Энергия ветра

В последние годы, все больше и больше внимания уделяется альтернативным источникам энергии. И это не удивительно. На фоне пугающих сообщений ученых о грядущем энергетическом кризисе, внимание к подобным способам получения энергии кажется вполне закономерным. И никого, наверное, не удивит тот факт, что одно из первых мест в этой развивающейся отрасли, уделяется энергии ветра.

Так что же такое энергия ветра? При нагревании земли от солнца, образуются зоны с разной температурой (соответственно и давлением), что приводит к движению воздушных масс. Энергия ветра, в разных видах использовалась человеком многие столетия. Так уже несколько тысяч лет назад, человек начал применять паруса в мореходстве, что позволило использовать энергию ветра, для осуществления дальних путешествий. Позже люди начали создавать ветряные мельницы для помола муки. В наше время, ветер рассматривается как ценнейший источник электроэнергии. Теоретически, энергия ветра, в несколько десятков раз, превышает все энергопотребление в мире, но на практике, в наше время, используется лишь очень малая ее часть.

Основной проблемой, использования ветра для выработки электроэнергии, является тот факт, что применять ветряные турбины можно лишь в географических зонах, где на протяжении длительных периодов дует довольно сильный ветер. Так для ветровой турбины мощностью до 100 кВт, необходим ветер, имеющий скорость 2-3 м/сек; для турбин мощностью порядка 200 кВт – 4-5 м/сек.

Конструктивно, ветряные электростанции, делятся на турбины с горизонтальной осью вращения, и турбины с вертикальной осью вращения.

Турбины с горизонтальной осью вращения, строятся в виде башни, на вершине которой располагается электрогенератор и редуктор, к осям которого крепятся лопасти. Генератор может разворачиваться по направлению ветра, используя непосредственно силу ветра, либо электрический двигатель.

Еще одним видом ветряных станций, являются турбины с вертикальной осью вращения. В этом случае, генератор размещается на земле. Их главное преимущество – отсутствие необходимости ориентации на ветер. Но у них есть и недостатки, которые делают их применение более затруднительным, это необходимость в более высоких скоростях ветра, и предварительной раскрутке от внешнего источника.

Главная сложность использования ветра как источника электроэнергии, это частое изменение интенсивности движения воздушных масс, а в результате нестабильность мощности электроэнергии. На ветровых установках малой мощности, эта проблема решается использованием аккумуляторной батареи, накапливающей производимую генератором электроэнергию.

Внедрение ветровых источников электроснабжения, наиболее рационально в странах, имеющих благоприятный ветровой климат и плоский рельеф. В наше время, на первое место по использованию энергии ветра вышли такие страны, как Германия, Дания, Испания, США, Индия. Отрасль ветроэнергетики, создала десятки тысяч рабочих мест в ряде стран Европы. В Германии был принят ряд политических решений, способствующий развитию ветровой энергетики в этой стране. В последнее время, этой области уделяется немалое внимание в России и Украине. Так в России пущен в эксплуатацию ряд ветровых электроустановок, а в Украине принят закон, облегчающий внедрение ветроэнергетических станций.

Наиболее важное внимание уделяется внедрению ветровых энергетических установок в труднодоступных зонах, где традиционно используются дизельные электрогенераторы. В частности, рассматривается их внедрение в сельских местностях и на отдельных фермах.

Таким образом, в ближайшие десятилетия, ветровая электроэнергетика может занять одно из ведущим мест в нише энергоснабжения, во всем мире.