В стремлении найти замену ископаемому топливу в качестве следующего дешевого и обильного источника энергии для питания человеческой машины большое внимание уделяется ветру. В конце концов, его, безусловно, немало (за исключением случаев, когда вам нужно поднять этого змея в воздух), а идея непрерывной энергии с нулевым загрязнением слишком заманчива, чтобы ее игнорировать. Да, и еще тот факт, что человечество сжигает около 400 квадриллионов британских тепловых единиц (БТЕ) ежегодно, по данным Министерства энергетики США. Четыреста квадриллионов даже не звучит как реальное число, но учтите, что одна БТЕ примерно равна энергии, вырабатываемой зажженной спичкой, и это может помочь взглянуть на это в перспективе.
Не то чтобы ветер не отрабатывал себе пропитание. На протяжении веков мы использовали его для измельчения зерна, питания кораблей и даже для выработки электроэнергии, начиная с 1930-х годов. Но по мере роста спроса на энергию прилагаются усилия по превращению ветра в жизнеспособный вариант для производства электроэнергии в больших масштабах. В частности, ветряные турбины - это то, о чем люди думают, обсуждая энергию ветра. Эти турбины могут иметь высоту более 400 футов (122 метра) и весить около 400 тонн.
Мы знаем основы, но в этой статье мы рассмотрим некоторые невоспетые и удивительные факты об энергии ветра.
10: На энергию ветра приходилось 1,9% производства электроэнергии в США в 2009 году
В течение нескольких лет интерес к ветру опережает другие возобновляемые методы производства электроэнергии, увеличившись более чем на 31 процент только в период с 2008 по 2009 год. Помимо его огромных перспектив, есть несколько факторов, которые способствовали этим достижениям. Во-первых, в 2009 году ветряные генераторы получили право на государственные льготы в Соединенных Штатах, что побудило разработчиков сделать решительный шаг. Во-вторых, Раздел IX Закона о фермерских хозяйствах 2008 г. упростил и сделал более привлекательным для фермеров и владельцев ранчо осуществление ветровых проектов.
Меньше 2% звучит не так уж и много, но если учесть скорость, с которой он набирает популярность, у ветра есть все шансы стать гораздо более жизнеспособной альтернативой для крупномасштабного производства энергии.
9: Одна из древнейших форм энергии
Энергия ветра восходит к 5000 г. до н.э., и это самое раннее известное использование для приведения в движение парусов. Это, возможно, не составляет труда, но древние моряки были не просто первыми, кто придумал более простой способ добраться из точки А в точку Б. Они заложили основу для понимания человечеством таких важных концепций, как термодинамика и подъемная сила. Эти принципы будут ключевыми для других инноваций, начиная с самых первых ветряных мельниц, которые приводились в движение парусами. Эти устройства использовались в качестве мельниц и водяных насосов и проложили путь сельскохозяйственной революции, автоматизировав трудоемкие операции.
Эта технология была перенесена в Новый Свет, где она сыграла важную роль в заселении пустынь и равнин ранней Америки. По мере появления новых технологий ветряная мельница уступала место паровым двигателям и недорогой электроэнергии, когда в 1930-х годах Программа электрификации сельских районов принесла недорогое электричество в сельские районы США
Но ветер проходит полный круг, возвращаясь, поскольку цена и доступность ископаемого топлива делают его все более запретительным методом производства энергии.
8: Один мегаватт энергии ветра=2 600 тонн углекислого газа меньше
Итак, со всем шумом вокруг чистой энергии, о каком улучшении мы действительно говорим с ветром? Учтите, что каждый год 1 МВт энергии ветра может компенсировать примерно 2 600 тонн двуокиси углерода (CO2), и интерес становится очевидным. Простая математика: меньшее потребление ископаемого топлива равно меньшему количеству CO2 И измерение сокращения выбросов углерода стало ключевым ориентиром для мониторинга прогресса внедрения альтернативной энергии.
В штате Массачусетс, например, средний житель произвел 4,5 тонны CO2в результате использования электроэнергии в 2004 году. Всего 1 МВт энергии ветра может обеспечить до 400 домов без выбросов CO2И, помимо снижения уровня CO2, ветровая энергия значительно облегчает водоснабжение, при том же 1 МВт экономии энергии ветра около 1 293 миллиона галлонов воды.
7: В 2007 году NAS определило, что ветряные электростанции не представляют угрозы для птиц
Одной из главных проблем противников ветра является опасность, которую установки представляют для местной дикой природы. В конце концов, эти массивные турбины вращаются со смертельной скоростью, а колоссальные конструкции занимают большие участки пространства, которые в противном случае были бы дикой природой или открытыми путями для птиц.
Одна особенно получившая широкую огласку ветряная электростанция, Алтамонт-Пасс в Калифорнии, стала громоотводом споров из-за влияния плохого планирования на популяцию птиц. По данным Центра биологического разнообразия, ежегодно погибает до 1300 орлов, соколов, ястребов и других хищных видов из-за того, что ветряные турбины были построены на важном пути миграции.
Исследования, проведенные на других ветряных электростанциях, однако, показали, что популяции птиц существенно не пострадали, а Национальная академия наук заявила, что гибель птиц на ветряных электростанциях составляет лишь часть от общего числа вызванных смертей птиц. людьми.
6: Энергия ветра на самом деле является солнечной энергией
И что является источником этого волшебного, бесконечного источника бесплатной и чистой энергии? Солнце. Солнце нагревает нашу планету, но из-за неровностей поверхности и ее вращения Земля нагревается неравномерно. Эти колебания температуры также вызывают неравномерность давления воздуха, и молекулы воздуха мигрируют из областей с высоким давлением воздуха в области с низким давлением воздуха. Это приводит к ветру, интенсивность, продолжительность и направление которого зависят от ряда факторов, включая погоду, растительность, поверхностные воды и топографию.
