Энергия ветра образуется в результате преобразования кинетической энергии, содержащейся в воздушных массах, в электрическую энергию. Этот процесс происходит через ветряную турбину - оборудование, которое при контакте с ветром совершает вращательные движения и питает электрическую сеть.
С самого начала цивилизации человек научился генерировать энергию с помощью силы ветра. С развитием технологий появилась энергия ветра.
Это принесло возможность сокращения выбросов загрязняющих газов и других проблем, вызванных невозобновляемыми источниками энергии.
Но у ветроэнергетики есть и недостатки, которые нельзя игнорировать. Хотите узнать, что это такое?
В сегодняшнем посте мы объясним, что такое энергия ветра и как она присутствует в Бразилии. Хорошее чтение!
Что такое энергия ветра?
Энергия ветра - это когда энергия ветра преобразуется в полезную энергию. Он начинается с того же принципа использования ветряных турбин для производства электроэнергии, ветряных мельниц для производства механической энергии или парусов для движения парусных лодок.
Это возобновляемый источник энергии, то есть он использует неисчерпаемый ресурс (ветер). Для сравнения, невозобновляемые источники энергии - это те, которые производятся с использованием ископаемого топлива, такого как нефть, или ядерного топлива.
Хотя кажется, что это новейшая технология, энергия ветра используется уже более 3000 лет. Его начали внедрять в ветряные мельницы, инструмент, созданный в 5 веке.
Энергия ветра начали использовать с ветряными мельницами
Со временем человек начал использовать силу ветра не только для выработки механической энергии, но и электрической энергии.
С развитием технологий были созданы ветряные турбины, электрические генераторы, встроенные в ось вертушки, которые преобразуют энергию ветра в электрическую.
В этом контексте появляются первые ветряные электростанции.
Как работает энергия ветра?
Теперь, когда вы знаете, что такое энергия ветра, давайте более подробно объясним, как она работает.
Ветроустановки устанавливаются в регионах, где есть так называемые господствующие ветры. Они работают, когда кинетическая энергия преобразуется в механическую или электрическую энергию.
Энергия ветра: компоненты ветряной турбины (иллюстрация: A2ad)
Чтобы понять это преобразование кинетической энергии в энергию ветра, нам нужно понять, как возникают ветры.
Ветер - это результат преобразования токов в атмосфере на Земле, вызываемых тепловой энергией Солнца.
Движение воздуха в том виде, в каком мы его знаем, проявляется на поверхности земли, где есть почва и тепло.
Солнечное тепло нагревает почву быстрее, чем вода, а нагретый воздух легче, поэтому он поднимается вверх. Ночью воздух над водой теплее и заменяется более прохладным воздухом с земли.
Это изменение температуры вызывает движение ветра, который генерирует кинетическую энергию, которая преобразуется в электрическую энергию от движения турбин.
Энергия ветра: схема ветряной турбины и системы передачи энергии (фото: веб-клей)
Какие бывают типы ветряных систем?
Производство энергии ветра может происходить с помощью 3 различных систем. Посмотрите, что они из себя представляют:
Изолированные системы: они небольшие и обычно используются для снабжения регионов, где невозможно расширить энергосистему. Они легко применяются в домашних условиях.
Гибридные системы: используйте более одного источника для производства энергии, например, фотоэлектрические панели. Они используются для выработки энергии ветра для большего числа пользователей.
Системы, интегрированные в сеть: это система, присутствующая в ветряных электростанциях, которые используют большое количество ветряных турбин. Вся произведенная энергия поставляется непосредственно в электрическую сеть.
Энергия ветра: ветряная электростанция в Риу-Гранди-ду-Норти (Фото: Педру Виторино)
Еще одно применение в ветроэнергетике - оффшор. Это система, в которой ветряные турбины устанавливаются в море.
Энергия ветра: пример оффшорной системы
Морская система используется для производства энергии ветра в странах с небольшой территориальной протяженностью или с небольшим пространством для установки ветряных турбин на суше. Обычно применяется в странах Европы и США.
Читайте также: Как сделать электромонтаж? Ознакомьтесь с полным прохождением!
