Очерк ветроэнергетики

Следующий план представляет собой обзор и актуальное руководство по ветроэнергетике:

Энергия ветра – кинетическая энергия движущегося воздуха, также называемая ветром.

Типы

Энергию ветра можно охарактеризовать как все следующее:

• Энергия ветра – Солнце нагревает неровную поверхность земли, что вызывает движение воздуха. Горячий и холодный воздух меняются местами, что приводит к перетоку воздуха. Поскольку он обладает силой движения, он несет кинетическую энергию. Это называется энергия ветра
• Энергия – косвенно наблюдаемая величина, часто понимаемая как способность физической системы совершать работу над другими физическими системами.
  • Возобновляемая энергия – энергия, получаемая из природных ресурсов, которые восполняются естественным путем.
• Природный ресурс – материалы и компоненты (то, что можно использовать), которые можно найти в окружающей среде. Каждый продукт, созданный человеком, состоит из природных ресурсов (на фундаментальном уровне). Природный ресурс может существовать как отдельная сущность, такая как пресная вода и воздух, а также как живой организм, такой как рыба, или он может существовать в альтернативной форме, которую необходимо перерабатывать для получения ресурса, например, металлические руды, нефть. и большинство форм энергии.
  • Возобновляемый ресурс – природный ресурс, способный воспроизводиться посредством биологических или природных процессов и пополняться с течением времени.

Источники

• Атмосфера – слой газов, который может окружать материальное тело достаточной массы и удерживается на месте под действием силы тяжести тела.
  • Ветер – поток газов в больших масштабах. Ветер состоит из:
    • Воздух – газ, содержащийся в атмосфере Земли. Воздух в основном состоит из азота, кислорода и аргона, которые вместе составляют основные газы атмосферы.
      • Газ – одно из трех классических состояний вещества (остальные – жидкое и твердое).
    • Движение – изменение положения объекта (включая частицы) во времени. Движение обычно описывается с точки зрения скорости, ускорения, перемещения и времени. Поток – это тип движения.

История

• История энергии ветра – использовалась с тех пор, как люди поставили паруса на ветер.
  • Морская история . Древние египтяне в некоторой степени владели знаниями о конструкции парусов .
    • История парусов . Самые ранние известные изображения парусов относятся к Древнему Египту около 3200 г. до н. э., где тростниковые лодки плыли вверх по течению против течения реки Нил.
      • Эпоха парусного спорта - период, когда в международной торговле и морской войне доминировали парусные корабли, продолжавшийся с 16 по середину 19 века.

век.

Энергия ветра

Ветроэнергетика – преобразование энергии ветра в полезную форму энергии.

• Переменная возобновляемая энергия – любой источник возобновляемой энергии, который не доступен постоянно из-за какого-либо фактора, находящегося вне прямого контроля. Переменный источник может быть вполне предсказуемым, например, приливная энергия, но не может быть направлен для удовлетворения потребностей энергосистемы.
• Воздействие энергии ветра на окружающую среду – относительно незначительное по сравнению с воздействием на окружающую среду традиционных источников энергии. Энергия ветра не потребляет топлива и не загрязняет воздух, в отличие от источников энергии на ископаемом топливе.
• Прогнозирование ветровой энергии – оценка ожидаемой производительности ветряных электростанций.
• Оценка ветровых ресурсов – процесс, с помощью которого разработчики ветроэнергетики оценивают будущее производство энергии ветряной электростанцией.

Виды ветроэнергетики

• Ветрогенератор – турбина , преобразующая энергию ветра в механическую энергию.
• Ветряная мельница – машина, преобразующая энергию ветра в энергию вращения с помощью лопастей, называемых парусами или лопастями.
  • Ветряная помпа - ветряная мельница, используемая для перекачки воды либо в качестве источника пресной воды из колодцев, либо для осушения низменных участков земли.
• Парус - любой тип поверхности, предназначенный для перемещения судна, транспортного средства или несущего винта под воздействием ветра - по сути, двигательное крыло.

Ветроэнергетика

Ветроэнергетика – отрасль, занимающаяся проектированием, производством, строительством и обслуживанием ветряных турбин. Современная ветроэнергетика началась в 1979 году с серийного производства ветряных турбин датскими производителями. В настоящее время отрасль переживает период быстрой глобализации и консолидации.

