Ученые нашли способ защиты птиц от лопастей ветряков
Перекраска лопастей ветрогенераторов в черный цвет снижает смертность птиц на 72%, выяснили норвежские ученые. Птицам становится легче заметить лопасти и облететь их. Исследователи надеются, что такая мера позволит защитить птиц.
Перекраска лопастей ветрогенераторов в черный цвет резко уменьшает количество случаев гибели птиц, выяснили ученые из Норвежского института исследований природы. Такой простой и недорогой способ позволит защитить птиц в условиях распространения ветровой энергетики, надеются они. Подробнее об эксперименте исследователи рассказали в статье в журнале Ecology and Evolution.
Ветровые электростанции не требуют топлива и не производят отходов, что делает их одними из наиболее экологически чистых источников энергии. Однако еще в 1980-х годах появились опасения, что ветряки могут быть опасны для птиц. И действительно, со временем увеличение размеров ветряков и скорости вращения лопастей привело к росту смертности птиц, попадающих под лопасти.
Периферийное зрение у птиц развито лучше фронтального, что не позволяет им разглядеть однотонные белые лопасти, особенно во время их движения. Фокусируясь на потенциальной добыче, птицы не замечают опасности прямо перед собой.
Ученых беспокоит, что из-за растущей популярности ветряных электростанций увеличивается и количество жертв. Такие меры снижения смертности птиц, как временное отключение ветрогенераторов вдоль миграционных путей или обработка почвы вокруг оснований ветряков чреваты определенными издержками, в том числе финансовыми. Поэтому поиск способа снизить смертность птиц, при этом не создавая проблем в работе электростанций, очень важен.
Исследователи провели эксперимент на острове Смела на западе Норвегии. У четырех ветряков они выкрасили одну лопасть в черный цвет, еще четыре таких же ветряка рядом не тронули. Ученые подсчитывали количество погибших птиц на протяжении 3,5 лет после покраски, а также учли результаты за предыдущие 7,5 лет.
Всего за это время восемь ветряков стали причиной гибели 82 птиц. Самыми частыми жертвами были белые куропатки, а также крупные хищные птицы, такие как ястребы и орлы.
Окрашивание одной из лопастей привело к снижению количества погибших птиц на 72%, однако число жертв от столкновения с неокрашенными турбинами, напротив, возросло.
Лучше всего покраска сказалась на орланах-белохвостах — после нанесения краски исследователи не нашли ни одного их трупа.
Более детальное изучение данных показало некоторую вариативность смертности птиц в зависимости от сезона. Весной и осенью было зарегистрировано меньше смертей птиц, летом же смертность возрастала. Исследователи отмечают, что небольшое количество ветряков и непродолжительный срок наблюдения не дают возможности делать какие-то однозначные выводы, и эксперимент стоит повторить в большем масштабе.
Исследователи подчеркивают, что эксперимент проводился на острове и наблюдение велось лишь за небольшим количеством ветряков. Там, где ветровая энергетика развита достаточно, а сами ветровые электростанции более масштабны, они становятся причиной гибели сотен тысяч птиц в год. Хотя это и меньше, чем от столкновения с линиями электропередач, по мере распространения ветровой энергетики проблема может стать серьезнее.
Ранее австралийские ученые нашли способ защитить коров от нападения хищников — эффективной мерой оказались нарисованные на заду животных глаза.
«Львы нападают из засады, и полагаются на преследование, поэтому для них важен элемент неожиданности, — пояснили исследователи. — Так что если добыча их заметит, они могут отказаться от нападения».
За четыре года наблюдений львы не задрали ни одну корову с глазами на заду из 683. При этом погибли 15 из 835 коров без рисунков и 4 из 543 с нарисованными крестами.
Скот пасся в одной и той же зоне, все животные перемещались вместе, подвергаясь одинаковому риску. Однако особи с нарисованными на заду глазами в рамках одного стада выживали чаще, чем остальные.
Исследователей удивило, что скот, у которого на заду были нарисованы простые крестики, выживал чаще. Очевидно, даже такая «маскировка» лучше, чем полное ее отсутствие.
Ученые надеются, что метод поможет фермерам защитить скот, не ограничивая при этом территорию выпаса и не убивая диких животных. Они уже подготовили руководства по рисованию глаз на заду коров для местных жителей.
Об отеле
Шикарные, и в то же время самобытные номера отеля распахнуты не только для гостей Воронежа, но и для каждого, кто хочет переместиться из тесного города в другую часть света.
Главная особенность в том, что гостям предоставляется комфортабельное размещение в 24 номерах, исполненных в дизайнерском стиле, навеянным разными городами мира! Пребывание в каждом номере позволяет любоваться видами города, открывающимися в разных направлениях собственной фантазии! Если вам нужно найти самые необычные гостиницы и отели Воронежа, «Ветряков» — идеальный вариант.
«Они так трясутся – это не шутки!» Много ли птиц убивают ветряки?
Да, убивают, как и многие другие технологии и элементы инфраструктуры, созданные людьми. Оценки количества варьируются от десятков до сотен тысяч, но в Беларуси исследований нет – других проблем хватает.«Сколько птиц гибнет из-за ветряков?»«Комфортно ли людям будет жить на планете, уставленной частоколом ветряков и покрытой несколькими слоями солнечных батарей? Все знают: да, ветряная генерация хороша. Но про птиц разве вспоминают? Сколько птиц гибнет. Они [ветряные мельницы] так трясутся, что червяки вылезают из земли! Это не шутки — это последствия применения этих современных способов получения энергии».
Если вы активный пользователь соцсетей или читаете новости, то наверняка уже видели эту цитату. Так высказался президент соседней страны Владимир Путин в ходе саммита по производству и индустриализации GMIS в Екатеринбурге, критикуя возобновляемые источники энергии.
Доля ВИЭ в России, как и в Беларуси, находится в пределах одного или нескольких процентов, но интересуются ею активно. Это заметно, например, по сегодняшним поисковым запросам, по которым пользователи приходят на Зелёный портал.
Мы решили оправдать ожидания и разместить немного информации из других источников о том, что же там на самом деле с птицами.
Сейчас имеются «очень грубые и потенциально необъективные оценки»
Итак, первая и главная новость: точного количества умирающих от ветряков птиц никто не знает. Никто не станет пропускать стаю птиц через ветряк, чтобы изучить его.
«Все, что мы имеем в настоящее время, – это очень грубые и потенциально необъективные оценки, которые основаны на совокупности отдельных исследований, без привязки к конкретным объектам ветроэнергетики. К тому же в ветроэнергетике эти данные часто относят к коммерческой тайне», – пишет общественная организация «Охрана американских птиц».
Смитсоновский исследовательский институт из США пишет о совокупности таких оценок, объединённых в ещё одно исследовании:
«Если вы посмотрите на статистику о гибели птиц от ветряных турбин, вы получите совершенно разные цифры. Некоторые говорят, что это 10 000 птиц в год, другие называют количество до 600 000.
<…> В конце концов, используя 58 оценок, которые соответствовали заранее определённым критериям, исследователи пришли к итогу: согласно современной литературе, от столкновений с ветряными турбинами ежегодно умирает от 140 000 до 328 000 птиц».
Журналисты американского журнала о науке howstuffworks.com составили в 2018 году следующую таблицу:
Инфраструктура/технологии | Смертей птиц в год (в США) |
Одичавшие и домашние коты | Сотни миллионов [источник: AWEA] |
ЛЭП | 130 – 174 миллиона [источник: AWEA] |
Окна, в т.ч. в офисах и т.д. | 100 – 1 миллиона [источник: TreeHugger] |
Пестициды | 70 миллионов [источник: AWEA] |
Автомобили | 60 – 80 миллионов [источник: AWEA] |
Освещённые вышки связи | 40 –50 миллионов [источник: AWEA] |
Ветряки | 10 000 – 40 000 [источник: ABC] |
Вот ещё одна похожая табличка. Можно поинтересоваться также британскими данными исследования. Хотим отметить: мы приводим западные данные не для того, чтобы позлить диванных противников США и всего англоязычного. Просто так вышло, что в Беларуси этот вопрос изучен меньше.
АПБ: Ветряк может быть как мясорубка, а может быть почти безвредным
Так что же по поводу Беларуси? Всё грустно, если речь идёт об исследованиях или правилах по установке ветряков, но застройщики небезразличны.
«Для нас этот вопрос актуален, потому что количество станций в последнее время растёт. Ведь ветряки в Беларуси вредят, как и везде. Застройщики постоянно присылают письма, чтобы АПБ согласовала размещение объекта. Мы отвечаем, что закон не требует согласования по поводу птиц, – отвечает Александр Винчевский, директор общественной организации «Ахова птушак Бацькаўшчыны».
Он уточняет: ветряки – проблема не только для птиц, но и для летучих мышей. Каков её масштаб – неизвестно.
«Очень многое зависит от того, где расположен ветряк: он может быть как мясорубка и убивать птиц тысячами, а в ином месте пострадает всего несколько птиц за год.
