20-40 qishloqda shovqin fon

Shamol generatorining shamol g'ildiragi o'qi atrofida bevosita etarlicha katta shamol turbinasining shovqin darajasi 100 dB dan oshishi mumkin.

Bunday dizayndagi noto'g'ri hisob-kitoblarning misoli - Groviya shamol turbinasi. Yuqori shovqin darajasi tufayli jihoz taxminan 100 soat davomida ishladi va demontaj qilindi.

Buyuk Britaniya, Germaniya, Gollandiya va Daniya qonunlari ishlaydigan shamol turbinasidan shovqin darajasini kunduzi 45 dB, kechasi 35 dB gacha cheklaydi. O'rnatishdan turar-joy binolariga minimal masofa 300 m.

Tuproq orqali uzatiladigan past chastotali tebranishlar megavatt sinfidagi shamol turbinalaridan 60 m masofagacha bo'lgan uylarda shishaning sezilarli darajada sakrashiga sabab bo'ladi.

Qoida tariqasida, turar-joy binolari shamol turbinalaridan kamida 300 m masofada joylashgan. Bunday masofada shamol turbinasining infraqizil tebranishlariga qo'shgan hissasini endi fon tebranishlaridan ajratib bo'lmaydi.

Qishda shamol turbinalari yuqori havo namligida ishlayotganda, pichoqlarda muz hosil bo'lishi mumkin. Shamol turbinasi ishga tushirilganda, muz ancha masofaga tarqalishi mumkin. Qoida tariqasida, ogohlantiruvchi belgilar shamol turbinasidan 150 m masofada pichoqlarning muzlashi mumkin bo'lgan holatlar mavjud bo'lgan joyda o'rnatiladi.

Bundan tashqari, pichoqlar ozgina muzlanganda, havo plyonkasining aerodinamik xususiyatlarini yaxshilash holatlari qayd etilgan.

Shamol turbinalarining vizual ta'siri sub'ektiv omil hisoblanadi. Shamol turbinalarining estetik ko'rinishini yaxshilash uchun ko'plab yirik firmalarda professional dizaynerlar ishlaydi. Landshaft me'morlari yangi loyihalarni vizual ravishda oqlash uchun foydalaniladi.

Daniyaning AKF kompaniyasi tomonidan o'tkazilgan so'rovnoma shamol turbinalaridan shovqin va vizual ta'sir narxini har bir kVt soatiga 0,0012 evrodan kam deb baholadi. So'rov shamol elektr stantsiyalari atrofida yashovchi 342 kishi bilan suhbatlar asosida o'tkazildi. Aholidan shamol turbinalari bilan mahalladan xalos bo'lish uchun qancha pul to'lashingiz so'raldi.

Turbinalar butun shamol stansiyasining atigi 1 foizini egallaydi. Xo'jalik maydonining 99 foizida qishloq xo'jaligi yoki boshqa faoliyat bilan shug'ullanish mumkin [28], bu Daniya, Gollandiya, Germaniya kabi zich joylashgan mamlakatlarda sodir bo'ladi. Diametri taxminan 10 m bo'lgan shamol turbinasining poydevori odatda butunlay er osti bo'lib, erdan qishloq xo'jaligida foydalanishni minora tagiga qadar kengaytirishga imkon beradi. Yer ijaraga berilgan, bu fermerlarga qo'shimcha daromad olish imkonini beradi. Qo'shma Shtatlarda bitta turbin ostida erlarni ijaraga olish narxi yiliga 3000-5000 dollarni tashkil etadi.

Energiya manbai 30 yil ichida 1 million kVt / soat ishlab chiqarish uchun zarur bo'lgan er uchastkasi maydonining o'ziga xos ko'rsatkichi

Geotermik buloq 404

Shamol 800-1335

Fotovoltaik hujayra 364

Quyoshni isitish elementi 3561

Ko'mir 3642

Hayvonlarga va qushlarga zarar

Qushlarning o'lish sabablari (10000 ga)

Uylar / derazalar 5500

Mushuklar 1000

Boshqa sabablar 1000

Elektr uzatish liniyasi 800

Mexanizmlar 700

Pestitsidlar 700

Televizor minoralari 250

Shamol turbinalari 1 dan kam

WPP-lar yaqinida yashovchi ko'rshapalaklar populyatsiyasi qushlar populyatsiyasiga nisbatan zaifroqdir. Shamol turbinasi pichoqlari uchlari yaqinida pasaytirilgan bosim maydoni hosil bo'ladi va unda qamalib qolgan sutemizuvchi barotrauma oladi. Shamol tegirmonlari yaqinida topilgan ko'rshapalaklarning 90% dan ortig'ida ichki qon ketish belgilari mavjud. Olimlarning fikriga ko'ra, qushlar o'pkaning boshqa tuzilishiga ega va shu sababli bosimning keskin o'zgarishiga chidamli bo'lib, faqat shamol turbinalarining pichoqlari bilan to'g'ridan-to'g'ri to'qnashuvdan aziyat chekadi [30].

