Переваги та недоліки вітроенергетики
Сергій Соїн 24 травня 2017 0
Вітроенергетика стародавніх людей
Вітроенергетику застосовували ще давні люди. Єгиптяни у третьому тисячолітті до зв. е. винайшли вітрило. Пізніше, у другому столітті до н.е., перси вигадали вітряки. Таким чином, вони перетворили енергію руху повітря на механічну енергію, і, самі того не знаючи, започаткували вітроенергетику. У наші дні ця галузь отримала новий виток розвитку.
Вітроенергетика: підводне каміння не лякає
Сьогодні за допомогою вітрогенераторів із вітру отримують електроенергію. Конструкція є щоглою, нагорі якої знаходиться генератор і підключений до нього пропелер. Зародившись у 1890 році в Данії, і будучи забутим у середині 20-го століття, цей спосіб знову набув життя наприкінці 20 століття. Приводами для цього стали нафтова криза 70-х років та аварія на чорнобильській АЕС. Тепер із кожним роком кількість вітряних електростанцій зростає. Однак, поки що на їхню частку припадає лише 3% усієї електроенергії у світі. Цей вид енергетики має свої особливості, які заважають його повсюдному використанню. У той же час, деякі країни активно розвиваються в цьому напрямі, використовуючи незаперечні переваги вітроенергетики.
Переваги вітроенергетики
Перевагою цього отримання енергії є те, що його робота не виробляє викидів в атмосферу. Більше того, для кручення лопат вітрогенератора не потрібно ніякого палива. Таким чином, для конвертації енергії достатньо побудувати вітроустановки у тих місцях, де протягом року часто гуляє вітер. Для виробництва струму достатньо швидкості повітряних мас від 3м/с. При сильних поривах більше 25м/с спеціальна гальмівна система зупиняєвітрогенератор.
Зведення такої установки займає лише тиждень, що дозволяє швидко розгортати мережі генераторів. Хоча такі комплекси і займають великі площі, ці території можуть безпечно використовуватися для сільськогосподарських потреб. Угіддя можуть бути безпосередньо біля основи щогли, а житлові споруди – не ближче 300 метрів, шум від вітряків на такій відстані не перевищує фоновий. Поломка однієї установки не впливає на роботу всієї станції, тому якщо аварії і відбуваються, вони не сильно позначаються на загальній потужності.
Вітряна ферма Сан Горгоніо Пасс (San Gorgonio Pass). Фото: Jan Tångring/commons.wikimedia.org (CC-PD-Mark)
Недоліки вітроенергетики
Тоді як позитивні сторони використання вітроелектростанцій є досить очевидними, недоліки їх не відразу помітні. Насамперед такі електростанції менш продуктивні, на відміну від традиційних ТЕС, ГЕС та АЕС. Це пов'язано з тим, що джерело енергі- ветер – непостійне. Сьогодні його швидкості достатньо, завтра може бути штиль, а післязавтра – шторм, і вітряки доведеться відключати, інакше вони можуть розлетітися на частини. Ця особливість вимагає дорогих рішень при підключенні ВЕС до єдиних енергосистем, у тому числі використання акумуляторів.
Не така вже вона екологічна…
Крім того, вітроустановки не є абсолютно екологічними, як це може здатися на перший погляд. Проблемою є переробка використаних лопат, термін служби яких 20-25 років. Вчені перебувають у стані пошуку екологічного способу утилізації композитних матеріалів, з яких виробляють лопаті, але поки що їх в основному спалюють. Такий метод призводить до викидів газів в атмосферу та необхідності поховання вогнетривкого залишку. Звичайно ж, ці наслідкипозначаються на довкіллі.
Піроліз нам допоможе
Нещодавно фахівці почали розглядати застосування піролізу для переробки лопат – нагрівання без доступу кисню. Такий метод дозволить використовувати одержані речовини для виготовлення будівельних матеріалів.
Вітроенергетика як загроза тваринному світу
Вітряки можуть впливати на тваринний світ. Є думка, що вони змінюють шляхи міграції птахів, а вібрація, створювана ними під час роботи, відлякує дрібних тварин, які сприйнятливі навіть до незначних коливань. Вітряки впливають і на людину: деякі люди мають підвищену чутливість до інфразвуку, що створюється лопатями генераторів, що впливає на вестибулярний апарат. У зв'язку з цим можуть виникнути неприємні симптоми, такі як запаморочення, порушення сну, нудота та інші неврологічні розлади.
Вітроенергетика як потенційний онкоген
Проте вчені схиляються до думки, що неприємні симптоми виникають у людей, які стурбовані близькістю установок. Деякі фахівці вважають, що так званий «синдром вітрогенератора» є яскравим прикладом ноцебо-ефекту негативної реакції на явище через негативну інформацію про нього. Щодо потужних вітряків також є деякі побоювання: магнітне поле, яке створюється ними в радіусі 2 км, може збільшити ризик розвитку онкологічних захворювань.
Які країни активно запроваджують вітроенергетику?
Головним ентузіастом у розвитку вітроенергетики стала країна-родоначальник – Данія. З 2000 року данці збільшили частку вітряної електроенергії з 12% до 42%. До того ж, данці – одні з лідерів за кількістю офшорних ВЕС. Такі ВЕС розташовуються у воді поблизу морських берегів, де вітер більшепостійний. Звичайно ж, велику роль у цьому відіграла держава, вирішивши скоротити викиди вуглекислого газу в атмосферу, а також заборонивши будівництво атомних електростанцій.
Крім Данії, у Європі велику увагу на вітроенергетику приділяють Німеччина, Португалія, Іспанія, Ірландія, Голландія. Лідерами за сумарною потужністю встановлених генераторів є Китай, США та Індія. У всіх випадках різке піднесення цієї галузі зумовлене ініціативою урядів.
Вітроелектростанція біля Палм-Спрінгс, Каліфорнія. Фото: Kit Conn/wikimedia.org (CC BY-SA 3.0)
Безперечно, будь-яка людська діяльність впливає на навколишнє середовище, і тому головне – знайти способи максимально скоротити негативний вплив. Вчені перебувають у стані пошуку рішень для мінімізації побічних ефектів вітроенергетики. До того ж, доведеться провести безліч досліджень, які визначать, як реагуватиме організм людини та тварин на таке сусідство. Оскільки багато країн динамічно просуваються в цьому напрямку, безсумнівно, на нас чекають нові відкриття та відповіді на запитання.