Важно, есть ли рядом территория, важная для птиц (ТВП) и что нам известно про миграцию птиц через район строительства. Например, последняя станция была между Вилейкой и Налибокской пущей, – говорит он.
– В чём наша проблема? В том, что у нас законодательство не требует вообще исследования этого вопроса, энергетике – зелёный свет.
Исследований нет, так как их никто не финансирует. А орнитологи не могут сделать это на выходных, такие исследования проводят, как правило, целый год. В Польше или Австрии десятки специалистов изучают ситуацию в поле и после дают рекомендации. Ведь нужно учесть гнездящиеся виды, миграцию, осенние и весенние скопления, на западе – зимние скопления тоже.
Мы (АПБ – ред.) даже являемся участниками координационного совета Минприроды при проекте ПРООН-ГЭФ «Устранение барьеров для ветроэнергетики в Беларуси». Сначала там были согласны на то, чтобы сделать исследование, но потом решили, что это – создание ещё одного барьера, а им справиться бы с существующими».
Российская ассоциация ветроиндустрии о мифах ветроэнергетики
И сегодня же Российская ассоциация ветроиндустрии оперативно выпустила опровержение вредного влияния ветряных электростанций. Они кратко процитировали своего президента и перешли к главному: шум и элетромагнитное поле от ветряков не опасны.
Я слышал, что от шума ВЭС гибнут червяки и насекомые, а за ними грызуны, хищники и т.д. Через некоторое время территория ВЭС напоминает пустыню. Неужели, правда? О чем думают в Европе, развивая ветроэнергетику ускоренными темпами?
«Это самый живучий миф, не имеющий отношения к реальности. Его особенность ещё и в том, что живет этот миф в основном в России и среди тех людей, которые профессионально не занимаются ветроэнергетикой, но чего-то, когда-то, где-то об этом слышали <…>
Ветроустановки имеют мощнейший фундамент, который гасит вибрации башни. Влияние этой вибрации распространяется на несколько десятков метров, а расстояние между ВЭУ несколько сотен метров. Так что любители грызунов могут быть спокойны. Им ничего не угрожает, они только на несколько метров меняют свое место жительства.
Другой аспект угнетающего влияния на людей, животных и насекомых – звуковые волны с частотой менее 20 герц, так называемый «инфразвук», для людей особую неприятность составляют частоты 7-10 герц. Но дело в том, что эта опасность преодолена еще на заре ветроэнергетики…»
Я слышал по телевизору, что у ветряков есть электростатическое поле, действующее на птиц и прочую живность угнетающе. Поэтому птицы, грызуны и насекомые вымирают на территории ВЭС. Неужели, правда? Что, в Европе уже не осталось птиц?
«Это даже не миф и не заблуждение, а забвение школьного курса физики. <…> Электростатического поля на ВЭС нет. Но там, где есть электричество там есть электромагнитное поле. Оно есть и от мобильных телефонов, электролампочки и любого бытового прибора. Но его интенсивность настолько мала, что в жизни мы его не замечаем. Птицы его не замечают, когда сидят на проводах, а аисты умудряются строить гнезда на опорах ЛЭП 6-10 киловольт».
Перадрук матэрыялаў магчымы пры абавязковай наяўнасці зваротнай і актыўнай гіперспасылкі.
В США остановлены крупные заводы Samsung: В стране сломалось электричество
Бизнес Техника | ПоделитьсяЭнергетическая компания Austin Energy отключила электричество у полупроводниковых фабрик Samsung и ряда других компаний в Остине (Техас), чтобы перераспределить его на жилые дома. В штате возникла нехватка энергии из-за низких температур, которые вывели из строя ветряные электростанции. Остановка заводов Samsung может привести к сбою глобальных поставок микросхем и миллионам долларов убытков.
Забрать у Samsung и раздать американцам
Компанию Samsung заставили полностью остановить работу сразу двух заводов в Остине (Техас, США). По информации издания Austin-American Statesman, из-за аномальных для американцев холодов в штате возникла нехватка электроэнергии, и, как решило руководство энергокомпании Austin Energy, обе фабрики Samsung, могут какое-то время обойтись без нее.
Портал Tom’s Hardware назвал требование Austin Energy об отключении энергии на заводах Samsung беспрецедентным. Но нехватку электричества в штате остановкой всего лишь двух фабрик у Austin Energy восполнить не получилось, и потому по той же причине свое производство были вынуждены временно прекратить и другие полупроводниковые компании, включая NXP Semiconductors, Infineon Semiconductors и др.
Что случилось в США
Причина, по которой Samsung пришлось обесточить свои заводы, кроется в резком понижении температуры в Орегоне, Вирджинии и Техасе, притом до отметок, нехарактерных для этих мест. В сочетании с повышенной влажностью и уже привычным для жителей многих российских городов ледяным дождем оно привело к обледенению лопастей ветряных электростанций и временному выходу их из строя. Суммарная мощность ветряков в Остине при нормальных условиях достигает 25,1 тыс. МВт, но сейчас мощность уменьшилась почти вдвое, поскольку коркой льда покрылись станции мощность около 12 тыс. МВт.
Ветряки в США не пережили ледяной дождь и холода
Ситуацию усугубило и то, что Техас в последние годы делает ставку именно на ветряные электростанции – в 2020 г. на них пришлось около 23% всей выработанной энергии, что больше в сравнении с угольными электростанциями, тогда как пять лет назад этот показатель не превышал и 11%. В итоге в одном только Техасе без электричества на момент публикации материала оставалось около 1,8 млн человек.
Рекордно низкие для Техаса и ряда других штатов температуры привели еще и к повышенному потреблению электроэнергии. Вместе с остановкой части ветряков это и вынудило Austin Energy «отобрать» электричество у крупных компаний в пользу жителей.
Далеко идущие последствия
Решение, принятое Austin Energy, может повлечь за собой далеко не самые приятные последствия, притом для всего мира. В качестве примера портал Tom’s Hardware привел аналогичный случай, когда в 2018 г. один из заводов Samsung в городе Пхентхэк в Южной Корее оказался отключенным от электросети, хотя и всего на 30 минут. Но даже этого получаса хватило, чтобы глобальные поставки флеш-памяти NAND по итогам всего 2018 г. снизились на 3%.
Один из заводов Samsung в Остине
Впрочем, Samsung наверняка уже успела привыкнуть к подобным происшествиям. Всего месяц назад, в январе 2021 г., ее завод в Хвасоне (Южная Корея) тоже остался без электричества. Однако если Пхентхэке ситуация решилась за полчаса, то в Хвасоне на восстановление подачи энергии потребовалось несколько дней.
«Казахтелеком» растет в 1,5 раза быстрее «Ростелекома»
ТелекомДля самой Samsung последствия тоже могут быть не самыми радужными. Austin-American Statesman пишет, что в результате отключения часть продукции обоих заводов компании в Остине, которые Samsung возвела в 1996 г. и 2007 г., могла быть испорчена, что и в итоге компания может недосчитаться миллионов долларов выручки. Связано это с тем, что некоторым типам микросхем может требоваться месяц или даже больше для прохождения всех этапов производства. На данный момент неизвестно, была ли компания Samsung уведомлена перед отключением электроэнергии, чтобы она могла максимально для себя безболезненно вывести фабрики в Остине из рабочего цикла. Это минимизировало бы последствия с точки зрения испорченной продукции и ускорило возобновление нормальной работы заводов после восстановления питания.
По данным Austin-American Statesman, произошедшее в Остине остановит поток микросхем, поступающих от двух фабрик Samsung в этом городе. Даже относительно короткие перебои в производственной деятельности в прошлом приводили к долгосрочному дефициту и скачкам цен, что, безусловно, не является хорошей новостью в условиях продолжающейся глобальной нехватки микросхем. На заводах по производству чипов, конечно, всегда есть резервные генераторы энергии для компенсации воздействия незапланированных отключений, но эти системы обычно рассчитаны на короткие периоды времени, чтобы обеспечить плавное отключение оборудования, поэтому они не подходят для длительного отсутствия питания.
Все могло быть иначе
В нехватке электроэнергии в ряде штатов США из-за обледенения ветряных электростанций могут быть виноваты вовсе не погодные условия. Так, по версии профильного портала Clean Technica, вина может лежать на властях и экономике страны, поскольку в соседнем, еще более холодном государстве, тоже используются ветряки, не ломающиеся от минусовых температур.
Существуют различные методы борьбы с обледенением лопастей ветряков
Речь про Канаду, ветряки в которой поставляются сразу с так называемым «зимним пакетом», в который входят система подогрева лопастей и других механизмов, а также спецпокрытие, препятствующее образованию ледяной корки. Эта подготовка позволяет ветрякам работать на полную мощность даже в 30-градусный мороз.
В Техасе, пишет Clean Technica, о «зимнем пакете» для ветряков не задумывались, поскольку природные катаклизмы, подобные нынешним, в этом штате бывают раз в 50, а то и в 100 лет. Да и такая доработка ветряных станций привела бы к удорожанию электроэнергии для потребителей, а те, с учетом нечастых сильных морозов, не были бы готовы переплачивать за «ненужные» опции для электростанций.
