전기 에너지원의 특성은 태양광입니다. 풍력발전단지의 종류. 사실과 오해

18.05.2019

풍력 에너지는 태양 에너지의 한 형태입니다. 바람은 태양에 의한 대기의 불균일한 가열, 지표면의 불균일성 및 지구의 자전으로 인해 나타납니다. 바람의 흐름 방향은 지표면의 지형, 수역 및 식물의 존재 여부에 따라 다릅니다.
Vetogenerators는 이 공기 움직임을 사용하여 기계적 에너지그리고 나서 전기로. 이 기사에서는 다음 문제를 간략하게 다룰 것입니다. 풍력 발전기는 어떻게 작동합니까에 대한 질문뿐만 아니라 풍력 에너지의 장점과 단점.

사람들은 수세기 전에 풍력 에너지를 사용하기 시작했습니다. 풍차는 물을 퍼올리거나 곡물을 갈아서 다른 기능을 수행하는 것으로 나타났습니다. 오늘날의 풍력 터빈은 풍차의 매우 진보된 버전입니다. 대부분의 풍력 터빈에는 철탑 위에 3개의 블레이드가 장착되어 있습니다. 25m 높이의 풍력 발전기는 주거용 건물에 전기를 공급할 수 있으며, 80m 높이의 풍력 터빈은 수백 가구에 전력을 공급할 수 있습니다..

바람이 터빈을 통과할 때 블레이드는 운동 에너지바람이 돌기 시작합니다. 이것은 회전 속도를 증가시키는 기어 박스에 연결되고 전기를 생성하는 발전기에 연결된 내부 샤프트를 구동합니다. 대부분의 경우 풍력 터빈은 높이가 100m에 도달할 수 있는 강철 중공 마스트, 터빈 로터, 블레이드, 발전기 차축, 기어박스, 발전기, 인버터 및 배터리로 구성됩니다. 종종 풍력 터빈에는 바람의 방향을 평가하고 자동으로 회전하는 장비가 장착되어 있으며 에너지 사용을 최적화하기 위해 블레이드의 각도 또는 "피치"를 변경할 수도 있습니다.

풍력 터빈의 종류

현대식 풍력 터빈은 두 가지 주요 그룹으로 나뉩니다.

물을 펌핑하는 데 사용되는 전통적인 풍차에서와 같이 수평 회전 축으로;
수직 회전축이 있는 Darrieus 로터리 및 베인 디자인입니다.

대부분의 현대식 풍력 터빈에는 터빈의 수평 회전 축이 있습니다.

일반적으로 다음으로 구성됩니다.

돛대금속 또는 콘크리트로 만들어진 속이 빈 내부;
곤돌라, 마스트 상단에 장착되며 샤프트, 기어박스, 발전기, 컨트롤러 및 브레이크를 포함합니다.
축차, 블레이드와 허브를 포함합니다.
저속 샤프트로터에 의해 구동되는 ,
고속 샤프트발전기에 연결된 것;
변속 장치, 저속 및 고속 샤프트를 기계적으로 연결하여 후자의 회전 속도를 증가시킵니다.
발전기전기를 생성하는 것;
제어 장치, 풍력 발전기의 작동을 제어합니다.
바람개비, 바람의 방향을 결정하고 터빈을 필요한 방향으로 향하게 합니다.
풍력계, 풍속을 결정하고 데이터를 컨트롤러에 전송합니다.
브레이크, 중요한 상황에서 로터를 정지시킵니다.

풍력 에너지의 장점과 단점

재생 가능 에너지원

풍력 에너지는 공공의 재생 가능한 자원이므로 오늘날 얼마나 많이 사용되든 미래에는 여전히 사용할 수 있습니다. 풍력 발전은 또한 비교적 깨끗한 전기의 원천입니다. 풍력 발전소는 대기 오염 물질이나 온실 가스를 배출하지 않습니다.

가격

풍력 발전 비용은 지난 10년 동안 급격히 떨어졌지만 화석 연료 발전기를 구입하는 것보다 더 많은 선행 투자가 필요합니다. 비용의 약 80%는 현장 준비 및 설치를 포함한 장비입니다. 그러나 풍력 터빈과 화석 연료 플랜트의 수명 주기를 비교할 때 풍력 터빈은 연료 구매가 필요하지 않고 운영 비용이 최소로 유지되기 때문에 훨씬 더 경쟁력이 있습니다.