Ветроэнергетика: преимущества и недостатки
Преимущества ветроэнергетики
Когда мы говорим о преимуществах энергии ветра, главным, без сомнения, является то, что это чистый и возобновляемый источник энергии.
Энергия ветра не выделяет парниковые газы, загрязняющие вещества и не производит отходов. Согласно опросу, проведенному Бразильской ассоциацией ветроэнергетики (ABEEólica), только в 2018 году энергия ветра устранила выбросы в 21 миллион тонн двуокиси углерода (CO2).
Еще одно преимущество энергии ветра состоит в том, что она способствует росту экономики регионов, выбранных для установки ветряных турбин.
Примером может служить муниципалитет Жоао Камара, расположенный в 100 км от Натала (RN). Это место было признано отличным регионом для выработки энергии ветра, потому что здесь много ветра.
В этом контексте компания заключила партнерское соглашение с жителями, чтобы использовать эти земли в обмен на ежемесячные платежи и помощь в сохранении почвы.
Энергия ветра: деревня Жоао Камара с ветряными турбинами
Энергия ветра также дает преимущество правительству, поскольку снижает энергетическую зависимость от зарубежных источников. Кроме того, энергия ветра помогает достичь международных целей в области устойчивого развития, избегая штрафов для Бразилии.
Ознакомьтесь с кратким описанием преимуществ энергии ветра:
- Он чистый и возобновляемый
- Не выделяет загрязняющих газов и не производит отходов
- Снижает выбросы парниковых газов
- Привлекает инвестиции в неблагополучные регионы
- Создает рабочие места
- Снижает энергетическую зависимость от внешнего мира
См. Также: Острова тепла - узнайте, что это такое и как уменьшить их воздействие
Недостатки ветроэнергетики
Среди основных недостатков ветроэнергетики можно выделить непостоянство ветров.
Из-за колебаний интенсивности в течение года электрическая сеть должна постоянно адаптироваться к подаче и потреблению, чтобы поддерживать постоянное напряжение в системе.
Таким образом, ветряные турбины считаются переменным источником энергии, а не надежным поставщиком.
Другой недостаток энергии ветра - это шум от ветряных турбин. Но было найдено одно решение - построить их повыше, чтобы уменьшить звуковое воздействие.
Энергия ветра: деревня в Пиауи рядом с башнями энергии ветра (фото: Zanone Fraissat / Folhapress)
Визуальное загрязнение и несчастные случаи, когда птицы ударяются о лопасти ветряных турбин, также являются недостатками энергии ветра.
Ознакомьтесь с обзором недостатков энергии ветра
- Прерывистость ветров
- Шумовое загрязнение
- Визуальное загрязнение
- Несчастный случай с птицами
Как работает энергия ветра в Бразилии?
Бразилия - одна из стран с наибольшим коэффициентом мощности по производству энергии ветра в мире.
Согласно бюллетеню ABEEólica за 2018 год, в Бразилии уже имеется 14,71 ГВт установленной мощности в 583 ветряных электростанциях, что составляет 9% от выработки энергии в стране.
В дни пика ветровой генерации это число достигает 14% в стране и более 70% на северо-востоке, регионе с наибольшим количеством ветряных электростанций.
Энергия ветра: эволюция установленной мощности производства энергии ветра в Бразилии (источник: G1)
Согласно тому же бюллетеню, Бразилия была пятой страной, которая инвестировала больше всего в ветроэнергетику в 2018 году. Первое, второе, третье и четвертое места занимают Китай, США, Германия и Индия.
В настоящее время в стране действует около 7 тысяч ветряных турбин, распределенных в 12 штатах.
Баия - штат с наибольшим количеством ветряных электростанций (42), за ним следуют Риу-Гранди-ду-Норти (15) и Пиауи (8).
Как работает энергия ветра в Бразилии: ветряная электростанция в Баии
Из-за большой территориальной протяженности Бразилия инвестирует только в производство энергии ветра на суше (на Земле). Но Petrobras ищет инвестиции, чтобы начать делать первые шаги в оффшорной ветроэнергетике.
Ожидается, что пилотная установка будет запущена в 2022 году.
Вы хотели узнать больше о ветровой энергии? Воспользуйтесь возможностью, чтобы проверить: все, что вам нужно знать, чтобы создать устойчивый дом!