Удивительные ветрогенераторы — Энергетика и промышленность России — № 21 (353) ноябрь 2018 года — WWW.EPRUSSIA.RU
Газета «Энергетика и промышленность России» | № 21 (353) ноябрь 2018 года
Объединяет их лишь одно: рабочей силой является движение воздушных масс. О некоторых оригинальных агрегатах мы и хотим рассказать в этом материале.Ветрогенераторы становятся все более популярными. Их используют не только как дополнительный источник электричества, но зачастую и как основной, например, при обустройстве загородного дома. Тому способствует удобство эксплуатации и вполне хороший эстетичный вид ветряков. К тому же это вполне экологичные конструкции, не требующие затрат на природные ресурсы: ветер бесплатен. К тому же нынче промышленность выпускает контроллеры энергии, обеспечивающие работу даже при слабом ветре, собирающие энергию «порциями», и конструкции с автоматически изменяющимся углом атаки лопастей в зависимости от направления и силы ветра.
В настоящее время различают три основных типа конструкции ВЭС: пропеллерные, где вращающийся вал расположен горизонтально относительно направления ветра и с самым высоким КПД, барабанные и карусельные, в которых вал, вращающий лопасти, расположен вертикально и которые монтируется в местах, где направление ветра не имеет большого значения (например, в горах).
Главная проблема – нерегулярность работы поставщика энергии, то есть самого ветра. Ветряные электростанции напрямую зависят от этого фактора, и работа узлов, получающих электроэнергию подобным способом, не может быть непрерывной. Положение усугубляется еще и тем, что сила ветра может служить как на пользу, так и во вред – нарастание силы ветра способно вывести установки из строя.
Достоинства ВЭС – простота конструкции, экономичность и возобновляемость источника энергии. Кроме того – доступность (ветер дует везде) и независимость источника энергии (например, от цен на топливо).
Недостатки – зависимость от ветра, шумность и необходимость использования больших площадей (в случае постройки крупных электростанций). Кроме того, стартовая стоимость и дальнейшее использование – вполне затратны (необходимы накопители энергии, которые имеют ограниченный срок эксплуатации).
Как и среди производителей, лидер по строительству ВЭС – Германия. Европа вообще переживает бум строительства ветроустановок, их число растет в скандинавских странах и Греции.
В Азии наибольший практический интерес испытывается со стороны Китая. Программа строительства предусматривает обязательный монтаж таких установок при возведении новых зданий.
Это касается, в первую очередь, так называемых «традиционных» ветряков. Но среди всего разнообразия установок есть и оригинальные, не вписывающиеся в обычные представления о них.
Дерево-ветрогенератор
Например, французская группа инженеров создала искусственное дерево, способное генерировать электричество с помощью ветра. Устройство производит энергию даже при небольшом движении воздуха.Идея пришла автору изобретения Жерому Мишо-Ларивьеру, когда он наблюдал шелест листьев в безветренную погоду. Устройство использует небольшие пластины в форме скрученных листьев, которые преобразуют ветряную энергию в электрическую. Причем независимо от направления движения воздуха. Дополнительное преимущество «дерева» заключается в его полностью бесшумной работе.
На создание 8‑метрового прототипа инженеры потратили три года. Энергогенерирующее «дерево» установлено в коммуне Плюмер-Боду на северо-западе Франции.
Новая установка, Wind Tree, эффективнее обычного ветрогенератора, поскольку вырабатывает энергию даже при скорости ветра всего 4 м / с.
Мишо-Ларивьер надеется, что «дерево» будет использовано для питания уличных фонарей или зарядных станций для электромобилей. В будущем он планирует усовершенствовать установку и подключить ее к энергоэффективным домам. Идеальное электрогенерирующее «дерево», по словам изобретателя, должно иметь листья из натуральных волокон, «корни» в виде геотермального генератора и «кору» с фотоэлементами.
Биоразлагаемые лопасти
Ахиллесова пята быстрорастущей индустрии ветроэнергетики – физические компоненты ветрогенераторов, которые изготавливаются из нефтяных смол и в конечном итоге оказываются на свалках.Чем больше ветрогенераторов, тем больше выбрасывается использованных лопастей. Чтобы положить конец этой расточительности, исследовательской группе UMass Lowell был выделен грант для решения этой проблемы путем создания биоразлагаемых лопастей.
Для конструирования новых ветрогенераторов они планируют использовать «полимеры на биологической основе», примером которых является растительное масло.
Кроме всего прочего, рассматривается возможность замены нефтяных смол устойчивыми. Ученые надеются найти новый материал, который обладает теми же свойствами, что и ныне используемый.
Одна из трудностей состоит в том, что необходимо проверить, могут ли эти экологичные лопасти выдерживать суровые погодные условия и при этом иметь конкурентоспособные цены.
Использование биоразлагаемых лопастей сделает индустрию еще более «зеленой» за счет сокращения отходов.
Крылья стрекозы
Несколько исследователей из Франции попробовали сделать ветряную турбину еще эффективней за счет изменения ее компонентов. Насекомые, а именно стрекозы, вдохновили их на создание гибких лопастей. Ветровая турбина на сегодняшний день работает только при оптимальных скоростях ветров, но новый био-дизайн может дать способ обойти этот факт.Исследователи построили прототипы с обычными жесткими лопастями, умеренно гибкими лопастями и очень гибкими лопастями турбины. Последний дизайн оказался слишком гибким, но умеренно гибкие лопасти превосходят жесткие, создавая на целых 35 % больше мощности. Кроме того, они продолжали работать в условиях слабого ветра и не были подвержены повреждениям при сильном ветре.
Теперь ученым предстоит найти оптимальный материал, который не был бы слишком гибким, но и не являлся жестким.
Воздушная ветроэнергетика
Воздушная ветроэнергетика (Airborne Wind Energy, сокращенно AWE) запускает в небеса летающие ветряные электростанции – дирижабли, «воздушные змеи», дроны и прочие летательные аппараты, оснащенные ветряными турбинами или приводящие в действие наземные генераторы с помощью своих «поводков».Летающие ветрогенераторы не требуют фундаментов и значительных транспортных издержек. При этом они работают с хорошим «коммерческим» ветром – на высотах в несколько сотен метров ветер стабильнее и сильнее. Поэтому коэффициент использования установленной мощности воздушных ветряных электростанций достигает 70 %.
Например, это шотландский ветроэнергетический проект Kite Power Systems, технологии которого обеспечивают выработку энергии с помощью «воздушных змеев», парящих на высоте до 450 м.
А ветроэнергетическая система Airborne Wind Energy System использует для добычи энергии следующую схему. Автономный самолет, привязанный к основанию, летает по восьмерке на высоте от 200 до 450 метров. Когда самолет движется, он тянет тросик, который приводит в действие генератор. Как только трос намотан до установленной длины (~750 м), самолет автоматически опускается на более низкую высоту. Затем он поднимается и повторяет процесс. Самолет взлетает с платформы, летает и приземляется автономно, используя набор сенсоров, которые обеспечивают информацию для безопасного выполнения задачи.
Ветрогенератор закрытого типа
Компания «Оптифлейм Солюшенз», реализующая в рамках «Сколково» проект по созданию нового поколения малых и средних ветрогенераторов закрытого типа, создала предсерийный образец ветроустановки для подготовки к промышленному производству.Традиционные ветрогенераторы открытого типа обладают высоким уровнем потенциальной опасности и поэтому располагаются преимущественно в нежилых зонах на удалении. Ветрогенераторы закрытого типа, оснащенные турбиной наподобие самолетной, можно размещать в любых местах, например на крышах жилых или коммерческих зданий.
Установочная мощность образца – 1 / 2 кВт. Он протестирован в аэродинамической трубе и в реальных условиях. В дальнейшем планируется создать и более мощные разработки.
Вместо обычного двух- или трехлопастного вентилятора здесь используется осевая турбина самолетного типа. Это повышает КПД и снижает стоимость изготовления, т. к. сами лопатки существенно меньше вентиляторных. Конструкция имеет внешний направляющий аппарат, который дополнительно повышает КПД и служит защитой от птиц, а также имеются внешний и внутренний обтекатели, служащие защитой в случае разрушения лопаток.
В итоге получен ветрогенератор с рекордно низкой стоимостью генерации кВт-часа, который принципиально возможно размещать в жилой зоне, в том числе – на крышах городских домов. Обычный ветряк там ставить невозможно, так как в пределах десяти диаметров от него должно быть свободное пространство.
По сравнению с обычными ветрогенераторами данная конструкция безопасна в рабочем состоянии для обслуживающего персонала и летающих животных. Также оно работает при более низком уровне шума и не является значительной угрозой для безопасности людей и строений в округе. При аварии обычного ветрогенератора массивные лопасти, двигающиеся с большой скоростью, как правило, разрушают всю конструкцию при повреждении одной из них.
