Ветровая энергетика
Прочитайте вводный текст и выполните задание.
Мы указали примерное время выполнения, на которое можно ориентироваться. Или выполните задание в удобном для вас режиме.
Мы указали примерное время выполнения, на которое можно ориентироваться. Или выполните задание в удобном для вас режиме.
14-17
ПРОДВИНУТЫЙ
Научитесь анализировать, выделять преимущества и недостатки направлений энергетики на примере использования энергии ветра
Энергосбережение
ДЕЙСТВУЙ
10 баллов
2 часа
Откуда появляется энергия ветра?
Энергия ветра относится к возобновляемой, восстановление которой происходит постоянно, за счет естественных природных циклов. Около 1% солнечной энергии, которую получает Земля, приводит в движение воздушные массы. Это происходит из-за неравномерного прогрева различных участков почвы и воздуха, возникновения разного атмосферного давления. В целом, объем ветровой энергии на нашей планете в 100 раз превышает все потребности энергопотребления планеты. Однако, в настоящий момент на нужды человека используется лишь ее небольшая часть.
«Приручение» ветра
Человечество научилось использовать энергию ветра очень давно. На протяжении тысячелетий люди отправлялись в плавание под парусами, мололи зерно. Ветряная мельница – древний механизм, который приводится в движение специальными лопастями-крыльями, способными улавливать ветер. Ветряные мельницы применялись в хозяйстве на протяжении веков. Сейчас же большое внимание уделяется вопросу использования ветра в электроэнергетике.
Ветряные электростанции
Ветряные электростанции – это несколько ветрогенераторов (ветротурбин), объединенных в сеть.
Устройство ветротурбины включает в себя башню, на вершине которой располагается кабина с электрогенератором и редуктором, к оси которого прикреплены лопасти, улавливающие ветер. Чтобы уловить больше энергии, кабина с машинным отделением поворачивается в зависимости от направления ветра.
Устройство ветротурбины включает в себя башню, на вершине которой располагается кабина с электрогенератором и редуктором, к оси которого прикреплены лопасти, улавливающие ветер. Чтобы уловить больше энергии, кабина с машинным отделением поворачивается в зависимости от направления ветра.
При этом необходимая для оптимальной работы скорость ветра зависит от мощности установки. Так, для ветряных турбин с горизонтальной осью вращения определено:
- при мощности более 200 кВт оптимальная скорость ветра от 4–5 м/сек;
- при мощности менее 100 кВт оптимальная скорость ветра от 2–3 м/сек.
Ветровая энергетика в странах мира
По данным международного агентства по возобновляемым источникам энергии (IRENA) в 2021 году в топ-10 стран по совокупным показателям ветроэнергетики вошли: Китай, США, Германия, Индия, Испания, Великобритания, Бразилия, Франция, Канада, Швеция и Италия. На данный момент самая мощная в мире ветровая электростанция работает в Китае (Jiuquan Wind Power).
В России первая ветровая электростанция была построена еще в 1931 году в Курске. По оценкам, представленным на Всемирном энергетическом совете в 2007 году, общий потенциал ветроэнергетики России составляет 80 000 ТВтч/год, из них более 6000 ТВтч/год считаются экономически целесообразными. Основная часть потенциально пригодных для развития ветроэнергетики земель находится в южных степях и на морском побережье страны.
В России первая ветровая электростанция была построена еще в 1931 году в Курске. По оценкам, представленным на Всемирном энергетическом совете в 2007 году, общий потенциал ветроэнергетики России составляет 80 000 ТВтч/год, из них более 6000 ТВтч/год считаются экономически целесообразными. Основная часть потенциально пригодных для развития ветроэнергетики земель находится в южных степях и на морском побережье страны.
Преимущества ветряных электростанций
- Ветряные электростанции не загрязняют окружающую среду парниковыми газами.
- При определенных условиях (высокая скорость ветра, дорогое топливо для обычных электростанций) ветровая энергетика может успешно конкурировать с энергетикой, использующей невозобновляемые энергоисточники.
Недостатки ветряных электростанций и способы их устранения
- Перерывы в работе, связанные с нестабильностью ветра. Для решения этой проблемы в 1930-х годах в СССР была разработана концепция парящих ветровых турбин, размещенных высоко над землей, где ветер более сильный и стойкий. Проект был реализован на Аляске и в Дании.
- Гибель птиц от вращающихся лопастей турбины. Проблема решается путем трансляции голосов хищных видов птиц, которые отпугивают пернатых. Ветряки не ставят на пути миграции птиц, часть из них прекращают свою работу во время сезонных перелетов.
Задание
1. Пройдите тест, чтобы закрепить полученные знания.
2. Напишите пост о ветроэнергетике на вашей странице ВКонтакте, чтобы популяризовать возобновляемые источники энергии. Поделитесь своим личным мнением: хотели бы вы пользоваться этим возобновляемым источником энергии? Каковы перспективы ветряков в вашем регионе? Обязательно используйте хештеги: #Экософия, #ЭкОЖ, #Экопривычки. Проверьте настройки перед публикацией поста, чтобы он был доступен к просмотру всеми желающими.
2. Напишите пост о ветроэнергетике на вашей странице ВКонтакте, чтобы популяризовать возобновляемые источники энергии. Поделитесь своим личным мнением: хотели бы вы пользоваться этим возобновляемым источником энергии? Каковы перспективы ветряков в вашем регионе? Обязательно используйте хештеги: #Экософия, #ЭкОЖ, #Экопривычки. Проверьте настройки перед публикацией поста, чтобы он был доступен к просмотру всеми желающими.