An'anaviy issiqlik elektr stantsiyalaridan farqli o'laroq, shamol elektr stantsiyalari suvdan foydalanmaydi, bu esa suv resurslariga bosimni sezilarli darajada kamaytirishi mumkin.

Shamol turbinasining metall konstruktsiyalari, ayniqsa pichoqlaridagi elementlar radio signalini qabul qilishda sezilarli shovqinlarni keltirib chiqarishi mumkin. Shamol turbinasi qanchalik katta bo'lsa, u shunchalik shovqin yaratishi mumkin.Ba'zi hollarda, muammoni hal qilish uchun siz qo'shimcha repetitorlarni o'rnatishingiz kerak.

Xulosa

2030 yilga kelib energiya iste'moli joriy yilga nisbatan kamida bir yarim baravar o'sishi kutilmoqda. Bu elektr energiyasiga bo'lgan ehtiyojning uzoq muddatli prognoziga muvofiq elektr inshootlari bosh sxemasining qayta ko'rib chiqilgan versiyasi bilan belgilanadi.

Buning uchun mavjud quvvatning kamida yarmini - taxminan 100 GVtni qo'shimcha qurish talab etiladi. Mavjud quvvatlarning amortizatsiyasi 60 foizdan oshganligini hisobga olsak, eski quvvatlarni ishga tushirish va modernizatsiya qilish hajmi ikki baravarga ko'paytirilishi kerak. Savol tug'iladi: Rossiyada yaqin 20 yil ichida qaysi turdagi stantsiyalarga tayanish kerak?

Evropa Ittifoqi allaqachon o'z energetikasini rivojlantirish strategiyasini ishlab chiqqan: 2020 yilgacha har bir Evropa Ittifoqi mamlakatlarida kamida 20% energiya qayta tiklanadigan energiya manbalaridan foydalangan holda ishlab chiqarilishi kerak. Ular ko'pincha muqobil deb nomlanadi. Demak, ular qazilma yoqilg'ida (gaz, ko'mir, neft mahsulotlari) ishlaydigan energetika sohasini almashtirishga qodir. Odatda, muqobil energiyaning quyidagi asosiy manbalari ajratiladi: shamol energetikasi, quyosh energiyasi, suv energiyasi (nasosli yig'ish elektr stantsiyalaridan tashqari), geotermik energiya, erning past potentsial issiqlik energiyasi, biomassa va biogaz.

Evropa Ittifoqi siyosati ushbu manbalarning potentsialini maksimal darajada oshirishga qaratilgan. Qarorlar qabul qilish mantig'i aniq: bir tomondan atrof-muhit talablari kuchaytirilmoqda, bu yaqin kelajakda muqobil energiyani an'anaviy energiya bilan raqobatdosh qiladi, boshqa tomondan, Evropa Ittifoqi mamlakatlari energiya oqimlarini diversifikatsiya qilishga intilib, ko'proq mustaqil. Rossiyada qayta tiklanadigan energiya manbalari (RES) bilan nima sodir bo'ladi?

Rossiyada qayta tiklanadigan energiya manbalarini rivojlantirishni rag'batlantirish uchun bir qator me'yoriy-huquqiy hujjatlar mavjud: "Elektr energiyasi to'g'risida" Federal qonunidan, Rossiya Federatsiyasi Hukumatining vakolatlarini belgilaydigan qayta tiklanadigan energiya manbalarining kontseptsiyasi va turlarini belgilaydi. Rossiya Federatsiyasi Hukumatining 08.01.2009 yildagi buyrug'iga binoan qayta tiklanadigan energiya manbalarini davlat tomonidan qo'llab-quvvatlashga asos soluvchi ushbu yo'nalish "Elektr energetikasi sanoatining energiya samaradorligini oshirish sohasidagi davlat siyosatining asosiy yo'nalishlari" 2020 yilgacha bo'lgan davrda qayta tiklanadigan energiya manbalari to'g'risida ".Ushbu hujjatlar qayta tiklanadigan energiya manbalari tomonidan ishlab chiqarilgan elektr energiyasini ishlab chiqarish va iste'mol qilish bo'yicha maqsadlarni o'z ichiga oladi. Biroq, bu raqamlar Evropadagidek shuhratparast emas: 2020 yilga kelib bu ko'rsatkich 4,5 foizga belgilangan. Nima uchun juda oz?