Безредукторный ветроагрегат
В проекте безредукторного ветроагрегата энергия вырабатывается «кончиками» лопастей. Здесь отсутствует традиционный вал от пропеллера к генератору, а электричество снимается с обода пропеллера.Его ротор в форме ферромагнитного обода закреплен на крыльях ветроколеса. По конструкции он прост, легко изготавливается и монтируется. Но размещение постоянных магнитов на концах крыльчатки намного утяжеляет ее, что снижает общий КПД установки. Зато агрегат удобен в эксплуатации, потому что простая конструкция не требует излишнего внимания. Такие ветрогенераторы могут работать везде при любых климатических условиях.
«Водонапорная башня»
Самый фантастический проект представили американцы. С дальнего расстояния этот ветрогенератор похож, скорее, на водонапорную башню. Лишь поблизости можно увидеть медленное вращение лопастей.Такую гигантскую турбину собирается серийно выпускать компания в Аризоне под руководством инженера Мазура. По его расчетам, она одна должна поставлять столько электроэнергии, что ее хватит для мегаполиса в 750 тысяч домов. В 2007 году инженер поставил себе цель – многократно увеличить КПД ветрогенератора на вертикальной оси и приближался к своей цели все эти годы.
Изобретатель работал в двух направлениях: первое – сделать как можно больший захват лопастями воздушного потока и второе – свести к нулю трение опоры ветролопастей. Огромных размеров вертикальный ротор должен выполнить первую задачу, а вращающаяся турбина на магнитной подушке – вторую.
О второй задаче надо сказать более подробно. Вращение без трения достигается за счет магнитной левитации. Весь вертикальный роторный блок при вращении поднимается на своей оси и совершенно не касается нижнего опорного подшипника. Он установлен только для старта, для разгона турбины. Как только она набирает обороты, становится как бы невесомой и отрывается от подшипника. В результате трение сводится к нулю, если не считать трения самой турбины о воздух.
Гигантская турбина очень чувствительна и реагирует на малейшее дуновение ветерка. Такая способность подниматься во время вращения за счет магнитной левитации давно занимала ученые и изобретательские умы планеты. Это такое явление, при котором любая вещь или предмет, имея вес, отрывается от поверхности и парит в пространстве без всякого применения отталкивающей силы.
В проекте Мазура виден «плавающий» ротор на магнитной подушке, а вместо генератора установлен линейный синхронный двигатель. Ветрогенератор на магнитной подушке множеством лопастей максимально захватывает воздушный поток. По предположению, такая турбина будет вырабатывать электроэнергию по сказочно мизерной цене.
Это, конечно, лишь часть необычных для традиционного взгляда проектов. Некоторые из них, например, относящиеся к воздушной ветроэнергетике, уже успешно используются. Некоторым – еще предстоит найти свое место в истории. Понятно одно – на традиционных ветряках ветроэнергетика вовсе не заканчивается, она, как и любое направление техники, неуклонно продолжает развиваться.
Ветряки высотой в 6 памятников Свободы: аргументация девелоперов унижает местных жителей
https://lv.sputniknews.ru/20210701/vetryaki-vysotoy-v-6-pamyatnikov-svobody-argumentatsiya-developerov-unizhaet-mestnykh-zhiteley-17417998.html
Ветряки высотой в 6 памятников Свободы: аргументация девелоперов унижает местных жителей
Ветряки высотой в 6 памятников Свободы: аргументация девелоперов унижает местных жителей
Если верить экспертам, нанятым девелоперами проекта гигантской ветроэлектростанции, бетон полезен для леса, особых природных ценностей под Вентспилсом не… 01.07.2021, Sputnik Латвия
2021-07-01T18:33+0300
2021-07-01T18:33+0300
2021-07-01T18:33+0300
новости экономики латвии
курземе
электростанция
возобновляемая энергия
вентспилсский край
/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content
/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content
https://cdn1.img.sputniknewslv.com/img/953/73/9537355_0:0:1921:1080_1920x0_80_0_0_8a1545b67fc10bce0b7e1f2fdced4e18.jpg
РИГА, 1 июл — Sputnik. Завершается общественное обсуждение проекта ветроэлектространции в Курземе, который должен полностью изменить облик окрестностей Вентспилса, Попе и Таргале. Сейчас там уже есть ветряки, строятся и другие, но таких высоких ветрогенераторов – по 250 метров – Латвия еще не видела. Аргументация девелоперов проекта унижает достоинство местных жителей, считает Neatkarīgā. Датские свиноводы выбирают разместить свои новые фермы в Латвии, потому что в своей стране для них места нет. Так же и датские ветроэнергетики выбирают Латвию. В данном случае истинными выгодоприобретателями десяти новых ветряков (поначалу) будут четыре гражданина Дании.Вместо леса бетон и стекловолокноВ латвийских документах о планировании значится, что ветроэнергетику желательно развивать в море, где турбины не мешают людям. Но на практике ветряки строят по возможности ближе к обжитым местам, потому что там доступно и подключение к электричеству, и дороги, по которым везут столбы и лопасти для строительства.Для этих конкретных десяти ветряков, которые SIA «Ventspils Wind» планирует построить в Таргальской волости Вентспилсского края, необходимы очень большие дороги, потому что ветрогенераторов такого размера в Латвии еще не бывало, да и в Европе их редко где встретишь. Высота 250 метров, диаметр ротора 170 метров.Инициативная группа жителей Pret vēja turbīnām Z-Kurzemē предлагает сравнить такую махину с ростом человека, который кажется просто точкой, дом похож на спичечную головку, а тридцатиметровые деревья кажутся травой. 250 метров – это шесть памятников Свободы. И для каждого из этих ветряков, как и для каждого последующего, нужно будет освободить от леса площадь в 0,6 гектара, а для фундамента мачты необходимо будет до 1000 кубических метров армированного бетона. Вместо леса будет бетон и стекловолокно.Время на исходеПо заказу датской стороны предприятие SIA «Vides eksperti» подготовило оценку влияния проекта на окружающую среду и предоставило его на общественное обсуждение, которое досрочно проводится до 2 июля. Вся информация доступна на сайте Бюро по экологическому надзору, а также на сайте авторов доклада.В целом в докладе очень благожелательно оценивается перспектива заставить Северную Курземе ветряками, иногда оценки доходят до абсурда. Эксперт Лига Страздиня заявляет, что «на исследуемой территории констатирована низкая плотность биологически значимых природных ценностей», хотя тут же находится Платенское болото и охраняемая территория европейского значения Natura 2000. Эксперт Карлис Миллерс убеждает, что «строительство ветроэлектростанций не нанесет значительного вреда местной орнитофауне ни в период осенней, ни весенней миграции». Хотя птицы летят к морю как раз по территории Таргальской волости и пилтенских полей. Здесь, на западе Курземе, пролегает значимый маршрут птиц.Мачты укрепят курземский ландшафтЕще более необычное заключение дано по поводу ожидаемого загрязнения ландшафта: «Как отмечается в исследованиях ландшафта Вентспилсского края и его ценности, различные индустриальные объекты (в том числе и ветропарки) в отдельных случаях могут укрепить и разнообразить визуальную ценность ландшафта».Еще абсурднее ответ на вопрос первоначального общественного обсуждения, который экологический консультант Иева Лагановска переслала инициативной группе. Вопрос звучал так: когда ветряки отслужат свой срок, будет ли вместе с башней убрано бетонированное основание. Оказалось, что нет, планируется только снять верхний слой бетона на глубину 75 сантиметров.Обоснование такое: бетон полезен для леса:На суше дешевлеБизнесмены и нанимаемые ими эксперты готовы переписывать любые глупости, чтобы протащить проект. Такое отношение не редкость для желающих реализовывать другие «зеленые» проекты. Когда жители читают эти заключения, выводы и исследования, они должны понимать, что их водят за нос, а если они не пойдут на поводу, на них могут подать в суд, как это случилось в Тукумсе, где бизнесмены, лоббирующие ветрогенераторы, обжаловали отказ местной думы предоставить разрешение на строительство.В руках ветроэнергетиков универсальный аргумент: «Строительство ветроэлектростанций соответствует общей энергетической политике Латвии, которая в связи с основными ориентирами ЕС предусматривает все большее место возобновляемой энергии в общем энергобалансе Латвии и Евросоюза».Но строить ветряки в море невыгодно, поэтому им нужна латвийская суша.
https://lv.sputniknews.ru/20210626/borba-s-vetryanymi-melnitsami-novaya-problema-vetroparkov-17336398.html
https://lv.sputniknews.ru/20210520/Afera-KOZ-v-Latvii-nadolgo-kto-vinovat-kto-platit-i-chto-delat-15697402.html
курземе
вентспилсский край
Sputnik Латвия
+74956456601
MIA „Rosiya Segodnya“
2021
Sputnik Латвия
+74956456601
MIA „Rosiya Segodnya“
Новости
ru_LV
Sputnik Латвия
+74956456601
MIA „Rosiya Segodnya“
https://cdn1.img.sputniknewslv.com/img/953/73/9537355_0:0:1617:1213_1920x0_80_0_0_b5cfc53538d078d20fd729c357dda766.jpgSputnik Латвия
+74956456601
MIA „Rosiya Segodnya“
Sputnik Латвия
+74956456601
MIA „Rosiya Segodnya“
новости экономики латвии, курземе, электростанция, возобновляемая энергия, вентспилсский край
Если верить экспертам, нанятым девелоперами проекта гигантской ветроэлектростанции, бетон полезен для леса, особых природных ценностей под Вентспилсом не наблюдается, а 250-метровые мачты только обогатят местный ландшафт
РИГА, 1 июл — Sputnik. Завершается общественное обсуждение проекта ветроэлектространции в Курземе, который должен полностью изменить облик окрестностей Вентспилса, Попе и Таргале. Сейчас там уже есть ветряки, строятся и другие, но таких высоких ветрогенераторов – по 250 метров – Латвия еще не видела. Аргументация девелоперов проекта унижает достоинство местных жителей, считает Neatkarīgā.Датские свиноводы выбирают разместить свои новые фермы в Латвии, потому что в своей стране для них места нет. Так же и датские ветроэнергетики выбирают Латвию. В данном случае истинными выгодоприобретателями десяти новых ветряков (поначалу) будут четыре гражданина Дании.