환경 적 영향

풍력 발전소는 화석 연료 발전소와 같은 환경 영향을 미치지는 않지만 여전히 몇 가지 문제가 있습니다. 그들의 칼날은 소음을 내고 시각적으로 풍경을 망칠 수 있고 새와 박쥐가 충돌 할 수 있습니다. 이러한 문제의 대부분은 다양한 기술과 발전소의 합리적인 배치를 통해 어떤 식으로든 해결됩니다.

풍력 터빈과 관련된 기타 문제

풍력 에너지 사용의 주요 문제는 전기가 필요할 때 바람이 항상 불지 않는다는 것입니다. 일부 지역에서는 바람이 매우 약하기 때문에 풍력 터빈을 사용하는 것이 수익성이 없습니다. 바람은 휘발유처럼 저장할 수 없습니다(바람으로 생성된 전기는 배터리를 사용하여 저장할 수 있음). 바람이 많이 부는 지역은 정착하기가 쉽지 않은 경우가 많습니다. 마지막으로 풍력 터빈은 토지의 다른 용도에 문제를 일으킬 수 있습니다. 풍력 터빈은 가축 방목을 방해하거나 작물을 위한 공간을 차지할 수 있습니다.

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미네랄 수가 감소함에 따라 사람들은 다른 유형의 에너지원으로 눈을 돌렸습니다. 원자력 발전소에도 불구하고 고효율, 자연의 오염을 계속 두려워합니다. 체르노빌과 후쿠시마는 여전히 입술 위에 있다. 인류가 태양, 바람, 열과 같은 자연 에너지 원에 관심을 기울인 것은 놀라운 일이 아닙니다. 오늘날 풍력 에너지는 비약적으로 발전하고 있습니다.

점점 더 많은 사람들이 그러한 소스를 접하고 일상 생활에서 사용합니다. 풍력 자체가 비록 새로운 기술그러나 이미 많은 신화가 주변에 축적되었습니다. 대부분 오래된 기술에 속하며 진보에 반대하는 수많은 사람들에 의해 배포됩니다. 이 에너지 방향과 관련된 주요 오해에 대해 아래에서 설명합니다.

풍력 터빈은 매우 시끄럽습니다.이 신화에 따르면 사람은 시끄러운 풍력 터빈 근처에 오랫동안 있을 수 없습니다. 그러나 그들은 매우 조용합니다. 풍력 발전소에서 250-300m 떨어진 거리에서 작동 소음은 일반 가정용 냉장고의 볼륨을 초과하지 않습니다. 작동하는 터빈은 약간의 휘파람처럼 들리며 다른 현대 설비보다 훨씬 조용합니다. 외부 소음이 풍력 터빈의 작동을 숨길 수 없는 인구 밀도가 낮은 농촌 지역에서도 바람 자체의 소리는 더 강력합니다. 사실, 예외를 기억할 가치가 있습니다. 따라서 20년이 넘은 오래된 장치는 시끄럽습니다. 그리고 언덕에 위치한 현대식 터빈은 "조용한"이라고 부를 수 없습니다. 결과적으로 주거가 경사면이나 움푹 들어간 곳에 위치한 구릉 지역에서는 터빈에서 불어오는 바람의 방향으로 소리가 더 멀리 전달되고 더 잘 감지될 수 있습니다. 그러나 이러한 효과를 해결하기 위해서는 새로운 발전소를 설계할 때 인근 주택의 위치를 고려하여 적절한 거리를 두고 한 발 물러나기만 하면 된다. 오늘날 생산되는 동일한 기계는 원래 기계적 구성 요소가 최소시끄러웠다. 설계자는 바람의 가장 작은 소음만 로터 블레이드와 접촉하도록 하려고 합니다.

역에서 가장 가까운 집은 그림자 깜박임 영역에 있습니다.깜박거리는 그림자의 개념은 터빈 블레이드의 블레이드가 태양과 관찰자 사이에서 회전할 때 발생하는 과정을 의미합니다. 이것은 움직이는 그림자를 만듭니다. 그러나 발전소 근처에 위치한 주택의 깜박거리는 그림자는 결코 문제가 되지 않습니다. 네, 원칙적으로 가능한 경우 문제는 일반적으로 발전소 설계 단계에서 쉽게 해결됩니다. 때때로 깜박이는 그림자는 근처에서 책을 읽거나 TV를 보는 사람들을 귀찮게 할 수 있습니다. 그러나 이러한 효과는 1년에 몇 시간 동안 발생할 것인지를 정확히 결정함으로써 쉽게 계산할 수 있습니다. 이렇게 하면 문제를 쉽게 식별하는 데 도움이 됩니다. 주정부는 효과의 결과를 완화하기 위해 여러 가지 솔루션을 제공합니다. 가장 간단한 것은 역의 배치와 집에서 제거를 계획하는 것입니다. 나무를 심는 것은 다른 방법이 될 수 있습니다.

