Жел энергиясының тиімділігі

Жел энергиясы, оны жел энергиясы деп те атайды, бұл желді пайдалану және оны электр қуатына айналдыру құралы. Турбиналардың желдің орташа тиімділігі арасында 35-45% .

ваннадан шашты қалай бояуға болады

Жел қуатын өндіру

Жел жергілікті ауа температурасы мен аймақтық және ғаламдық масштабта әр түрлі болғандықтан, жер атмосферасында пайда болады. Жылыту кезінде ол ауа қысымы төмен жерден шығады; ауаның қысымы жоғары салқын аймақтардан ауа қысымын теңестіру үшін қозғалады.

Ұқсас мақалалар

Тұрақты дамудың мысалдары
Күн энергиясы туралы факт
Жасыл суреттерге өтіңіз

Жел диірмендері мен турбиналары ауаны немесе желді бір жерден екінші жерге ауыстырып, оны электр энергиясына айналдыратын кинетикалық энергияны немесе «қозғалыс энергиясын» пайдаланады. Жел турбиналары желді жерлерде орнатылады, сондықтан жел турбиналардың қалақтарын қозғалта алады. Бұл пышақтар қозғалтқышты айналдырады, ал тісті доңғалақтар электр қуатын өндіруге жеткілікті айналуды арттырады. Турбиналардың әртүрлі конструкциялары әр түрлі жағдайларға сәйкес келеді.

Жел тиімділігі және жел сыйымдылығы факторы

Желдің тиімділігі желдің сыйымдылығы коэффициентімен бірдей емес, бұл адамдар энергия тиімділігі туралы ойлағанда талқыланады. Желді қарау екі құбылыстың айырмашылығын түсіндіреді.

Желдің тиімділігі және оның шегі

Жел тиімділігі - бұл механикалық энергия мен электр энергиясына айналатын желдегі кинетикалық энергияның мөлшері. Сипатталған физика заңдары Бетц шегі теориялық шегі 59,6% құрайды дейді. Жел қалақтардың жанынан өту үшін қалған энергияны қажет етеді. Бұл іс жүзінде жақсы. Егер 100% энергия желін ұстап қалған турбина өз соғуын тоқтатса және турбинаның жүздері электр қуатын өндіре алмаса.

Алайда, қазіргі кезде кез-келген машинаға барлық 59,6% кинетикалық энергияны желден электр энергиясына айналдыру мүмкін емес. Генераторларды жасау және жасау тәсілдеріне байланысты шектеулер бар, олар қуатқа айналатын энергия мөлшерін одан әрі төмендетеді. Қазіргі уақытта орта есеппен жоғарыда айтылғандай 35-45% құрайды. Wind Watch бойынша ең жоғарғы өнімділіктің максимумы 50% жетуі мүмкін. Ан Австралия үкіметтік құжаты (NSW) сонымен қатар 50% - желдің алынуы мүмкін максималды тиімділігімен келіседі (3-бет).

Энергия тиімділігі желдің сыйымдылығы сияқты көп өзгермейді, бұл көбінесе орналасуы мен ауа райы жағдайларына байланысты.

Жел сыйымдылығы факторы

Жел сыйымдылығы коэффициенті - бұл генератор өндірген қуатқа қарағанда, егер ол барлық уақытта ең жоғары қуатта жұмыс істесе, онда ол өндіре алатын қуатқа сәйкес келеді. Green Tech Media . Желдің сыйымдылығы коэффициенті әр жерде және жылдың әртүрлі уақытында, тіпті бірдей турбиналарда өзгеріп отырады, өйткені бұл желдің жылдамдығына, оның тығыздығына және генератордың шамасына тәуелді болатын аумаққа байланысты EI ашыңыз . Желдің сыйымдылығы коэффициентін жылдың барлық немесе одан көп бөлігінде желдің қолайлы жағдайлары басым болатын жерлерді таңдау арқылы оңтайландыруға болады. Сондықтан электр қуатын барынша арттыру үшін желдің сыйымдылығы коэффициентін және оған әсер ететін жағдайларды ескеру қажет.

бұл ешкі ірімшігі фетамен бірдей

Желдің жылдамдығы сағатына 30 мильден төмен болса, Wind Watch бойынша аз энергия өндіреді. Жылдамдықтың шамалы өсуі де Open EI сәйкес өндірілетін қуаттың айтарлықтай артуына айналуы мүмкін. Электр қуаты желдің жылдамдығын текшемен түсіндіреді Жел ICE .
Ауа тығыздығы тауларға қарағанда салқын аймақтарда және теңіз деңгейінде көп. Сондықтан желдің тығыздығы жоғары аудандар Open EI сәйкес суық температурасы бар теңіздер болып табылады. Бұл теңіздегі жел генерациясының кеңеюінің бір себебі.
Ірі және биік турбиналар желден жоғары және олардың жүздерінің ұзындығы бойынша желдің артықшылығын қолдана алады. Бұл жерде экономикалық ойлар маңызды бола бастайды.

Жақсартылған технологиямен қуаттылық коэффициенті үнемі өсіп отырады. 2014 жылы салынған жел турбиналары 2004-2011 жылдар аралығында жасалған турбиналар үшін 31,2% -бен салыстырғанда 41,2% сыйымдылық коэффициентіне жетті, деп хабарлайды Green Tech Media. Алайда желдің қуат коэффициентіне тек технологиялар ғана емес, желдің қол жетімділігі де әсер етеді. Осылайша, 2015 жылы турбиналардың қуаттылық коэффициенті «жел құрғақшылығы» салдарынан өткен жылдардың орташа деңгейінен төмен болды деп түсіндіреді Green Tech Media.

