Альтернативные источники энергии: ветер

        МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ

                                   УНИВЕРСИТЕТ “СТАНКИН” 
 
 
 

      
 

                      Кафедра Инженерной экологии  и безопасности

                                            жизнедеятельности 
 

                                               Доклад на тему:

                       “Альтернативные источники энергии: Ветер”

                  Выполнил: Деминский Николай Вячеславович

                        Проверила: Худошина Марина Юрьевна 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                      
 

                                                   Москва

                                                      2009 г.

Ветроэнергетика — отрасль энергетики, специализирующаяся на использовании энергии ветра — кинетической энергии воздушных масс в атмосфере. Энергию ветра относят к возобновляемым видам энергии, так как она является следствием деятельности солнца. Ветроэнергетика является бурно развивающейся отраслью, так в конце 2008 года общая установленная мощность всех ветрогенераторов составила 120 гигаватт, увеличившись вшестеро с 2000 года. 

Энергия ветра появляется вместе с солнцем

   Энергия  ветра на самом деле является  формой солнечной энергии, так  как тепло солнца становится  причиной ветров. Солнечное излучение нагревает всю поверхность Земли, но неравномерно и с разной скоростью.

   Различные  виды поверхности — песок,  вода, камень и различные виды  почвы — впитывают, сохраняют,  отражают и высвобождают тепло  с различной скоростью, а Земля становится в целом теплее днем и холоднее ночью.

   В результате  воздух над поверхностью Земли  также нагревается и охлаждается  с разной скоростью. Горячий  воздух поднимается, снижая атмосферное  давление около поверхности Земли,  которое притягивает на замену более холодный воздух. Такое передвижение воздуха мы и называем ветром. 

Энергия ветра непостоянна

   Когда  воздух движется, вызывая ветер,  он обладает кинетической энергией  — энергией, которая появляется  каждый раз, когда масса приходит  в движение. Если использовать правильную технологию, то кинетическую энергию ветра можно захватить и преобразовать в другие виды энергии, например электричество и механическую энергию. Это и есть энергия ветра.

   Также  как и самые древние ветряные  мельницы в Персии, Китае и Европе использовали энергию ветра для выкачивания воды или размалывания зерна, сегодняшние ветряные турбины, соединенные с точками потребления, и ветряные электростанции с большим количеством турбин используют энергию ветра для генерирования чистой, возобновляемой энергии для питания домов и предприятий. 

Энергия ветра чиста и  возобновляема

   Энергия  ветра считается важным компонентом  любой долгосрочной стратегии  в области энергетики, так как  при ее генерации используется  природный и практически неистощимый источник энергии — ветер. Это резко контрастирует с традиционными электростанциями на ископаемом топливе.

   Энергия  ветра также чиста; она не  загрязняет воздух, почву и воду. Это важное отличие энергии  ветра от некоторых других  возобновляемых источников энергии, например, атомной энергии, которая производит огромное количество трудноуправляемых отходов. 

Энергия ветра иногда конфликтует  с другими приоритетами

   Одним  из препятствий на пути увеличения  использования энергии ветра  в мире является то, что ветровые электростанции должны располагаться на больших участках земли или вдоль побережья для наиболее эффективного захвата ветра.

    Использование  этих территорий для генерации  энергии ветра иногда конфликтует  с другими приоритетами, например, сельским хозяйством, градостроительством или красивыми видами на море из дорогих домов, расположенных в лучших зонах. 

Будущий рост потребления  энергии ветра

   Приоритеты  изменятся по мере роста потребности  в чистой и возобновляемой  энергии и расширении поиска альтернатив ограниченным запасам нефти, угля и природного газа.

И по мере снижения стоимости энергии ветра благодаря  совершенствованию технологий и  улучшению технологий генерирования энергии, этот вид энергии будет становиться все более уместным в качестве главного источника электричества и механической энергии. 
 
 
 

Ветроэнергетика в России

Технический потенциал  ветровой энергии России оценивается  свыше 50 000 миллиардов кВт·ч/год. Экономический потенциал составляет примерно 260 млрд кВт·ч/год, то есть около 30 процентов производства электроэнергии всеми электростанциями России. 