Все эти переменные увеличивают непредсказуемость ветра и способствуют опасениям, что он никогда не сможет быть достаточно последовательным, чтобы удовлетворить все наши потребности в энергии. Некоторые из наиболее предсказуемых ветров возникают на море, что, конечно же, увеличивает стоимость строительства.
5: Мировое производство энергии ветра увеличилось в четыре раза с 2000 по 2006 год
С таким большим потенциалом компании позиционируют себя, чтобы воспользоваться им. Фактически, в период с 2000 по 2006 год производство резко возросло. И даже позже, в 2009 году, когда мировая экономика рухнула, ветроэнергетика процветала. увеличилась до 158 000 мегаватт (этот 31-процентный скачок мы обсуждали в факте № 10). Мировое производство в настоящее время способно обслуживать потребности 250 миллионов человек, а установки есть более чем в 70 странах.
Организация Объединенных Наций недавно опубликовала отчет, в котором говорится, что для перехода от ископаемого топлива к возобновляемым источникам энергии (не только энергии ветра) потребуется более 12 триллионов долларов в течение следующих двух десятилетий. Такой уровень приверженности не будет легким, особенно пока традиционные ресурсы остаются относительно недорогими. Таким образом, чтобы сохранить кривую роста, установившуюся между 2000 и 2006 годами, потребуются серьезные государственные стимулы для поощрения развития.
4: Техас имеет самую большую установленную мощность ветра среди всех штатов
В Техасе все крупнее, включая ветер. И Lone Star State лидирует в области ветроэнергетики с более чем 40 различными проектами. В 2008 году общая мощность составляла 7 907 МВт, что является значительным отрывом от ближайшего к нему штата Айова, который составлял 2 883 МВт. Фактически, ветряные установки Техаса составляют одну треть всей установленной мощности ветра в Соединенных Штатах.
Частью успеха Техаса является география. Широко открытый Техас Панхандл обладает впечатляющим потенциалом для сбора энергии ветра; его безликая местность и большая высота означают, что ветер может беспрепятственно дуть по равнинам. Это, в сочетании с законодательством штата, которое включает финансовые стимулы для компаний, участвующих в ветровых проектах, для повышения интереса к развитию, поставило Техас в авангарде ветрового бума.
3: В 2008 году ветряные турбины США произвели достаточно энергии для питания Колорадо
В 2008 году в США было выработано 52 миллиарда кВт-часов, что в то время составляло около 1 процента от общего объема производства электроэнергии в стране. Это может показаться незначительным, но этого было достаточно для электроснабжения почти 5 миллионов домов или всего штата Колорадо.
Поскольку новые технологии помогают снизить затраты, связанные с ветроэнергетикой, эта практика, несомненно, будет становиться все более и более доступной. Эти разработки, наряду с государственными субсидиями, налоговыми льготами и другими стимулами, будут способствовать развитию производства ветровой энергии. Одной из таких инициатив являются экологические программы ценообразования или варианты, предоставляемые клиентам, которые дают им возможность платить надбавку за электроэнергию, полученную из возобновляемых источников.
2: В 38 штатах США есть ветряные электростанции
США хорошо представлены в гонке за ветроэнергетику: 38 из 50 штатов в настоящее время эксплуатируют ветряные установки коммунального класса. В четырнадцати штатах установленная мощность ветра составляет более 1000 МВт (если вы помните, это количество электроэнергии, которое может быть произведено существующим оборудованием), а в пятерке штатов, производящих больше всего энергии ветра, совокупная мощность превышает 20 МВт., 000 МВт.
В 2008 году Министерство энергетики США опубликовало исследование, в котором изучалось, что необходимо для того, чтобы к 2030 году энергия ветра обеспечивала 20 процентов электроэнергии в США. деятельность определена, а энергетическая отрасль находит способы сделать ветер таким же прибыльным, как и нынешние энергетические рынки, число государств, стремящихся извлечь выгоду из этого природного ресурса, скорее всего, будет только увеличиваться.
Штаты лидируют
- Техас: 10, 085 МВт
- Айова: 3, 675 МВт
- Калифорния: 3, 177 МВт
- Миннесота: 2, 192 МВт
- Орегон: 2, 104 МВт
- Вашингтон: 2, 104 МВт
1: Ветряные ресурсы США могут обеспечить электроэнергией нацию в 10 раз больше
Несмотря на то, что промышленное применение энергии ветра для производства электроэнергии разрабатывалось десятилетиями, это все еще относительно молодая технология, жизнеспособность которой еще предстоит доказать. Мотивация двигаться вперед основана не на том, что ветер предлагает сегодня, а скорее на его ошеломляющем потенциале. Да, в настоящее время это дорогое занятие, требующее кучу денег и энтузиазм лабрадора. Но если принять во внимание простое изобилие и регулярность ветра, ничто другое не может сравниться с тем, что возможно.
Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии заявляет, что только потенциал наземных ресурсов (ветряных электростанций, установленных на суше, а не в открытом океане) может обеспечить потребности Америки в электроэнергии в 10 раз больше.
Исследование, проведенное в Гарварде в 2009 году, показало, что сеть турбин, работающих даже на скромных 20 процентах мощности, может обеспечить более чем в 40 раз больше мирового спроса на электроэнергию. Если это исследование и другие, подобные ему, хотя бы приблизительны, то продолжение изучения ветра как альтернативы ископаемому топливу не составляет труда.