• Список консалтинговых компаний в области ветроэнергетики
• Список производителей ветряных турбин (показаны 10 крупнейших компаний и список в алфавитном порядке)
• Программное обеспечение для ветроэнергетики – прикладное программное обеспечение, помогающее в разработке и эксплуатации ветряных электростанций.
• Управление ветряными электростанциями – надзор за эксплуатацией, техническим обслуживанием и администрированием ветряных электростанций.

Ветровые электростанции

Ветряная электростанция – группа ветряных турбин, расположенных в одном месте и используемых для производства электроэнергии. Большая ветряная электростанция может состоять из нескольких сотен отдельных ветряных турбин и занимать обширную территорию в сотни квадратных миль, но земля между турбинами может использоваться для сельскохозяйственных или других целей. Ветряная электростанция также может быть расположена на море.

• Общественная энергия ветра – проекты принадлежат местным фермерам, инвесторам, предприятиям, школам, коммунальным предприятиям или другим государственным или частным организациям, которые используют энергию ветра для поддержки и снижения затрат на электроэнергию для местного сообщества.
• Список морских ветряных электростанций (действующие в настоящее время ветряные электростанции, номинальная мощность которых указана в паспорте)
• Список береговых ветряных электростанций (действующих в настоящее время, с рейтингом по генерирующей мощности)
• Оффшорная ветроэнергетика – строительство ветряных электростанций на водоемах для выработки электроэнергии из ветра.

Ветровые турбины

Ветрогенератор – турбина , преобразующая энергию ветра в механическую энергию.

• Аэродинамика ветряной турбины : мощность F — это вектор силы, а U — скорость движущейся части ветряной турбины.
• Проектирование ветряной турбины — процесс определения формы и характеристик ветряной турбины для извлечения энергии из ветра.
• Типы ветряных турбин
  • Воздушная ветряная турбина - концепция конструкции ветряной турбины, которая поддерживается в воздухе без башни.
  • Плавающая ветряная турбина - морская ветряная турбина, установленная на плавучей конструкции, которая позволяет турбине вырабатывать электроэнергию на глубине воды, где установка донных башен невозможна.
  • Малая ветряная турбина – это ветряные турбины, мощность которых ниже, чем у крупных коммерческих ветряных турбин.
  • Нетрадиционные ветряные турбины – трехлопастные ветроэнергетические установки с горизонтальной осью (HAWT).
  • Ветряная турбина с вертикальной осью - тип ветряной турбины, в которой вал главного ротора расположен вертикально, а основные компоненты расположены в основании турбины.
    • Ветряная турбина Дарье - тип ветряной турбины с вертикальной осью (VAWT), используемой для выработки электроэнергии из энергии, переносимой ветром.
    • Ветряная турбина Савониуса - это тип ветряной турбины с вертикальной осью (VAWT), используемой для преобразования силы ветра в крутящий момент на вращающемся валу.
    • Ветряная турбина Quietrevolution – марка винтовой турбины с вертикальной осью (VAWT).