Вместо леса бетон и стекловолокно
В латвийских документах о планировании значится, что ветроэнергетику желательно развивать в море, где турбины не мешают людям. Но на практике ветряки строят по возможности ближе к обжитым местам, потому что там доступно и подключение к электричеству, и дороги, по которым везут столбы и лопасти для строительства.
Для этих конкретных десяти ветряков, которые SIA «Ventspils Wind» планирует построить в Таргальской волости Вентспилсского края, необходимы очень большие дороги, потому что ветрогенераторов такого размера в Латвии еще не бывало, да и в Европе их редко где встретишь. Высота 250 метров, диаметр ротора 170 метров.
Инициативная группа жителей Pret vēja turbīnām Z-Kurzemē предлагает сравнить такую махину с ростом человека, который кажется просто точкой, дом похож на спичечную головку, а тридцатиметровые деревья кажутся травой. 250 метров – это шесть памятников Свободы. И для каждого из этих ветряков, как и для каждого последующего, нужно будет освободить от леса площадь в 0,6 гектара, а для фундамента мачты необходимо будет до 1000 кубических метров армированного бетона. Вместо леса будет бетон и стекловолокно.
Время на исходе
По заказу датской стороны предприятие SIA «Vides eksperti» подготовило оценку влияния проекта на окружающую среду и предоставило его на общественное обсуждение, которое досрочно проводится до 2 июля. Вся информация доступна на сайте Бюро по экологическому надзору, а также на сайте авторов доклада.В целом в докладе очень благожелательно оценивается перспектива заставить Северную Курземе ветряками, иногда оценки доходят до абсурда. Эксперт Лига Страздиня заявляет, что «на исследуемой территории констатирована низкая плотность биологически значимых природных ценностей», хотя тут же находится Платенское болото и охраняемая территория европейского значения Natura 2000. Эксперт Карлис Миллерс убеждает, что «строительство ветроэлектростанций не нанесет значительного вреда местной орнитофауне ни в период осенней, ни весенней миграции». Хотя птицы летят к морю как раз по территории Таргальской волости и пилтенских полей. Здесь, на западе Курземе, пролегает значимый маршрут птиц.
Борьба с ветряными мельницами: новая проблема ветропарковМачты укрепят курземский ландшафт
Еще более необычное заключение дано по поводу ожидаемого загрязнения ландшафта: «Как отмечается в исследованиях ландшафта Вентспилсского края и его ценности, различные индустриальные объекты (в том числе и ветропарки) в отдельных случаях могут укрепить и разнообразить визуальную ценность ландшафта».
Еще абсурднее ответ на вопрос первоначального общественного обсуждения, который экологический консультант Иева Лагановска переслала инициативной группе. Вопрос звучал так: когда ветряки отслужат свой срок, будет ли вместе с башней убрано бетонированное основание. Оказалось, что нет, планируется только снять верхний слой бетона на глубину 75 сантиметров.
Обоснование такое: бетон полезен для леса:
«Бетон имеет благоприятное воздействие на рост деревьев, потому что он снижает кислотность лесных почв, так что нет необходимости в ощелачивании земли или других мероприятиях по снижению ее кислотности».
На суше дешевле
Бизнесмены и нанимаемые ими эксперты готовы переписывать любые глупости, чтобы протащить проект. Такое отношение не редкость для желающих реализовывать другие «зеленые» проекты. Когда жители читают эти заключения, выводы и исследования, они должны понимать, что их водят за нос, а если они не пойдут на поводу, на них могут подать в суд, как это случилось в Тукумсе, где бизнесмены, лоббирующие ветрогенераторы, обжаловали отказ местной думы предоставить разрешение на строительство.
В руках ветроэнергетиков универсальный аргумент: «Строительство ветроэлектростанций соответствует общей энергетической политике Латвии, которая в связи с основными ориентирами ЕС предусматривает все большее место возобновляемой энергии в общем энергобалансе Латвии и Евросоюза».
Но строить ветряки в море невыгодно, поэтому им нужна латвийская суша.
Афера КОЗ в Латвии надолго: кто виноват, кто платит и что делать«Зеленая» энергетика подвела американцев и европейцев
На этой неделе снежный шторм прокатился по югу США. Вышли из строя ветряные электростанции. Только в Техасе 4 миллиона человек – это четверть населения штата – остались без энергоснабжения, почти 300 тысяч лишены водопроводной воды.
«Во многих домах в Техасе нет газа, они не газифицированы, это не север Америки, где люди отапливаются газом, а на юге зачастую просто нет в этом необходимости», – рассказал Малек Дудаков, политолог-американист.
Когда за окном минус 10, дома остывают быстро: больницы и соцучреждения власти штата обеспечили аварийными генераторами, а простые граждане ночуют в машинах при включенном двигателе, топят камины, если есть.
Нефтяной штат Техас в последнее время активно внедрял «зеленые» технологии производства электроэнергии для своих потребителей.
В начале XXI века на долю ветроэнергетики в штате приходилось менее 1 процента, на уголь – 40, на природный газ – 46. К 2019 году ветряки обошли угольную генерацию, доля которой сократилась почти вдвое. Чуть меньше стала доля природного газа. Все надежды были на ветряки, которые теперь застыли, а точнее, замерзли.
В Европе «зеленая» энергетика тоже довольно жестоко обошлась и потребителями: поля солнечных батарей завалены снегом, ветрогенераторы, как и в Штатах, скованы льдом. Их обрабатывают противогололедными реагентами, используя при этом вертолеты, которые активно коптят атмосферу. Чтобы разморозить экологически чистые страны, теперь используются любые средства.
Все затраты ложатся на плечи потребителей. Попытки скорректировать нехватку электроэнергии спровоцировали взрывной рост цен на внутреннем рынке США. Где спрос большой, там и цена выше – как не воспользоваться ситуацией? В Техасе за двое суток, с 13 по 15 февраля, электричество подорожало в 35 раз. Зарядка «Теслы» сейчас обходится в 720 долларов. Прогрев дома стоит столько же. В Оклахоме на фоне повышенного спроса на газ цена на него выросла в 40 раз.
Исторического максимума достигла стоимость электроэнергии в Германии. Жителей Швеции власти призывают вообще не пользоваться бытовой техникой, чтобы сэкономить.
Эта зима показала: ни надежности, ни бесперебойности «зеленая» энергетика обеспечить не может. А в этом ли состоит задача?
«Зарубежным энергосистемам, многим зарубежным странам достаточно выгодно уменьшать объемы потребляемого ископаемого топлива, особенно если ты его не производишь», – отметила Александра Панина, председатель наблюдательного совета Ассоциации «Совет производителей энергии».
И те, кто не производит, активно контролируют других. К 2023 году ЕС планирует ввести углеродный налог на импортную продукцию с большими выбросами парниковых газов. По разным оценкам, например, для российских поставщиков сумма составит от 2 до 6 миллиардов евро в год.
Каждый товар, произведенный в стране с дешевой электроэнергией, получит оценку своего углеродного следа и заплатит за него мировому экосообществу.
«Здесь, скорее, даже мы приходим к тому, что вся эта климатическая риторика становится не столько про климат и спасение планеты, сколько про изменение международной торговли», – подчеркнул Игорь Юшков, ведущий эксперт Фонда национальной энергетической безопасности, преподаватель Финансового университета при правительстве РФ про налоги, про пересмотр торговли.
Пока идет передел рынка, простые европейцы и американцы подождут в своих холодных домах, если, конечно, их такой вариант устраивает. А мы с нашей системой централизованного теплоснабжения можем только сочувствовать.
Для чего они используются? Что они делают? (Объяснение)
Сила ветра была впервые использована моряками, которые смогли понять подъемную силу и использовать силу ветра через паруса. Эти знания привели к разработке первой ветряной мельницы парусного типа с вертикальной осью, которую древние персы и китайцы использовали для измельчения зерна и перекачивания воды.
