Разберете предимствата и недостатъците на вятърната енергия в Бразилия

Appolinary Kalashnikova no Unsplash image

Вятърната енергия е енергията, произведена от кинетичната енергия на вятъра (движещи се въздушни маси) и електромагнитното нагряване на слънцето (слънчева енергия), които заедно движат лопатките на пикапа.

Кинетичната енергия на вятъра обикновено се превръща в механична енергия от вятърни мелници и колела или в електрическа енергия от вятърни турбини (или вятърни турбини).

Прилагането на вятърна енергия в механични работи от мелници и въртящи се колела, като смилане на зърно и изпомпване на вода, се връща към произхода на използването на този енергиен източник от човечеството, което само се счита за алтернатива за генериране на енергия електричество от петролната криза през 70-те.

Как работи вятърната енергия

Кинетичната енергия на вятъра се получава, когато нагряването на въздушните слоеве създава вариации на градиентите на налягането във въздушните маси.

Вятърната турбина преобразува тази кинетична енергия в механична чрез въртене на лопатките и чрез генератор се генерира електрическа енергия.

Вятърната турбина се състои от:

Анемометър: измерва интензивността и скоростта на вятъра. Работи средно на всеки десет минути;
Windsock (сензор за посока): улавя посоката на вятъра. Посоката на вятъра винаги трябва да е перпендикулярна на кулата за максимално използване;
Остриета: улавят вятъра, преобразувайки неговата мощност в центъра на ротора;
Генератор: елемент, който преобразува механичната енергия на вала в електрическа енергия;
Контролни механизми: адаптиране на номиналната мощност към скоростта на вятъра, която се появява най-често през даден период;
Умножителна кутия (трансмисия): отговорна за предаването на механичната енергия от вала на ротора към вала на генератора;
Ротор: комплект, който е свързан с ос, която предава въртенето на лопатките към генератора;
Nacele: отделение, монтирано в горната част на кулата, състоящо се от: скоростна кутия, спирачки, съединител, лагери, електронно управление и хидравлична система;
Кула: елемент, който поддържа ротора и гондолата на подходящата за работа височина. Кулата е елемент с висока цена за системата.

Предимства и недостатъци на вятърната енергия

Основното предимство на вятърната енергия е, че тя е възобновяем и "чист" източник на енергия, тъй като не отделя парникови газове, които допринасят за глобалното затопляне, и не произвежда отпадъци при производството на електричество.

Какво представляват парниковите газове

Освен това източникът на вятърна енергия се счита за неизчерпаем и няма разходи, свързани с получаването на суровина, за разлика от това, което се случва с изкопаемите горива.

Разходите за разполагане са относително ниски. Необходимостта от поддръжка е ниска и се създават нови възможности за работа в области, които обикновено получават малко инвестиции.

Много често критикуване на вятърната енергия е нейната прекъснатост. Вятърната енергия зависи от появата на вятър с идеална плътност и скорост и тези параметри претърпяват годишни и сезонни вариации.

Следователно, за да се счита енергията от вятъра за технически полезна, вятърната ферма (или вятърна ферма) трябва да бъде инсталирана на място, където плътността на въздушната маса е по-голяма или равна на 500 вата на квадратен метър (W / m²) на височина 50 метра, а скоростта на вятъра е седем до осем метра в секунда (m / s).

Изграждането на вятърна ферма обаче не може да се основава само на спазване на технически фактори, свързани с наличието на ветрове. Процедурата също така изисква извършването на проучвания за въздействието върху околната среда (EIA) и доклад за въздействието върху околната среда (RIMA), които служат за определяне на най-доброто местоположение не само от стратегическа гледна точка, но и в социално-екологично отношение.

Вятърните паркове (или вятърни паркове) са пространства, в които има поне пет вятърни турбини (вятърни турбини), които могат да произвеждат електричество. Тази концентрация на вятърни турбини в едно и също място причинява редица отрицателни външни ефекти.