Установленная мощность ветровых электростанций в  стране на 2006 год составляет около 15 МВт. 

Одна из самых  больших ветроэлектростанций России (5,1 МВт) расположена в районе поселка  Куликово Зеленоградского района Калининградской  области. Её среднегодовая выработка  составляет около 6 млн кВт·ч. 

На Чукотке  действует Анадырская ВЭС мощностью 2,5 МВт (10 ветроагрегатов по 250 кВт) среднегодовой выработкой более 3 млн кВт·ч, параллельно станции установлен ДВС, вырабатывающий 30 % энергии установки. 

Также крупные  ветроэлектростанции расположены  у деревни Тюпкильды Туймазинского  района респ. Башкортостан (2,2 МВт). 

В Калмыкии в 20 км от Элисты размещена площадка Калмыцкой  ВЭС планировавшейся мощностью  в 22 МВт и годовой выработкой 53 млн кВт·ч, на 2006 год на площадке установлена одна установка «Радуга» мощностью 1 МВт и выработкой от 3 до 5 млн кВт·ч. 

В республике Коми вблизи Воркуты строится Заполярная ВДЭС мощностью 3 МВт. На 2006 действуют 6 установок по 250 кВт общей мощностью 1,5 МВт. 

На острове  Беринга Командорских островов действует  ВЭС мощностью 1,2 МВт. 

В 1996 году в Цимлянском районе Ростовской области установлена Маркинская ВЭС мощностью 0,3 МВт. 

В Мурманске  действует установка мощностью 0,2 МВт. 

Успешным примером реализации возможностей ветряных установок  в сложных климатических условиях является ветродизельная электростанция на мысе Сеть-Наволок Кольского полуострова мощностью до 0,1 МВт. В 17 километрах от неё в 2009 году начато обследование параметров будушей ВЭС работающей в комплексе с Кислогубской ПЭС. 

Существуют проекты  на разных стадиях проработки Ленинградской  ВЭС 75 МВт Ленинградская область, Ейской ВЭС 72 МВт Краснодарский край, Морской ВЭС 30 МВт Карелия, Приморской ВЭС 30 МВт Приморский край, Магаданской ВЭС 30 МВт Магаданская область, Чуйской ВЭС 24 МВт Республика Алтай, Усть-Камчатской ВДЭС 16 МВт Камчатская область, Новиковской ВДЭС 10 МВт Республика Коми, Дагестанской ВЭС 6 МВт Дагестан, Анапской ВЭС 5 МВт Краснодарский край, Новороссийской ВЭС 5 МВт Краснодарский край и Валаамской ВЭС 4 МВт Карелия. 

Началось строительство  «Морского ветропарка» в Калининградской области мощностью 50 МВт. В 2007 году этот проект был заморожен. 

Как пример реализации потенциала территорий азовского моря можно указать Новоазовскую ВЭС, действующей на 2007 год мощностью  в 20,4 МВт, установленную на украинском побережье Таганрогского залива. 

Реализуется «Программа развития ветроэнергетики РАО „ЕЭС России“». На первом этапе (2003—2005 г.) начаты работы по созданию многофункциональных  энергетических комплексов (МЭК) на базе ветрогенераторов и двигателей внутреннего  сгорания. На втором этапе будет создан опытный образец МЭТ в посёлке Тикси — ветрогенераторы мощностью 3 МВт и двигатели внутреннего сгорания. В связи с ликвидацией РАО ЕЭС России все проекты, связанные с ветроэнергетикой были переданы компании РусГидро. В конце 2008 года РусГидро начала поиск перспективных площадок для строительства ветряных электростанций. 

Экономия  топлива

Ветряные генераторы практически не потребляют ископаемого  топлива. Работа ветрогенератора мощностью 1 МВт за 20 лет эксплуатации позволяет  сэкономить примерно 29 тыс. тонн угля или 92 тыс. баррелей нефти. 

Литература:

1. Статья Larry West, http://environment.about.com
2. Д. де Рензо, В. В. Зубарев Ветроэнергетика. Москва. Энергоатомиздат, 1982
3. Е. М. Фатеев Вопросы ветроэнергетики. Сборник статей. Издательство АН СССР, 1959

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Приложение: 

Современный альтернативный источник энергии (ветер)