Ветроэнергетика по регионам

• Ветроэнергетика в Африке
  • Ветроэнергетика в Марокко – установленная производственная мощность составляет 275 МВт, строящаяся мощность – 800 МВт.
• Ветроэнергетика в Азии . Общая генерирующая мощность Азии составляет 10 600 МВт.
  • Ветроэнергетика в Индии началась в 1990-х годах и значительно выросла за последние несколько лет.
  • Ветровая энергетика в Иране – в последние годы наблюдается рост производства ветровой энергии, и у него есть план по значительному увеличению производства ветровой энергии каждый год.
  • Ветроэнергетика в Китайской Народной Республике - к концу 2011 года ее мощность по производству электроэнергии выросла до 62 гигаватт (ГВт), Китай как определил ветроэнергетику ключевой компонент роста своей экономики.
  • Ветроэнергетика в Пакистане – новичок в ветроэнергетике. Пакистан строит ветряные электростанции в Джимпире, Гаро, Кети Бандаре и Бин Касиме в Синде.
  • Ветроэнергетика в Таиланде – началась в 2011 году, текущая мощность 223 МВт – цель – 1200 МВт к 2021 году.
• Ветровая энергия в Европе – общая мощность 93 957 МВт – достаточна для снабжения 6 электростанций.
  • Ветроэнергетика в Австрии – по оценкам, имеет потенциал использования энергии ветра от 6600 до 10 000 гигаватт-час (ГВтч). По состоянию на 2008 год установленная мощность Австрии составляла 995 МВт.
  • Ветроэнергетика в Бельгии – частично зависит от региональных правительств (столичный регион Брюсселя, Фламандский регион, Валлонский регион) и частично от федерального правительства Бельгии.
  • Ветроэнергетика в Хорватии растет с тех пор, как в 2004 году в стране была установлена ​​первая ветряная электростанция.
  • Ветроэнергетика в Дании – Издательство Мельбурнского университета, ISBN   0-522-85251-3
  • Ветроэнергетика в Эстонии – ее установленная мощность составляет 184 МВт, в то время как в настоящее время разрабатываются проекты на сумму около 546 МВт.
  • Энергия ветра в Финляндии – описывает энергию ветра в Финляндии как часть энергетики Финляндии и возобновляемых источников энергии в Финляндии.
  • Ветроэнергетика во Франции
  • Ветроэнергетика в Германии
  • Ветроэнергетика в Греции
  • Ветроэнергетика в Венгрии - по состоянию на апрель 2011 г. составила 329 МВт.
  • Ветроэнергетика Италии – шестой в мире производитель ветровой энергии с установленной номинальной мощностью 5814 МВт (в 2010 г.).
  • Ветроэнергетика на Мальте
  • Ветроэнергетика в Польше
  • Ветроэнергетика в Португалии
  • Ветроэнергетика в Румынии
  • Ветроэнергетика в России . Россия имеет долгую историю мелкомасштабного использования энергии ветра, но страна еще не развила крупномасштабное коммерческое производство энергии ветра.
  • Ветроэнергетика в Шотландии . Ветроэнергетика является самой быстрорастущей технологией использования возобновляемых источников энергии в Шотландии, установленная мощность которой по состоянию на апрель 2011 года составила 2574 МВт.
  • Ветроэнергетика в Сербии
  • Ветроэнергетика в Испании
  • Ветроэнергетика в Швеции
  • Ветроэнергетика в Нидерландах
  • Ветроэнергетика в Ирландии
  • Ветроэнергетика в Соединенном Королевстве – около 6580 МВт, вырабатываемая 333 действующими ветряными электростанциями с 3506 ветряными турбинами.
  • Ветроэнергетика в Турции
• Ветроэнергетика в Северной Америке
  • Ветроэнергетика в Канаде
  • Ветроэнергетика в Соединенных Штатах быстро расширилась за последние несколько лет.
    • Ветроэнергетика в Аризоне - началась в 2009 году с вводом в эксплуатацию первой фазы проекта ветроэнергетики Сухого озера в округе Навахо, штат Аризона | округ Навахо.
    • Ветроэнергетика в Калифорнии – с 2002 года мощность увеличилась вдвое.
    • Ветровая энергия в Колорадо - в последние годы значительно выросла благодаря массовому внедрению ветровой энергии во всем мире и агрессивному стандарту штата по возобновляемым источникам энергии, который требует, чтобы к 2020 году 30% электроэнергии штата поступало из возобновляемых источников.
    • Ветроэнергетика в Иллинойсе поддерживается стандартом портфеля возобновляемых источников энергии, принятым в 2007 году и усиленным в 2009 году, который требует 10% возобновляемой энергии от электрических компаний к 2010 году и 25% к 2025 году.
    • Ветроэнергетика в Индиане - ограничивалась несколькими небольшими ветряными мельницами с водяными насосами на фермах до 2008 года, когда была построена первая в Индиане ветряная электростанция общего назначения, Гудленд (фаза I) с паспортной мощностью 130 МВт.
    • Ветроэнергетика в Айове имеет мощность почти 4400 МВт, уступая только Техасу.
    • Ветроэнергетика в Японии – генерирует небольшую, но растущую долю электроэнергии в стране, поскольку установленная мощность в последние годы растет.
    • Ветроэнергетика в Канзасе
    • Ветроэнергетика в штате Мэн – имеет мощность 521 МВт.
    • Ветроэнергетика в Массачусетсе – обладает огромными ресурсами ветровой энергии как на суше, так и на море, а установленная мощность в последние годы растет благодаря множеству регулирующих мер и финансовых стимулов, принятых правительством штата.
    • Ветроэнергетика в Миннесоте
    • Энергия ветра в Монтане
    • Энергия ветра в Нью-Гэмпшире
    • Ветроэнергетика в Нью-Джерси – на ранних стадиях развития.
    • Ветроэнергетика в Нью-Йорке - включает в себя мощности на ветряной электростанции Maple Ridge, крупнейшей ветряной электростанции в штате Нью-Йорк, со 195 ветрогенераторами Vestas модели V82 1.
    • Ветроэнергетика в Северной Дакоте – установленная мощность 1445 МВт.
    • Ветроэнергетика в Огайо имеет долгую историю, и по состоянию на 2011 год в Огайо установлено или строится одиннадцать ветроэнергетических установок коммунального масштаба с общей паспортной мощностью чуть более 1051 МВт.
    • Энергия ветра в Орегоне
    • Ветроэнергетика в Пенсильвании - планируется или строится несколько будущих ветряных электростанций.
    • Ветроэнергетика в Техасе - состоит из множества ветряных электростанций общей установленной номинальной мощностью 10 377 МВт, реализованных в более чем 40 различных проектах.
    • Ветроэнергетика в Вермонте - состоит из действующих ветряных электростанций мощностью 46 мегаватт (МВт), строящихся ветроэлектростанций мощностью 63 МВт и различных предлагаемых проектов.
    • Ветроэнергетика в Вашингтоне
    • Энергия ветра в Вайоминге . В ноябре 2008 года газета The New York Times сообщила о наплыве земель в Вайоминге в ожидании будущих проектов развития ветроэнергетики.
• Ветроэнергетика в Океании
  • Ветроэнергетика в Австралии
    • Ветроэнергетика в Новом Южном Уэльсе
    • Список ветряных электростанций в Квинсленде
    • Ветроэнергетика в Южной Австралии
    • Список ветряных электростанций в Тасмании
    • Список ветряных электростанций в Виктории
    • Список ветряных электростанций в Западной Австралии
  • Ветроэнергетика в Новой Зеландии - генерирует небольшую, но быстро растущую долю электроэнергии в стране, поскольку страна все шире использует свои выдающиеся ветровые ресурсы.