Едно от отрицателните въздействия върху околната среда е върху популациите на птиците. Когато летят много близо до турбините, много птици са ударени от остриетата и получават сериозни наранявания и дори умират. Прилагането на вятърни паркове може да повлияе на промяната в маршрутите на миграционните потоци на популациите на птиците.

В допълнение, вятърните паркове също могат да повлияят отрицателно на местната екосистема и околните човешки популации поради високия шум, който турбините произвеждат при работа. Замърсяването с шум се счита за проблем на общественото здраве, тъй като е свързано с повишен стрес, агресия и психологически разстройства, наред с други въздействия върху здравето. Шумът може също да причини премахване на популациите от животни, засягайки местната екосистема.

Обкръжаващата общност може да бъде засегната от визуално замърсяване. Изграждането на вятърни паркове причинява значителни промени в ландшафта.

Друго въздействие, свързано с турбините, е смущението, което те причиняват на метеорологичните радари. Тези радари се използват за прогнозиране на обема на дъжда, риска от падане на градушка и други действия с течение на времето. За да могат да извършват такива дейности, те трябва да са много чувствително оборудване. Тази чувствителност ги прави податливи на външна намеса. Една вятърна турбина, която работи в район близо до метеорологичен радар, може да повлияе на вашите прогнози. Тъй като радарите са важни инструменти за предотвратяване на критични събития в дъждовните периоди и се използват от Гражданската защита за основаване на аварийни мерки, трябва да се установят минимални разстояния между радарите и вятърните турбини.

Според доклада на Министерството на науката, технологиите и иновациите не трябва да се инсталира вятърна турбина на по-малко от 5 км от радари с C-честота (честота между 4 GHz и 8 GHz) и 10 km от S-обхват (честота между 2 GHz и 4 GHz). Що се отнася до внедряването на вятърни паркове, разстоянията, които трябва да бъдат взети предвид, са съответно 20 km и 30 km за всеки тип радар.

Въпреки че вятърната енергия не произвежда отпадъци по време на производството на електроенергия, е необходимо да се отбележи, че има остатъци от производствения процес на лопатките на турбините, които обикновено са направени от фибростъкло. Фибростъклото само по себе си не е токсично, но добавките, които се използват за подсилване на материала, могат да бъдат, като епоксидна смола. Епоксидната смола се произвежда от вредни материали като бисфеноли.

Познайте видовете бисфенол и техните рискове

Средната продължителност на живота на една лопата е 20 години и все още няма технология, която прави рециклирането на лопатите икономически жизнеспособно поради високата сложност на материала, с който е направена.

Приложимост на вятърната енергия

Според доклада на Националната агенция за електрическа енергия (Aneel) само 13% от земната повърхност в света е подходяща за този фактор, което вече налага ограничение за неговата приложимост в повечето региони.

Вятърна енергия в Бразилия

В случая с Бразилия, над 71 хил. Km² от националната територия имат скорост на вятъра над 7 m / s на ниво 50 m височина. Този потенциал би осигурил на страната еквивалента на 272 тераватчаса годишно (TWh / година), което представлява приблизително 64% от националното потребление на електроенергия, което е около 424 TW / година. Този потенциал е концентриран главно в североизточния регион на страната, следван от южния регион, както се вижда в Атласа на бразилския вятърен потенциал.

Вятърната енергия е алтернатива за разнообразяване на електрическата матрица на страната и по този начин повишаване на безопасността в този сектор. Интересното е, че с оглед на увеличеното търсене на електроенергия, страната остава на пътя на чистите технологии, вместо да избира невъзобновяеми източници, които причиняват още по-агресивни социално-екологични въздействия.

Алтернатива на въздействието на шума и визуалното замърсяване е инсталирането на офшорни вятърни паркове , тоест в морето. Освен това може да се постигне технологичен напредък, за да се сведат до минимум други въздействия, като например разработването на турбини, които са по-малко вредни за птиците.