Еще с незапамятных времен люди использовали энергию ветра. Первоначально человек научился преобразовывать кинетическую энергию воздушного потока (ветра) в механическую. Появилось огромное разнообразие ветряных мельниц, значительно облегчивших жизнь людей того времени. Идея ветрогенератора для выработки электрической энергии с использованием энергии ветра появилась чуть более 100 лет назад.
Пытливая мысль изобретателей создала огромное разнообразие конструкций ветроустановок: - по расположению оси вращения лопастей (горизонтальная, вертикальная, наклоненная); - по количеству лопастей (одна, две, три и более); - по мощности (от десятков Ватт до нескольких МВатт); - по форме лопастей, по конструкции генераторов и т.д. и т.п.
Но погоня за увеличением мощности привела к появлению и новых проблем: 1. Габариты современных ветроустановок
и динамические нагрузки, воспринимаемые ими, привели к тому, что прочностные характеристики материалов, из которых они строятся, стали сдерживающим фактором. Дальнейшее наращивание мощности (габаритов) ветроустановки возможно только с применением самых новых, а значит и более дорогих, материалов. Это соответственно сказывается на росте и без того высоких цен вырабатываемой ими электроэнергии. 2. Более мощные ветроустановки
требуют больших скоростей ветра. В наше время все более сложно найти места для размещения ветроустановок, а энергии человечеству нужно все больше и больше.
Сегодня ветроэнергетика переживает период бурного роста. Темпы роста достигают 30 % в год. Но, наравне с энтузиастами ветроэнергетики, в последнее время все больше появляется и скептиков. Это и понятно. Ветроэнергетика, обладая такими достоинствами, как экологическая чистота производства электроэнергии и использование возобновляемого источника энергии, имеет и ряд существенных недостатков. Это низкое качество производимой энергии, создание всевозможных помех теле- и радиосигналам, негативное воздействие в звуковом диапазоне на фауну, необходимость в дополнительных резервных энергогенерирующих мощностях традиционной конструкции и т.д.
Все больше людей, обеспокоенных негативными тенденциями в ветроэнергетике, совершенно обоснованно задают вопросы: Какова перспектива у ветроэнергетики? Займет ли ветроэнергетика экономически значимое место в мировой энергетике? Оправдаются ли инвестиции в ветроэнергетику? и т.п.
Ситуация на мировом рынке нефти и газа подталкивают к развитию видов генерации, использующих возобновляемые источники энергии. Но высокая цена такого электричества и его низкое качество не прибавляют оптимизма в оценке перспектив ветроэнергетики.
Человечеству крайне необходим новый надежный источник электроэнергии, отвечающий требованиям нашего времени: 1. Низкая цена производимой электроэнергии.2. Высокое качество производимой электроэнергии.3. Объем производимой энергии должен удовлетворять постоянно растущей потребности.4. Экологическая чистота производства электроэнергии.Один из вариантов производства электроэнергии, во многом удовлетворяющим перечисленным требованиям, представлен ниже.
Все новое – хорошо забытое старое.
Принципиально, вся ветроэнергетика построена на двух элементах: источнике энергии (ветер) и приемнике энергии (ветроустановка).С первых шагов освоения энергии ветра и до нашего времени изобретатели занимались совершенствованием приемника энергии, а источник энергии (ветер) воспринимался ими как данное природой и не поддающееся управлению. Во многом именно это обусловило проявление большинства недостатков, присущих современной ветроэнергетике.
Рис. 1. Техническая система «ветер – ветроустановка».
Но в технической системе «ветер – ветроустановка», оба составляющих элемента одинаково значимы. Только управление всеми элементами системы позволяет получить высокую эффективность ее работы.
Совершенствуя приемник энергии, человек откинул идею управления воздушным потоком прочь за ненадобностью. А зря! При современном уровне технического развития управление такими системами может быть организовано очень эффективно.
Но развитие ветроэнергетики пошло другим путем. В настоящее время практически все ветроустановки работают на одном принципе: снятия энергии со свободно набегающего воздушного потока.
Проблема твердых бытовых отходов. ТБО в Московском регионе
Жизнедеятельность
человека связана с появлением огромного количества разнообразных отходов.
Резкий рост потребления в последние десятилетия во всем мире привел к существенному
увеличению объемов образования твердых бытовых отходов (ТБО). В ...
Твердые бытовые отходы и влияние их на окружающую среду
Твердые бытовые
отходы (ТБО) являются отходами сферы потребления, образующимися в результате
бытовой деятельности населения. Они состоят из изделий и материалов, непригодных
для дальнейшего использования в быту.
Это отходы,
которые на ...