Razumevanje prednosti in slabosti vetrne energije v Braziliji

Appolinary Kalashnikova no Unsplash image

Energija vetra je energija, proizvedena iz kinetične energije vetra (premikajoče se zračne mase) in elektromagnetnega ogrevanja sonca (sončna energija), ki skupaj premikajo lopatice.

Kinetična energija vetra se vetrnice in vetrnice običajno pretvori v mehansko energijo ali v električno energijo vetrnih turbin (ali vetrnih turbin).

Uporaba energije vetra pri mehanskih delih mlinov in zobnikov, kot sta mletje zrn in črpanje vode, sega nazaj k izvoru uporabe tega vira energije s strani človeštva, ki je šele veljalo za alternativo za proizvodnjo energije električne energije iz naftne krize v 70-ih.

Kako deluje vetrna energija

Kinetična energija vetra nastane, ko segrevanje zračnih plasti ustvari spremembe tlačnih gradientov v zračnih masah.

Vetrna turbina pretvori to kinetično energijo v mehansko z vrtenjem lopatic in prek generatorja se ustvari električna energija.

Vetrno turbino sestavljajo:

Anemometer: meri jakost in hitrost vetra. V povprečju deluje vsakih deset minut;
Windsock (senzor smeri): zajame smer vetra. Smer vetra mora biti vedno pravokotna na stolp za največjo možno uporabo;
Lopatice: zajamejo veter in pretvorijo njegovo moč v središče rotorja;
Generator: element, ki mehansko energijo jaška pretvori v električno energijo;
Nadzorni mehanizmi: prilagajanje nazivne moči hitrosti vetra, ki se najpogosteje pojavi v določenem obdobju;
Množilna škatla (prenos): odgovorna za prenos mehanske energije od gredi rotorja do gredi generatorja;
Rotor: komplet, ki je povezan z osjo, ki prenaša vrtenje rezil na generator;
Nacele: predel, nameščen na vrhu stolpa, ki ga sestavljajo: menjalnik, zavore, sklopka, ležaji, elektronsko krmiljenje in hidravlični sistem;
Stolp: element, ki podpira rotor in gondolo na ustrezni višini za delovanje. Stolp je drag izdelek za sistem.

Prednosti in slabosti vetrne energije

Glavna prednost vetrne energije je, da je obnovljiv in "čist" vir energije, saj ne oddaja toplogrednih plinov, ki prispevajo k globalnemu segrevanju, in ne proizvaja odpadkov pri proizvodnji električne energije.

Kaj so toplogredni plini

Poleg tega se vir vetrne energije šteje za neizčrpen in s pridobivanjem surovin ni stroškov, za razliko od tega, kar se zgodi s fosilnimi gorivi.

Stroški uvajanja so razmeroma nizki. Potrebe po vzdrževanju so majhne in ustvarjajo se nove možnosti za zaposlitev na področjih, ki običajno prejemajo malo naložb.

Zelo pogosta kritika vetrne energije je njena prekinitvenost. Energija vetra je odvisna od pojava vetra pri idealni gostoti in hitrosti, ti parametri pa se spreminjajo letno in sezonsko.

Zato, da se vetrna energija šteje za tehnično koristno, mora biti vetrna elektrarna (ali vetrna elektrarna) nameščena na mestu, kjer je gostota zračne mase večja ali enaka 500 vatov na kvadratni meter (W / m²) na višini 50 metrov, hitrost vetra pa je od sedem do osem metrov na sekundo (m / s).

Vendar gradnja vetrne elektrarne ne more temeljiti le na izpolnjevanju tehničnih dejavnikov, povezanih z razpoložljivostjo vetrov. Postopek zahteva tudi izvedbo študij vplivov na okolje (EIA) in poročila o vplivih na okolje (RIMA), ki služijo za določitev najboljše lokacije ne samo s strateškega vidika, ampak tudi v družbeno-okoljskem smislu.

Vetrne elektrarne (ali vetrne elektrarne) so prostori, v katerih je vsaj pet vetrnic (vetrnic), ki lahko proizvajajo električno energijo. Ta koncentracija vetrnih turbin na isti lokaciji povzroča vrsto negativnih zunanjih dejavnikov.