Ветряные транспортные средства

Транспортное средство с приводом от ветра - обычно использует парус, чтобы использовать ветер и приводить его в движение. Также включает в себя транспортные средства с воздушным змеем. Преобладающим видом ветродвигателей являются морские суда (парусники и яхты).

• Ветряные транспортные средства по типам
  • Ветряные корабли
    • Парусный корабль - корабль с корпусом, такелажем и хотя бы одной мачтой, поддерживающей паруса, которые используют ветер для приведения корабля в движение. Экипаж, управляющий кораблем, называется матросами или руками.
    • Роторный корабль - корабль, спроектированный с использованием эффекта Магнуса для движения. Чтобы воспользоваться этим эффектом, он использует турбопаруса, приводимые в движение двигателем.
      • Альциона – корабль Общества Кусто. Он создавался как экспедиционный корабль и для проверки работы морской двигательной установки нового типа — турбопаруса.
      • E-Ship 1 – грузовое судно класса RoLo, совершившее свой первый рейс с грузом в августе 2010 года. Судно принадлежит третьему по величине производителю ветряных турбин, немецкой Enercon GmbH.
    • Корабль с ветряной мельницей - судно с системой преобразования энергии ветра или судно-сборщик энергии ветра движется за счет использования ветряной мельницы для привода гребного винта.
  • Наземные транспортные средства, работающие на ветру
    • Formula AE – автомобиль, работающий на солнечной и ветровой энергии. Первоначальный запуск осуществляется с помощью солнечной энергии; Поскольку автомобиль движется на более высоких скоростях, стратегически расположенные воздухозаборники предназначены для направления потока воздуха для питания ветряных турбин.
    • Greenbird - ветряное транспортное средство, побившее рекорд наземной скорости для самого быстрого ветряного транспортного средства на высохшем озере Иванпа 26 марта 2009 года.
    • Racing Aeolus – гоночное мероприятие, в котором от студентов-участников требовалось спроектировать и построить ветряное транспортное средство, способное двигаться против ветра, приводимое в движение ветряной турбиной.
• Ветряные двигательные установки транспортных средств
  • Парус - любой тип поверхности, предназначенный для перемещения судна, транспортного средства или несущего винта под воздействием ветра - по сути, двигательное крыло. Паруса используются в парусном спорте.
    • Турбопарус – морская двигательная установка, основанная на применении эффекта Магнуса. Впервые предпринятый Антоном Флеттнером на «Букау», он позже был разработан Жаком-Ивом Кусто, который заказал «Алкион».
    • Крылья - форма морской силовой установки, похожая на обычные паруса.

