Компенсація викидів за два роки – як це роблять вітрові електростанції?

У дослідженні, опублікованому в журналі «Journal of the Royal Society of New Zealand», розглядається, як наземні вітрові електростанції можуть обмежити свій негативний вплив на навколишнє середовище та підвищити ефективність. Цікаво, що у звіті підкреслюється, що сучасна система може компенсувати їхні викиди всього за два роки. Ось що вам потрібно знати.

Дослідження стійкості вітрових електростанцій

У рецензованому дослідженні вивчався життєвий цикл цих пристроїв. Команда розглянула всі аспекти вітрових турбін, включаючи виробництво, доставку, установку, технічне обслуговування та виведення з експлуатації цих установок. Мета полягала в тому, щоб визначити неефективність і побачити, як їх можна зменшити, якщо не усунути в майбутньому.

Дослідження проводилося в Хокс-Бей, Нова Зеландія, на береговій вітроелектростанції Harapaki. Це місце було ідеальним, оскільки його налаштування подібні до більшості наземних операцій у всьому світі. Таким чином, це дозволило дослідникам отримати найбільш релевантні дані в результаті їхньої роботи.

Джерело – Power Technology

Вітрова електростанція Харапакі має 41 експлуатовану наземну вітрову турбіну. Було виявлено, що ці установки виробляють всю енергію, необхідну для всього їхнього життєвого циклу, приблизно за 6 місяців. Крім того, дослідження показало, що середній вуглецевий слід вітрової електростанції становить 10.8 гCO2-екв/кВт·год. Результати показують, що вітрові електростанції можуть компенсувати вуглецевий слід свого терміну служби за 2 роки. Цікаво, що комбіновані газотурбінні установки виконали це завдання за 1.7 року.

Manufacturing

Заглиблення в дані показує, що виробництво є одним з основних факторів, що впливають на вуглецевий слід наземних вітрових електростанцій. Створення сучасних високоефективних компонентів наземних вітрових електростанцій є трудомістким та матеріаломістким процесом. Ці пристрої вимагають спеціально розробленого обладнання та можуть використовувати передові композити для зменшення ваги. Ці фактори збільшують вартість та вплив на навколишнє середовище, які спричиняють ці пристрої.

Встановлення

Може бути дивно дізнатися, що транспортування вітрових електростанцій до місця їхнього розташування є однією з найбільших витрат. Зокрема, у звіті зазначається, що доставка цих великих компонентів до кінцевого місця розташування може споживати понад 10% від загальних викидів вуглецю пристрою. Процес доставки великих вітрових електростанцій до місця їх розташування передбачає використання великих вантажівок та кранів, які не орієнтовані на сталий розвиток.

Виведення з експлуатації ВЕС

Виведення з експлуатації великих вітрових турбін є ще одним дорогим і екологічним завданням, яке розглядалося. Дослідники виявили, що виведення з експлуатації вітряних електростанцій часто збільшує вуглецевий слід. Примітно, що в Харапакі 41 одиниця була виведена з експлуатації, але придатні для використання леза були відновлені.

Відновлення лез механічними та хімічними методами значно скоротило виробничі викиди. Дослідники прогнозують, що це просте коригування може знизити викиди з 10.8 гCO2екв до потенційних 9.7.

Дослідники

Серед дослідників, які стоять за цією доповіддю, – провідний автор Ізабелла Піментел Пінчеллі з дослідницької групи стійких енергетичних систем інженерного факультету Веллінгтонського університету Те Херенга Вака Вікторія. Крім того, професор Алан Брент, кафедра стійких енергетичних систем у Веллінгтоні, став співавтором наукової статті.

Вітер бере на себе лідерство як найрозумніший варіант відновлюваної енергії

Зараз багато хто вважає вітрові електростанції ідеальним рішенням для відновлюваної енергії. Ці пристрої можуть забезпечувати цілодобове живлення, якщо вони розташовані у вітряному середовищі. Крім того, їх можна розташувати як на березі, так і на березі, і навіть у міському середовищі на будинках.

Вітряні електростанції забезпечують вищу ефективність

Зростання вітрових електростанцій не є випадковістю. За останні кілька років було проведено численні дослідження, які підкреслюють переваги вітрового каркасу. Наприклад, вітряні електростанції випереджають сонячні за ефективністю на 20%. Дослідження показали, що найкращі сонячні батареї виробляють 23% корисної електроенергії, тоді як вітряні турбіни можуть виробляти 40% енергії.

Батарейні рішення для покращення вітряних електростанцій

Батареї є ще одним важливим компонентом сектора відновлюваних джерел енергії, який часто забувають. Впровадження швидшої зарядки, більш надійних і доступних акумуляторів допомогло збільшити впровадження відновлюваних джерел енергії. Це також допомагає зменшити загальні експлуатаційні витрати.

Більш ефективні батареї можуть зменшити навантаження на вітряні турбіни. Вони також могли б створити більше розумних мереж. Ці системи мають можливість використовувати накопичену енергію та торгувати нею, продавати або використовувати її за потреби для підвищення стабільності.

Вітрова енергія не ідеальна

Не існує ідеального рішення для світового потреб у енергії. Вітрова енергетика, поряд з іншими варіантами сталої енергетики, може надати певну допомогу, але ще не настільки здатна повністю замінити виробництво електроенергії з викопного палива.