Birinchidan, bunday inshootlarni qurish qiymati an'anaviy gaz bilan ishlaydigan issiqlik stantsiyalariga qaraganda bir necha baravar qimmatroq. Gap shundaki, qayta tiklanadigan energiya manbalari uchun deyarli barcha uskunalar chet eldan keltirilgan va milliy valyuta kursiga bog'liq. Ikkinchidan, mahalliy elektr tarmoqlari bunday ob'ektlar bilan ishlashga moslashtirilmagan. Ko'pincha, energiya manbalaridan foydalanishning turli xil sharoitlari (quyosh faolligi, shamol) tufayli energiya uzluksiz ishlab chiqarilishi mumkin emas: o'rtacha bunday stantsiyalar maksimal qiymatining 30-40 foizigacha ishlashi mumkin. Shuning uchun ular uchun qayta tiklanadigan energiya manbalarining ishlashidagi uzilishlar paytida ishlatilishi mumkin bo'lgan muhim quvvat zahiralarini doimiy ravishda rejalashtirish zarur. Uchinchidan, muqobil energiya inshootlarini davlat tomonidan real qo'llab-quvvatlash mavjud emas. Evropa Ittifoqida davlat har bir kilovatt-soat uchun muqobil energiya manbalaridan foydalangan holda ishlab chiqarishni to'g'ridan-to'g'ri subsidiyalashtiradi, bundan tashqari ishlab chiqaruvchi kompaniyalar loyihaning qoplanish muddati davomida subsidiyalashadi. Qo'shma Shtatlarda boshqa rag'batlantirish choralari, shu jumladan soliq imtiyozlari va investitsiya kreditlari mavjud.

Bugungi kunda Rossiya G'arb tajribasini inobatga olgan holda qayta tiklanadigan energiya manbalarini rivojlantirishni qo'llab-quvvatlashga oid qoidalarni qabul qilishga faol tayyorgarlik ko'rmoqda.

Rivojlanish mantig'i quyidagicha: qayta tiklanadigan energiya manbalarini ularni iste'mol qilish markazlari yaqinida rivojlantirish iqtisodiy jihatdan samaraliroq. Tarmoq infratuzilmasini (elektr va gaz tarmoqlari) yotqizishni tejash orqali qurilish narxining juda yaxshi parametrlariga erishiladi, ular "katta" energetika sektoridan energiya etkazib berish xarajatlariga mos keladi.

Qayta tiklanadigan energiya ishlab chiqarish bo'yicha mukofotlarni hisobga olgan holda, bunday loyihalar investorlar uchun foydali bo'lishi kerak. Yaqin kelajakda qayta tiklanadigan energiya manbalariga o'tish faqat energiya manbalari va elektr energiyasi narxining doimiy o'sishini hisobga olgan holda kuchayadi. Bundan tashqari, kelajakda, 2020 yilga kelib, an'anaviy qurilmalar yordamida qayta tiklanadigan energiya manbalaridan foydalangan holda elektr energiyasini ishlab chiqarish qiymati teng bo'lishi kerak. O'z navbatida, ushbu texnologiyalarni ommaviy ravishda joriy etish ularning narxini yanada pasaytirishga yordam beradi, bu esa qayta tiklanadigan energiya manbalariga mablag 'kiritishni rejalashtirayotgan kompaniyalarga va energiya tejash choralari orqali energiya sarfini kamaytirishni rejalashtirayotgan korxonalarga va shu kabi manbalar uchun o'z avlodlariga yangi imkoniyatlar yaratadi.

Rossiya muqobil energiyaning qaysi segmentlarida raqobatdosh ustunliklarga ega? Albatta, bizning mamlakatimiz shamol ishlab chiqarish, to'lqin energiyasida katta imkoniyatlardan biriga ega. Biroq, mening fikrimcha, faqat muqobil energetika sohasidagi loyihalarni ishlab chiqish maqsadga muvofiqdir, unda Rossiya mashinasozlik sanoati va RES bilan bog'liq bo'lgan boshqa sohalar xorijiy ishlab chiqaruvchilarga nisbatan raqobatbardosh ustunliklarga ega. Agar biz ushbu loyihalarni iqtisodiy samaradorligi nuqtai nazaridan tahlil qilsak, unda biomassa kabi energiya manbai birinchi o'rinda turadi.Rossiya, birinchi navbatda, o'rmon resurslari bo'yicha dunyodagi eng katta biomassa zaxiralariga ega. Shu sababli, ushbu sohada qo'llab-quvvatlash mexanizmlarini yaratish oqilona bo'ladi.

Bundan tashqari, muqobil energiya rivojlanish siyosati va tarmoq infratuzilmasini qayta ko'rib chiqishni talab qiladi.Avvalo, bu yuqori voltli sinfdagi (UNEG) intellektual tarmoqlarni (aqlli gid) va tarqatish tarmoqlarini amalga oshirish sohasidagi loyihalarga tegishli. Energetikaning barcha sohalarini bunday kompleks rivojlantirish kelajakda ushbu jarayonni yanada barqaror qiladi. Har qanday alternativa pirovardida energetika sohasini uzoq muddatli rivojlanishiga asoslangan bo'lishi kerak.