Ветроэнергетические организации

• Ассоциация индустрии воздушной ветроэнергетики (AWEIA) – основана в 2009 году для обслуживания компаний и учреждений по всему миру, занимающихся преобразованием энергии ветра в полезные нагрузки (технология воздушной ветроэнергетики) с использованием привязных и свободно летающих самолетов (воздушная ветроэнергетика AWE); режим привязного и свободного полета отличается от использования непривязных ветряных турбин с заземлением.
• Американская ассоциация ветроэнергетики (AWEA)
• BlueEnergy – некоммерческая организация, создающая устойчивые энергетические и водные системы на карибском побережье Никарагуа.
• Гражданское партнерство в поддержку морской ветроэнергетики – сотрудничество сообществ и организаций, которые считают, что Соединенные Штаты должны перейти к местным источникам чистой энергии, таким как морская ветроэнергетика, и что просвещение общественности и вовлечение граждан имеют важное значение для осуществления этого перехода.
• WindEurope , ранее Европейская ассоциация ветроэнергетики (EWEA) – ассоциация, базирующаяся в Брюсселе, продвигающая использование энергии ветра в Европе.
• Глобальный совет по ветроэнергетике – обеспечивает представительство мировой ветроэнергетической отрасли.
• Makani Power – компания из Аламеды, штат Калифорния, занимающаяся разработкой воздушных ветряных турбин.
• Всемирная ассоциация ветроэнергетики (WWEA) – международная некоммерческая ассоциация, представляющая сектор ветроэнергетики во всем мире, с членами в 100 странах, среди которых ведущие национальные и региональные ассоциации ветроэнергетики.

Публикации

• Справочник Indian Wind Power

Влиятельные люди

• Дейл Винс – владелец Ecotricity
• Альберт Бетц – немецкий физик и пионер технологии ветряных турбин.
• Уильям Кубитт - изобрел патентованные паруса.
• Джеймс Дельсен - создал Zond (разработчик ветроэнергетики) в 1980 году.
• Эстахри - создал самый ранний известный отчет о ветряных мельницах (10 век).
• Поль ла Кур (1846–1908) – датский учёный, изобретатель и педагог. Сегодня Ла Кур получил особое признание за свои ранние работы в области ветроэнергетики, как экспериментальные работы по аэродинамике, так и практическое внедрение ветряных электростанций.

См. также

• Портал ветроэнергетики
• Очерк энергии
  • Краткое описание развития энергетики . Развитие энергетики — это усилия по обеспечению достаточных первичных источников энергии и вторичных форм энергии для поставок, стоимости, воздействия на загрязнение воздуха и воды, смягчения последствий изменения климата с помощью возобновляемых источников энергии.
• Закон Бетца – его можно вывести с помощью бесконечно тонкого ротора из жидкости, текущей с определенной скоростью.
• Коэффициент мощности электростанции - это соотношение фактической мощности электростанции за определенный период времени и ее потенциальной мощности, если бы она все время работала на полную паспортную мощность.
• СУМАСШЕДШЕМУ
• Сетевое хранилище энергии – (также называемое крупномасштабным хранилищем энергии) относится к методам, используемым для хранения электроэнергии в больших масштабах внутри электросети.
• Постоянный ток высокого напряжения - система передачи электроэнергии использует постоянный ток для основной передачи электроэнергии, в отличие от более распространенных систем переменного тока.
• Чистый прирост энергии (NEG) – это концепция, используемая в экономике энергетики, которая относится к разнице между энергией, затраченной на сбор источника энергии, и количеством энергии, полученной от этого сбора.
• Хранение энергии – осуществляется с помощью устройств или физических носителей, которые хранят энергию для выполнения полезной операции в более позднее время.
• Энергетические субсидии – это меры, которые удерживают цены для потребителей ниже рыночных уровней или для производителей выше рыночных уровней или снижают затраты для потребителей и производителей.
• Степенной закон профиля ветра - соотношение скоростей ветра на одной высоте и на другой.
• Китеген
• Осуществимость проектирования ветряных турбин

Внешние ссылки

• Атлас ресурсов ветроэнергетики США
• Американская ассоциация ветроэнергетики
• Всемирная ассоциация ветроэнергетики (WWEA)
• Tethys - онлайн-система управления знаниями, которая предоставляет сообществу морской ветроэнергетики доступ к информации и научной литературе о влиянии проектов морской ветроэнергетики на окружающую среду.
• Объединенная компания энергетических консультантов первой представила данные по ветроэнергетике в Индии. На его веб-сайте публикуются обновления.