Eden od negativnih vplivov na okolje je na populacije ptic. Ko letijo zelo blizu turbin, veliko ptic zadenejo rezila in se resno poškodujejo in celo umrejo. Izvajanje vetrnih elektrarn lahko vpliva na spremembo poti selitvenih tokov ptičjih populacij.

Poleg tega lahko vetrne elektrarne negativno vplivajo tudi na lokalni ekosistem in okoliško človeško populacijo zaradi velikega hrupa, ki ga turbine proizvajajo med delovanjem. Onesnaževanje s hrupom velja za javnozdravstveni problem, saj je med drugim povezano s povečanim stresom, agresijo in psihološkimi motnjami. Hrup lahko povzroči tudi odstranjevanje populacij živali, kar vpliva na lokalni ekosistem.

Vizualno onesnaženje lahko prizadene okolico. Gradnja vetrnih elektrarn povzroča pomembne spremembe v krajini.

Drug vpliv, povezan s turbinami, je motnja, ki jo povzročajo vremenski radarji. Ti radarji se uporabljajo za napovedovanje količine dežja, nevarnosti padavine toče in drugih ukrepov v daljšem časovnem obdobju. Da bi lahko opravljali takšne dejavnosti, morajo biti zelo občutljiva oprema. Zaradi te občutljivosti so dovzetni za zunanje motnje. Posamezna vetrna turbina, ki deluje na območju blizu vremenskega radarja, lahko vpliva na vaše napovedi. Ker so radarji pomembno orodje za preprečevanje kritičnih dogodkov v deževnih obdobjih in jih civilna obramba uporablja za zasnovo nujnih ukrepov, je treba določiti najmanjšo razdaljo med radarji in vetrnimi turbinami.

Po poročilu Ministrstva za znanost, tehnologijo in inovacije nobena vetrna turbina ne sme biti nameščena manj kot 5 km od radarjev pasu C (frekvenca med 4 GHz in 8 GHz) in 10 km od pasu S (frekvenca med 2 GHz in 4 GHz). Ko gre za izvajanje vetrnih elektrarn, je treba upoštevati razdalje 20 km oziroma 30 km za vsako vrsto radarja.

Čeprav energija vetra ne proizvaja odpadkov med proizvodnjo električne energije, je treba opozoriti, da obstajajo ostanki iz proizvodnega procesa turbinskih lopatic, ki so običajno narejene iz steklenih vlaken. Steklena vlakna sama po sebi niso toksična, vendar so lahko dodatki, ki se uporabljajo za ojačitev materiala, na primer epoksidna smola. Epoksidna smola je narejena iz škodljivih materialov, kot so bisfenoli.

Poznajte vrste bisfenola in njihova tveganja

Lopata ima povprečno življenjsko dobo 20 let in še vedno ni tehnologije, ki omogoča recikliranje lopat ekonomsko upravičenih zaradi velike zapletenosti materiala, iz katerega je izdelana.

Uporabnost energije vetra

Po poročilu Nacionalne agencije za električno energijo (Aneel) je le 13% svetovne kopenske površine primerno za ta dejavnik, kar že omejuje njegovo uporabnost v večini regij.

Energija vetra v Braziliji

V primeru Brazilije ima več kot 71 tisoč km² nacionalnega ozemlja hitrost vetra nad 7 m / s na višini 50 m. Ta potencial bi državi zagotovil 272 teravatnih ur na leto (TWh / leto), kar predstavlja približno 64% nacionalne porabe električne energije, kar je približno 424 TW / leto. Ta potencial je skoncentriran predvsem v severovzhodni regiji države, sledi ji južna regija, kot je razvidno iz Atlasa brazilskega vetrnega potenciala.

Energija vetra je alternativa diverzifikaciji električne matrike v državi in s tem povečanju varnosti v tem sektorju. Zanimivo je, da država zaradi povečanega povpraševanja po električni energiji ostaja na poti čistih tehnologij, namesto da bi se odločila za neobnovljive vire, ki povzročajo še bolj agresivne družbeno-okoljske vplive.

Alternativa na vplive hrupa in vizualnega onesnaževanja je namestitev off-shore vetrne elektrarne , ki je na morju. Poleg tega je mogoče doseči tehnološki napredek, da se zmanjšajo drugi vplivi, na primer razvoj turbin, ki so manj škodljive za ptice.