Они состояли из лопастей, называемых парусами или лопастями, которые, когда их побуждали повернуться ветром, преобразовывали энергию ветра в энергию вращения, которую можно было использовать.
Ранние европейские ветряные мельницы с системами горизонтальной оси были основой современной технологии ветряных турбин, используемых для производства энергии.
В этой статье мы обсудим историю ветряных мельниц и их современный дизайн, а также то, как они работают.
На этой странице:
Ранняя история ветряных мельниц
Нет никаких конкретных доказательств того, кто именно был первым, кто изобрел ветряную мельницу, будь то китайцы или персы, которые обсуждаются.Тем не менее, обе культуры начали использовать эту технологию примерно в одно и то же время для одних и тех же целей.
Некоторые считают, что технология ветряных мельниц была принесена в Северную Европу в результате крестовых походов, однако их конструкция с горизонтальной осью, а не с системой вертикальных осей, делает столь же вероятным, что европейцы открыли свою ветряную мельницу самостоятельно. Первые существующие иллюстрации, датированные 1270 годом нашей эры, показывают чертежи ветряной мельницы типа столбовой мельницы.
Столбовая мельница состояла из четырехлопастной мельницы, установленной на центральной стойке, в которой использовались деревянные зубчатые колеса с зубчатыми венцами, чтобы скрыть движение горизонтального вала до вертикального движения, которое вращало точильный камень.Деревянная зубчатая передача была использована Витрувием, инженером эпохи Августа, для разработки первого водяного колеса с горизонтальной осью.
Считается, что конструкция башенной мельницы возникла примерно в конце 1300-х годов, причем самой ранней известной иллюстрацией является Нормандская мельница между 1430 и 1440 годами. Башенная мельница была сделана с наклонными стенками, крышкой, которую можно было вращать, горизонтальный вал ветра и вертикальные паруса.
Шатровая мельница, разработанная голландцами в 1526 году на основе башенной мельницы, представляет собой вертикальную коническую башню с четырьмя-шестью сторонами, увенчанную крышкой, которая вращается, чтобы поднимать паруса по ветру.Хижина была названа из-за ее сходства с халатами, которые носили фермеры того времени.
В течение следующих 500 лет ветряные мельницы получили множество разнообразных применений, помимо перекачивания воды и измельчения зерна, включая орошение, откачку дренажа, распиловку древесины и обработку табака, специй, какао, красок и красителей.
Modern Advances
Механические водонасосные мельницы были впервые разработаны в США в 1854 году. Эти мельницы первоначально состояли из четырех деревянных лопастей, а стальные лопасти появились в 1870 году.
В период с 1850 по 1970 год в США было установлено более шести миллионов механических ветряных мельниц. В основном они использовались для полива скота и полива фермерских домов. Очень большие ветряные мельницы использовались для перекачки воды для паровых поездов.
Первая ветряная мельница для выработки электроэнергии была изобретена в 1888 году инженером из Огайо по имени Чарльз Браш. Ветряная мельница могла генерировать до 12 киловатт электроэнергии и представляла собой шестидесятифутовую мельницу с 56-футовым ротором.
В современном обществе ветряные мельницы, используемые для выработки электроэнергии, называют ветряными турбинами.
Рынок ветряных турбин в период с 1973 по 1986 год эволюционировал от диапазона от 1 до 25 киловатт для бытовых и сельскохозяйственных нужд до машин среднего размера в диапазоне от 50 до 600 киловатт для взаимосвязанных приложений ветряных электростанций. За этот период было разработано и испытано более 20 различных конструкций, большинство из которых оказались неосуществимыми и неэффективными.
Ветровые турбины эволюционировали от четырехлопастных систем, впервые созданных в Соединенных Штатах, до двухлопастных систем и, наконец, до трехлопастных систем, обычно используемых сегодня в ветряных электростанциях.
Чем занимаются ветряные мельницы?
Ветряная мельница — это конструкция, используемая для использования энергии ветра для таких целей, как измельчение зерна, перекачивание воды и выработка электроэнергии. Ветер заставляет его лопасти вращаться, создавая кинетическую энергию. Закрученное лезвие вращает вал, который, в свою очередь, вращает другие лезвия, прикрепленные к генераторам, вырабатывающим электричество.
Самыми ранними задокументированными ветряными мельницами были системы с вертикальной осью, с вертикальными парусами, сделанными из тростника или дерева, которые были прикреплены горизонтальными распорками к вертикальной шахте с камнем для шлифовки.Первой ветряной мельницей, появившейся в Европе, была мельница с горизонтальной осью, с четырехлопастной мельницей, прикрепленной к центральной стойке.
Мельница Мостерта описывает почтовую мельницу как здание, уравновешенное и вращающееся на вертикальной центральной стойке, поддерживаемой в вертикальном положении поперечинами и угловыми поперечинами, на концах которых находятся четыре вертикальных каменных или кирпичных столба.
Мельница состояла из валуна, большого тормозного колеса, расположенного на том же валу, что и паруса, которое передавало мощность на меньшую шестерню.Валкователь разделял вертикальный вал с большим прямозубым колесом, из которого каменная гайка выбивала точильный камень.
Башенная мельница была усовершенствованием почтовой мельницы, имеющей несколько этажей для хранения зерна, удаления соломы, измельчения зерна и жилых помещений для ветряного кузнеца и его семьи.
Самой важной особенностью башенной мельницы была крышка (крыша), которая могла поворачиваться в ответ на изменение характера ветра. В отличие от столбовой мельницы, где вам нужно было перемещать всю конструкцию, чтобы ориентировать мельницу, в башенной мельнице нужно было перемещать только крышку.
Башенная и столбовая мельницы изначально проектировались таким образом, чтобы их можно было вручную ориентировать против ветра, нажимая на рычаг, расположенный на задней части мельницы. В 1745 году Эдмунд Ли изобрел хвост вентилятора ветряной мельницы, который был установлен на задней части мельницы под прямым углом к парусам, автоматически поворачивая крышку, чтобы поднять паруса по ветру.
Шатровые мельницы похожи на башенные мельницы, отличаясь главным образом внешним видом, в которых шатровые мельницы были восьмиугольными или шестиугольными с шестью-восемью сторонами, а не круглыми.Шатровые мельницы имеют ту же конструкцию вращающегося колпака, что и башенные мельницы, но обычно были намного больше.
Первые механические мельницы, появившиеся в Соединенных Штатах, имели четыре деревянных лезвия, которые напоминали лопасти, и большинство из них было снабжено «хвостами», которые ориентировали их против ветра. Однако некоторые из этих механических мельниц были спроектированы для работы по ветру, и они назывались фургонными мельницами.
Некоторые механические мельницы имели регулировку скорости с помощью шарнирных лопастей, которые складывались назад при сильном ветре, уменьшая тягу за счет уменьшения площади захвата ротора.Когда были введены стальные лопасти, им потребовался редуктор для компенсации их высокой скорости, чтобы стандартные поршневые насосы работали с нужной скоростью для правильной работы мельницы.
Трехлопастные турбинные системы, обычно встречающиеся сегодня, работают почти так же, как и оригинальные почтовые мельницы. Ветер вращает две или три лопасти вокруг ротора, который соединен с главным валом, который вращает генератор для выработки электричества.
Ротор, состоящий из лопастей и ступицы вместе, установлен на высоте 100 футов или более над землей, чтобы использовать преимущества более быстрого и менее турбулентного ветра.Ротор прикреплен к системе шага, которая поворачивает лопасти от ветра, чтобы контролировать скорость ротора.
Когда ветер слишком сильный или слишком слабый для выработки электроэнергии, система шага предотвращает вращение ротора.
Система шага соединена с низкоскоростным валом, который вращается со скоростью около 30-60 оборотов в минуту. Низкоскоростной вал соединен с коробкой передач, которая преобразует низкие скорости вращения в высокие скорости вращения 100-1800 об / мин, необходимые генератору, который прикреплен к коробке передач, для выработки электроэнергии.
Сегодняшние турбины также состоят из тормозной системы, которая может механически, электрически или гидравлически останавливать ротор в аварийных ситуациях, и контроллера, который запускает машину при скорости ветра от 6 до 16 миль в час и отключает машину при скорости ветра. выше 55 миль в час, чтобы предотвратить повреждение. Анемометр измеряет скорость ветра и передает данные контроллеру.
Затем электричество передается по опоре и преобразуется в то же напряжение, что и в местной энергосистеме.
Заключение
Ветряные мельницы прошли долгий путь с момента их появления, и современные достижения в области турбинных технологий доказывают, что энергия ветра является экологически чистой заменой ископаемого топлива.
В 21 веке мы начинаем видеть множество достижений в ветроэнергетике, включая безлопастные технологии и генераторы, для которых не требуется редуктор. Но они все еще в младенчестве.
Энергия ветра — одно из лучших решений для удовлетворения растущих мировых потребностей в энергии, поскольку она чиста и не производит токсичных выбросов для выработки электроэнергии, в отличие от ископаемого топлива.
Если у вас есть опыт работы с ветряными мельницами и / или современными ветряками, поделитесь им в комментариях.