Примітно, що однією з перешкод для впровадження великомасштабних вітрових електростанцій є витрати на технічне обслуговування. Пересічна людина не знає про пошкодження, яких зазнає кінець пропелера вітрової турбіни. Вітер може роз'їдати край цих пропелерів, роблячи їх набагато менш ефективними. На жаль, заміна цих агрегатів недешева, а якщо врахувати час доставки та встановлення, вітрова турбіна може простояти місяцями, щоб відремонтувати один пропелер.

Енергія вітру є хорошим рішенням для громад, але вона не знайшла потрібної ніші на окремих ринках. Ці одиниці є недостатньо рентабельними для домовласника, щоб інвестувати в один для своєї власності. Таким чином, було мало досліджень або продуктів для маломасштабної вітрової ферми.

Тварини страждають

Вітрові турбіни також можуть заважати місцевим екосистемам і дикій природі. Ці великі вітроуловлювачі можуть створювати сильні пориви, які можуть змусити птахів збитися з курсу і навіть врізатися в гвинти. Дослідження виявили сотні загиблих птахів щорічно на кожній великій вітроелектростанції.

Крім того, шум, створюваний цими великими механічними пристроями, може створювати дискомфорт для навколишнього середовища. Крім людських скарг, у кажанів може бути порушена ехолокаційна здатність, через що ці тварини губляться й не можуть знайти свій дім. Таким чином, існує сильний рух, щоб спробувати вирішити ці проблеми.

Інші прориви в галузі вітрогенерації

Вітрогенерація досягла значного прогресу, який допоміг їй стати основним варіантом виробництва відновлюваної енергії. Комп’ютерне моделювання штучного інтелекту та інші технологічні прориви продовжують стимулювати ефективність і продуктивність.

Вигнуті леза

Інноваційна команда з відділу вітрових лопатей компанії Knight and Carver у місті Націонал-Сіті, Каліфорнія, співпрацювала з дослідниками з Національних лабораторій Сандії Міністерства енергетики, щоб удосконалити конструкцію гвинта та підвищити його продуктивність. Доведено, що лопатка адаптивного ротора зі стрілоподібним поворотом (STAR) підвищує ефективність на 12%. Секрет її покращеної продуктивності полягає в злегка вигнутому кінчику. Дослідники використовували комп'ютерне моделювання, щоб ідеально створити вигин для максимізації вироблення енергії.

Симулятори

Комп’ютерне моделювання відіграє все більшу роль у розробці та розгортанні вітрових електростанцій. Ці системи дозволяють інженерам випробовувати нові концепції під тиском без необхідності безпосереднього створення блоків. Ця стратегія знижує витрати та дозволяє інженерам довести свої творіння до меж продуктивності.

Розумні електромережі

Розумні енергомережі – це одна з технологій, яка захоплює інженерів з відновлюваної енергетики. Ці системи можуть контролювати та передавати енергію й дані в режимі реального часу для підвищення ефективності. Найсучасніші рішення для енергомереж сьогодні використовують можливості штучного інтелекту для забезпечення найкращих можливих результатів. У майбутньому ці рішення ще більше спростять обмін невикористаною енергією та забезпечать винагороду.

Найкращі вітряні електростанції

За останнє десятиліття ринок вітрових електростанцій значно зріс. Удосконалення композитних матеріалів і дизайну гвинтів зробили виробництво цих пристроїв більш ефективним і рентабельним. Ось кілька провідних виробників вітрових електростанцій, на які варто звернути увагу.

NextEra Energy

(NEE )

NextEra Energy вважається однією з найбільш продуктивних платформ відновлюваної вітрової генерації. Компанія має обширне портфоліо продуктів відновлюваної енергетики, що охоплює весь ринок, включаючи вітрові та сонячні установки.

NextEra може генерувати 21,900 XNUMX мегават електроенергії в США та Канаді. Ця потужність створюється за допомогою чистих відновлюваних джерел, що робить компанію піонером у секторі сталого розвитку. У рамках цієї стратегії фірма наполегливо працювала над забезпеченням сумісності.

NEE – це популярна акція, яка значно відновилася після збитків на початку року. Це сильна покупка та цінне доповнення до будь-якого портфеля. Ринкова капіталізація NEE становить 156.80 млрд доларів США, і, за прогнозами, вона зростатиме разом із зростанням сонячної та вітрової енергетики.

Brookfield Renewable Corp.

(BEPC )

Канадський виробник відновлюваних джерел енергії Brookfield Renewable базується в Нью-Йорку та був заснований у вересні 2019 року. Ця компанія має різні станції відновлюваних джерел енергії, які використовують вітрову, сонячну та геотермальну енергію для живлення відповідних громад.

Ринкова капіталізація акцій BEPC становить 7.5 млрд доларів США, а прибутковість за 3.92 рік становить 1%. Ця акція є розумним доповненням до вашого портфоліо, оскільки в останніх фінансових звітах фірма показала дохід у розмірі 4.75 мільярда доларів. Існує великий потенціал зростання, оскільки Brookfield Renewable Corp розширює свою мережу на міжнародному рівні.

Вітряні електростанції – розумне рішення

Вітрові електростанції можуть позбавити людей залежності від викопного палива. Ці корисні пристрої ефективно виробляють енергію та можуть бути розміщені будь-де, де це відповідає вимогам вітру. Ці фактори, а також нещодавні вдосконалення в їхньому виробничому процесі, зробили вітрові електростанції більш привабливими. У майбутньому ці установки можуть живити ваш будинок або бізнес.

Дізнайтеся про інші класні принципи екологічності проектів тут.