Басқа қуат көздерімен салыстыру

Желдің энергия тиімділігі көмірге қарағанда тиімді. Көмірдегі энергияның тек 29-37% -ы ғана электр энергиясына айналады және газдың тиімділігі желмен бірдей, газдағы энергияның 32-50% -ы электр энергиясына айналады.

Алайда, сыйымдылық факторлары тұрғысынан, қазба отындары сәйкес 2016 жылы АҚШ-та желден де жақсы өнер көрсетті АҚШ Энергетикалық ақпарат басқармасы (ҚОӘБ) .

АҚШ-тағы көмір зауыттары олардың қуатының 52,7% жұмыс істеді.
Газ қондырғыларының қуат коэффициенті АҚШ-та 56% құрады.
Атом энергетикасының қуаттылық коэффициенті 92,5% -ды құрады Органикалық емес отынға арналған ҚОӘБ сандары .
Гидроэнергетикалық қуат коэффициенті 38% құрады.
Желдің қуатының коэффициенті 34,7% құрады.

Әр түрлі энергия көздерінен шығатын қуаттылықты салыстыру кезінде тек сыйымдылық коэффициентін ғана емес, олардың энергия тиімділігін де ескерген жөн. Желден алынатын электр қуатын өндіруді қазба отындарымен салыстырғанда бәсекеге қабілетті және оларды тудыратын ластану проблемаларымен қиындататын нәрсе.

Козерогтар мен егіздер үйлеседі ме?

Үзіліс жел энергиясының шығуына әсер етеді

Жел энергиясы үзіліспен зардап шегеді, өйткені жел әрдайым бола бермейді және әр түрлі жылдамдықта соғуы мүмкін, яғни қуат сәйкессіз деңгейде өндіріледі. Энергетикалық үзіліс бұл көптеген факторларға байланысты энергияны үнемі басқара алмайтын құбылыстар. Сондықтан ұсыныстың өзгеруі бар.

торттың қызығын онлайнда жасаңыз

Үзілістерге арналған шешімдер

Жел турбиналарынан қуат алу сағат сайын, тіпті секундтан секундқа ауытқып тұратындықтан, электрмен жабдықтаушылар энергиямен қамтамасыз етудің тұрақты деңгейлерін қанағаттандыру және қолдау үшін үлкен қуат қорларына ие болуы керек. Американдық ғалым . Үзіліс дегеніміз - бұл тек жетіспеушіліктерді ғана емес, сонымен қатар асып кету кезеңдерін де білдіреді; содан кейін бұл мүмкін шешімді ұсынады. Америкалық ғалым ғалым желдің қуат көздерінің саны көбейген сайын ауа-райы мен жел жағдайындағы жергілікті айырмашылық жетіспеушіліктер мен шамадан тыс теңгерімге әкелуі мүмкін деп түсіндіреді.

Жақсартылған ауа-райы болжамдары мен модельдеу сонымен қатар жел энергетикасындағы қысқа мерзімді өзгерістерге де әсер етеді. Сондай-ақ, жел энергиясын өндірудің тәуліктік немесе маусымдық айырмашылықтары үшін көздердің араласуы қажет.

Үзілістерге қарамастан, бүкіл АҚШ-тағы кең таралған жаңа жел электр станциялары электрмен жабдықтауды тұрақтандыруға көмектесті, әсіресе Техас штатындағы ауа-райы кезінде Таза Техника .

Құны

2017 жылы, Тәуелсіз желден алынатын энергия өндірісі қазба отынына қарағанда арзан болатынын жариялады. 2017 жылы мегаватт-сағатты (МВтс) өндіруге 50 доллар қажет болды. Технологияның жетілдірілуіне байланысты шығындар төмендей береді, бұл оны әдеттегі ластаушы энергия көздеріне қарағанда тартымды етеді. АҚШ бұл қозғалысты үкіметтік ынталандыру арқылы көтеруге және жел электр энергиясының үлесін арттыруға үміттенеді, бұл 2016 жылы электр энергиясының 6% -ын қамтамасыз етті ҚОӘБ .

Wind EIS атап өткендей, шығындардың 80% -ы турбиналарды орнатуға кететін күрделі шығындар, ал 20% -ы жұмыс істейді. Алайда, жанармай шығындары болмағандықтан және оның бүкіл өмірлік циклында өндірілетін қуатты ескере отырып, жел энергиясы бәсекеге қабілетті.

Көміртексіз энергия

Жел энергиясы - қазба отынының тиімді баламаларының бірі. 2050 жылға қарай қазіргі уақытта әлемдегі энергияның 99% пайдаланатын 139 мемлекет 100% жаңартылатын энергияны пайдалана алады деп болжануда. Жел мен күн бірге энергияның 97% -ын қамтамасыз ете алады 2017 жылғы дүниежүзілік форум туралы есеп . Бұл жаһандық жылынудың 1,5С-тан төмен көтерілуіне көмектеседі. Жел энергетикасы, тау баурайында немесе жағалау бойында болсын, қалпына келтірілмейтін дәстүрлі көздерге қарағанда, жел турбиналары технологиясы пайдаланылатын электр энергиясын өндірудің едәуір тиімді әдісін ұсынады.