Ресурсы
Изображение предоставлено: Alter Wolf @ Flickr
Как ветряные мельницы используются сегодня?
Обновлено 13 ноября 2018 г.
Автор: Дж. Ланг Вуд
Ветряные мельницы существуют уже давно в истории человечества. Это один из первых искусственных методов производства электроэнергии. Голландские ветряные мельницы, вероятно, являются наиболее известными примерами строительства ветряных мельниц, но использовались и другие типы ветряных мельниц, и сегодня то, что мы называем ветряными мельницами, на самом деле являются усовершенствованными и тщательно спроектированными турбинами, которые максимально использовали свою способность улавливать ветер для создания власть.
История ветряных мельниц
Первые ветряные мельницы персы использовали примерно в 500-600 годах нашей эры. Они выглядели совсем иначе, чем более поздние ветряные мельницы, построенные в Европе. Согласно информации на сайте telosnet.com, у персидских ветряных мельниц были вертикальные паруса, сделанные из пучков тростника или дерева, прикрепленные к центральной вертикальной шахте с подпорками. Считается, что китайцы также использовали ветряные мельницы, но документация об этом отсутствует до 1200 года нашей эры.К тому времени ветряные мельницы использовались также в Европе, и некоторые из этих сооружений сохранились как исторические артефакты.
Ветряная мельница
Электроэнергия ветряка использовалась для ряда функций, таких как:
- табак
- специи
- какао
- красители
- ветряные краски
все еще используются в небольших ветряных мельницах. фермы сегодня, используются для перекачивания воды, полива скота и хозяйственных нужд.
Как работают ветряные мельницы
Хотя существует много типов ветряных мельниц, все они работают по существу одинаково.Паруса или лопасти накапливают ветер, который обтекает их, и используют подъемник для поворота лопастей. Лопасти соединены с приводным валом, поэтому, когда ветер заставляет лопасти вращаться, они вращают приводной вал. Затем он подключается к жернову или к электрическому генератору для производства электричества.
Чтобы узнать больше об исторических и современных функциях ветряных мельниц, посмотрите видео ниже:
Современные ветряные мельницы
Современные ветряные мельницы, вырабатывающие электроэнергию, называются ветряными турбинами, и они выглядят совсем не так, как те, которые упоминаются в учебниках по истории.Современные ветряные мельницы представляют собой тонкие гладкие конструкции из стали или алюминия с тремя лопастями из полиэстера, армированного стекловолокном, или древесно-эпоксидной смолы. Они могут достигать 90 метров в высоту, но также доступны небольшие турбины для использования в жилых домах и малом бизнесе.
Ветровая энергия
Ветряные турбины, современный эквивалент ветряной мельницы, обычно сгруппированы в большие группы единиц для производства электроэнергии. Их называют ветряными электростанциями или ветряными электростанциями. Как правило, они расположены в сельскохозяйственных районах, где доступны большие участки земли, и их деятельность не нарушает сельскохозяйственную деятельность.Часто расположенные в ветреных районах страны, они также могут быть построены на море, чтобы использовать ветры, которые пронизывают водоемы. Энергия ветра не оставляет опасных отходов, которые могут быть опасны как для людей, так и для окружающей среды. Но поскольку ветер дует не постоянно, необходимо использовать способы хранения электричества, а также альтернативные методы производства электричества.
Топ-10 вещей, которые вы не знали о ветроэнергетике
Освежите свои знания о ветре! Эта статья является частью журнала Energy.gov, посвященный серии «Главные вещи, которые вы не знали об энергетике».
10. Человеческие цивилизации использовали энергию ветра на протяжении тысячелетий. Ранние формы ветряных мельниц использовали ветер для измельчения зерна или перекачивания воды. Теперь современные ветряные турбины используют ветер для производства электроэнергии. Узнайте, как работает ветряная турбина.
9. Современные ветряные турбины — намного более сложные машины, чем традиционные ветряные мельницы прерий. Ветряная турбина состоит из 8000 различных компонентов.
8. Ветряки большие. Лопасти ветряных турбин в среднем составляют почти 200 футов в длину, а башни турбин в среднем 295 футов в высоту — это примерно высота Статуи Свободы. Увеличивается и средняя паспортная мощность турбин, то есть они имеют более мощные генераторы. Средняя мощность ветряных турбин, установленных в 2020 году, составила 2,75 мегаватт (МВт), что на 8% больше, чем в предыдущем году.
7. Чем выше скорость ветра, тем больше электроэнергии, а ветровые турбины становятся выше, чтобы достигать более высоких высот над уровнем земли, где еще ветрено.См. Карты ветровых ресурсов Министерства энергетики, чтобы узнать среднюю скорость ветра в вашем штате или родном городе и узнать больше о возможностях для более высоких ветряных турбин в отчете Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии Министерства энергетики.
6. Большинство компонентов ветряных турбин, установленных в США, производится здесь. В 43 штатах расположено более 530 производственных предприятий, связанных с ветроэнергетикой, а в ветроэнергетике США в настоящее время занято более 116 000 человек.
5. Морской ветер дает большую возможность обеспечить энергией густонаселенные прибрежные города. Есть небольшие проекты, установленные у берегов Род-Айленда и Вирджинии, и первый проект коммерческого масштаба был одобрен для установки у побережья Массачусетса. Посмотрите, что делает Министерство энергетики для развития морской ветроэнергетики в Соединенных Штатах.
4. Ветряные электростанции (от турбин мощностью более 100 киловатт) установлены в 41 штате. Распределенные ветровые установки установлены во всех 50 штатах, а также в Пуэрто-Рико, Гуаме и США.Южные Виргинские острова.
3. В конце 2020 года мощность ветроэнергетики Соединенных Штатов составляла около 122 000 мегаватт, что делало их крупнейшим возобновляемым источником энергии в Соединенных Штатах. В 2020 году добавление ветроэнергетических мощностей в США составило 17 МВт. Этот рост составил 24,6 миллиарда долларов инвестиций в новые ветроэнергетические установки в 2020 году.
2. Энергия ветра доступна по цене. Цены на ветроэнергетику по контрактам на электроэнергию, подписанные в последние несколько лет, и приведенные цены на ветер (цена, которую коммунальное предприятие платит за покупку энергии у ветряной электростанции) составляют 2–4 цента за киловатт-час.
1. Энергия ветра обеспечивает более 10% общего производства электроэнергии в 16 штатах и более 30% в Канзасе, Айове, Северной Дакоте, Южной Дакоте и Оклахоме. В целом ветровая энергия обеспечила более 8% общего производства электроэнергии в США в 2020 году.
Узнать большеОсновы ветроэнергетики | NREL
Ветер возникает, когда поверхность земли неравномерно нагревается солнцем. Энергия ветра можно использовать для выработки электроэнергии.
Ветряные турбины
Ветряные турбины, как и ветряные мельницы, устанавливаются на башне, чтобы улавливать как можно больше энергии. На высоте 100 футов (30 метров) и более они могут воспользоваться более быстрым и менее бурный ветер. Турбины улавливают энергию ветра своим пропеллером. лезвия. Обычно на валу устанавливаются две или три лопасти, образующие ротор .
Лезвие действует как крыло самолета. Когда дует ветер, карман низкого давления воздух образуется на подветренной стороне лопасти. Затем воздушный карман низкого давления вытягивает лезвие к нему, заставляя ротор вращаться. Это называется лифт . Сила подъема на самом деле намного сильнее, чем сила ветра, направленная против ветра. передняя сторона клинка, которая называется , драг .Комбинация подъемной силы и сопротивления заставляет ротор вращаться, как пропеллер, и вращающийся вал вращает генератор, чтобы вырабатывать электричество.
Исследования ветроэнергетикиNREL в основном проводятся в кампусе Флэтайронс, отдельном месте недалеко от Боулдера, Колорадо.
Ветряные турбины коммунального назначения на ветряной электростанции Сидар-Крик в Гровере, штат Колорадо. Фото Денниса Шредера / NREL
Плавающая морская ветряная турбина VolturnUS с полупогружной плавучей ветроэнергетической установкой Платформа, Университет штата Мэн, часть консорциума DeepCWind. Фотография из Университета штата Мэн
Наземная ветроэнергетика
Ветряные турбины могут использоваться как автономные приложения или их можно подключать к электросети или даже в сочетании с фотоэлектрической системой (солнечными элементами). Для коммунальные (мегаваттные) источники энергии ветра, большое количество ветряных турбин обычно строятся близко друг к другу, чтобы сформировать ветряную электростанцию , также называемую ветровой электростанцией .Некоторые поставщики электроэнергии сегодня используют ветряные электростанции для снабжения электроэнергией своих потребителей.
Автономные ветряные турбины обычно используются для перекачки воды или связи. Однако домовладельцы, фермеры и владельцы ранчо в ветреных районах также могут использовать ветряные турбины. как способ сократить свои счета за электричество.
Распределенная энергия ветра
Малые ветровые системы также обладают потенциалом в качестве распределенных энергоресурсов.Распространено энергоресурсы относятся к множеству небольших модульных технологий производства энергии. которые могут быть объединены для улучшения работы системы подачи электроэнергии. Для получения дополнительной информации о распределенном ветре посетите Отдел ветроэнергетических технологий Министерства энергетики США.
Морская ветроэнергетика
Оффшорная ветроэнергетика — относительно новая отрасль в США.Америки первая оффшорная ветряная электростанция, расположенная в Род-Айленде, у побережья острова Блок, в декабре 2016 года. В отчете Wind Vision Министерства энергетики США показано, что к 2050 году морской ветер будет доступен во всех прибрежных регионах страны.
Дополнительные ресурсы
Для получения дополнительной информации о ветровой энергии посетите следующие ресурсы:
Основы ветроэнергетики
U.S. Управление энергоэффективности и возобновляемых источников энергии Министерства энергетики
Карты и данные по ветроэнергетике
WINDExchange DOE
Как работают ветряные турбины
Управление энергоэффективности и возобновляемых источников энергии Министерства энергетики США.
Малые ветроэнергетические системы
Программа энергосбережения Министерства энергетики США
Американская ассоциация ветроэнергетики
Energy Kids Wind Basics
U.S. Управление энергетической информации Energy Kids
Как работают ветряные мельницы? — Урок для детей — Видео и стенограмма урока
Почему ветряные мельницы важны?
Ветряные мельницы очень важны, поскольку они позволяют производить электричество, не вызывая загрязнения, что является более здоровым вариантом для нас и для земли. Энергия ветра также является возобновляемым ресурсом . Это означает, что он будет по-прежнему доступен на Земле, поскольку ветер постоянно генерируется.Ветряные мельницы очень полезны и существуют уже более 500 лет.
Энергия ветра — отличный вариант по сравнению с невозобновляемыми ресурсами, такими как уголь и нефть. Уголь и нефть исчезают, когда они используются, существуют только в ограниченном количестве на Земле и могут вызвать загрязнение.
Как работают ветряные мельницы?
Когда вы используете свой компьютер или смотрите телевизор, вы подключаете их к розетке, чтобы получить электричество, чтобы дать им питание. Ветряные мельницы работают наоборот: вместо того, чтобы подключать ветряную мельницу для получения энергии, она фактически вырабатывает энергию или электричество из ветра.
Ветряные мельницы вырабатывают электричество в несколько этапов. Эти шаги включают в себя несколько частей ветряной мельницы: ветер, лопасти, ротор, вал и генератор. Давайте подробнее рассмотрим, как эти части работают вместе:
Шаг 1: Ветряные мельницы построены с огромными лопастями. Когда мощные порывы ветра проходят мимо этих лопастей, они заставляют их вращаться и двигаться круговыми движениями.
Шаг 2: Лопасти построены вокруг части, известной как ротор. Ротор также вращается при движении лопастей.
Шаг 3: Ротор соединяется с частью, называемой валом. Когда ротор движется, он также вращает вал, который связан с генератором, который он вращает.
Шаг 4: Затем вращающийся генератор вырабатывает или вырабатывает электричество.
Шаг 5: Это электричество можно использовать для электроснабжения домов и зданий.
Где находятся ветряные мельницы?
Ветряные мельницы расположены на ветреной земле или в океанах. Океаны — хороший вариант для ветряных мельниц, поскольку, как правило, над поверхностью океана дует сильный ветер.Хорошие места на суше часто включают открытые участки, где ветер не будет заблокирован деревьями или зданиями.
Некоторые ветряные мельницы строятся отдельно и обычно используются для обеспечения относительно небольшого количества энергии в одном доме. Однако электрические компании также строят ветряные мельницы большими группами, называемыми ветряными электростанциями . Эти группы ветряных мельниц могут производить много электроэнергии, которая может обеспечивать энергией тысячи домов и зданий.
Краткое содержание урока
Ветряные мельницы также называются ветряными турбинами и размещаются на ветреной земле или в океане.Это большие здания, похожие на высокие столбы с лопастями наверху, и они производят электричество за счет энергии ветра.
Ветряные мельницы производят электричество в несколько этапов. Все начинается с того, что ветер крутит лопасти. Затем лопасти вращают ротор; ротор вращает вал; вал раскручивает генератор; а генератор производит электричество.
Информация и факты о ветроэнергетике
Ветер — это движение воздуха из области высокого давления в область низкого давления.На самом деле ветер существует потому, что Солнце неравномерно нагревает поверхность Земли. Когда горячий воздух поднимается, более холодный воздух заполняет пустоту. Пока светит солнце, будет дуть ветер. А ветер издавна служил источником энергии для людей.
Древние мореплаватели ловили ветер парусами. Когда-то фермеры использовали ветряные мельницы для измельчения зерна и перекачивания воды. Сегодня все больше и больше ветряных турбин выжимают из ветра электричество. За последнее десятилетие использование ветряных турбин увеличивалось более чем на 25 процентов в год.Тем не менее, он обеспечивает лишь небольшую часть мировой энергии.
Погода на нашей планете может быть очень суровой — от волн тепла и града до тайфунов и торнадо. Узнайте, что заставляет природу высвободить свою ярость.
Как это работает
Большая часть энергии ветра поступает от турбин, которые могут достигать высоты 20-этажного здания и иметь три лопасти длиной 200 футов (60 метров). Ветер вращает лопасти, которые вращают вал, соединенный с генератором, вырабатывающим электричество.
Самые большие ветряные турбины вырабатывают достаточно электроэнергии в год (около 12 мегаватт-часов) для снабжения около 600 домов в США. Ветряные электростанции имеют десятки, а иногда и сотни таких турбин, выстроенных вместе в особенно ветреных местах. Небольшие турбины, установленные на заднем дворе, могут производить достаточно электроэнергии для одного дома или небольшого предприятия.
Быстро развивающаяся ветроэнергетика
Ветер — это чистый источник возобновляемой энергии, не вызывающий загрязнения воздуха и воды. А поскольку ветер здесь бесплатный, эксплуатационные расходы после установки турбины практически равны нулю.Массовое производство и технический прогресс удешевляют турбины, и многие правительства предлагают налоговые льготы, чтобы стимулировать развитие ветроэнергетики.
К недостаткам относятся жалобы местных жителей на уродливые и шумные ветряные турбины. Медленно вращающиеся лезвия также могут убивать птиц и летучих мышей, но не так много, как автомобили, линии электропередач и высотные здания. Ветер тоже переменчив: если он не дует, электричество не вырабатывается.
Тем не менее, ветроэнергетика процветает.Благодаря глобальным усилиям по борьбе с изменением климата, таким как Парижское соглашение, возобновляемые источники энергии переживают бум роста, при этом энергия ветра лидирует. С 2000 по 2015 год совокупная ветровая мощность во всем мире увеличилась с 17 000 мегаватт до более чем 430 000 мегаватт. В 2015 году Китай также обогнал ЕС по количеству установленных ветряных турбин и продолжает лидировать в установке.
Отраслевые эксперты прогнозируют, что при сохранении таких темпов роста к 2050 году одна треть мировых потребностей в электроэнергии будет удовлетворяться за счет энергии ветра.
Энергия ветра и окружающая среда
Ветер — источник энергии без выбросов
Ветер — возобновляемый источник энергии. В целом, использование ветра для производства энергии оказывает меньшее воздействие на окружающую среду, чем многие другие источники энергии. Ветровые турбины не выделяют выбросов, которые могут загрязнять воздух или воду (за редким исключением), и им не требуется вода для охлаждения. Ветровые турбины могут также снизить объем производства электроэнергии из ископаемого топлива, что приведет к снижению общего загрязнения воздуха и выбросов углекислого газа.
Отдельная ветряная турбина занимает относительно небольшую площадь. Группы ветряных турбин, которые иногда называют ветряными электростанциями, расположены на открытой местности, на горных хребтах или в прибрежных водах озер или океана.
Ветряные турбины на проекте Серро Гордо, к западу от Мейсон-Сити, Айова
Источник: Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (общественное достояние)
Ветровые турбины оказывают негативное воздействие на окружающую среду
Современные ветряные турбины могут быть очень большими машинами, и они могут визуально влиять на ландшафт.Небольшое количество ветряных турбин также загорелось, и в некоторых произошла утечка смазочной жидкости, но это случается редко. Некоторым людям не нравится звук, который издают лопасти ветряных турбин, когда они вращаются на ветру. Некоторые типы ветряных турбин и ветряные проекты вызывают гибель птиц и летучих мышей. Эти смерти могут способствовать сокращению популяции видов, на которые также влияют другие антропогенные воздействия. Ветряная энергетика и правительство США изучают способы уменьшить влияние ветряных турбин на птиц и летучих мышей.
Для большинства проектов ветроэнергетики на суше требуются служебные дороги, которые увеличивают физическое воздействие на окружающую среду. Производство металлов и других материалов, используемых для изготовления компонентов ветряных турбин, оказывает воздействие на окружающую среду, и ископаемое топливо могло использоваться для производства материалов.
Последнее обновление: 9 декабря 2020 г.
.