터빈은 텔레비전 신호 및 기타 형태의 통신에 간섭을 발생시킵니다.터빈은 드문 경우에 간섭을 일으킬 수 있으며 그 경우에도 피할 수 있습니다. 현장의 대형 풍력 터빈은 가시 범위 내에 있는 경우에만 텔레비전이나 라디오에 간섭을 일으킬 수 있습니다. 현대 풍력 에너지에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 다양한 방법이 사용됩니다. 수신기 안테나를 개선하거나 풍차가 있는 지역을 우회하여 신호를 전송하는 중계기를 설치할 수 있습니다.

터빈의 모양은 다소 추악합니다.아름다움은 다소 주관적인 개념입니다. 다수를 위해서 모습터빈 - 위엄. 풍력 발전 단지 계획 설계자는 다양한 각도에서 가상 외관을 시각화할 수 있는 컴퓨터 모델링 도구를 가지고 있습니다. 결과적으로 스테이션의 세심한 디자인은 일반적으로 못생긴 외관의 문제를 해결합니다.

풍력 발전소는 거의 쓸모가 없습니다. 지역 주민, 그들의 재산은 가치가 감소합니다.인근에 상업용 풍력 발전소가 있으면 부동산 가격이 하락한다는 증거가 없습니다. 2003년에는 풍력 발전 단지 근처에 위치한 부동산 가격을 구체적으로 조사한 전국적인 연구가 미국에서 수행되었습니다. 그러한 물건의 존재는 주택 비용에 영향을 미치지 않을뿐만 아니라 어떤 경우에는 비용을 증가시키는 것으로 나타났습니다.

풍력발전단지는 관광산업에 피해를 줍니다.그러한 문서화된 증거도 발견되지 않았습니다. 때로는 풍력 터빈이 방문객을 끌어들이기도 합니다. 그런 다음 지방 당국은 역 직원과 협력하여 안내판과 특별 표지판을 설치합니다. 이미 입구나 인근 도로에 있는 관광객들은 이러한 특이한 역이 어디에 있는지 정확히 이해할 수 있습니다. 연구에 따르면 대부분의 관광객은 이 지역에 풍력 터빈이 있다고 해서 여행을 취소할 수 없습니다. 그래서 캘리포니아 팜스프링스에는 수천 개의 터빈이 설치되어 있습니다. 그들은 관광객을 놀라게 할뿐만 아니라 그들을 매료 시켰습니다. 여기에서 가이드는 풍력 터빈을 방문하는 특별 버스 투어를 제공합니다.

풍력 터빈은 얼음이 블레이드를 부러뜨릴 수 있기 때문에 위험합니다. 이는 인명에 위험합니다.때때로 얼음이 실제로 떨어질 수 있지만 이것은 어떤 위험도 일으키지 않습니다. 일반적으로 음향 효과를 줄이기 위해 사람이 거주하는 곳에서 풍력 발전소까지의 거리는 떨어지는 얼음으로 인한 안전을 보장하기에 충분합니다. 그리고 블레이드에 얼음이 크게 얼어 붙는 것은 불가능합니다. 결국 블레이드의 회전 속도가 감소합니다. 결과적으로 터빈은 제어 시스템에 의해 꺼집니다.

때때로 블레이드가 터빈을 부러뜨리고 풍력 발전소가 파괴됩니다.오늘날 풍력 터빈은 매우 안전합니다. 이를 통해 시골, 도시 및 인구 밀도가 높은 지역의 어린이 기관 근처에도 배치할 수 있습니다. 이전에는 블레이드가 실제로 실패했지만 오늘날에는 터빈 설계가 이미 기술적으로 개선되었습니다. 모든 풍력 터빈은 국제 표준에 따라 인증되었습니다. 따라서 Germanischer Lloyd와 Det Norske Veritas가 개발한 기준에는 다음이 포함됩니다. 다양한 정도허리케인 저항. 오늘날 수천 개의 풍력 터빈이 이미 유럽과 미국 전역에 설치되었습니다. 그들 모두는 안정적인 작동을 보장하는 가장 높은 안전 표준을 충족합니다.

풍력 터빈은 자연에 위험하여 많은 새를 죽이고 박쥐. 증가하는 풍력의 영향과 조류에 대한 전파는 크게 과장되었습니다. 다른 정상적인 인간 활동보다 훨씬 적습니다. 어떤 것이라도 가능한 개발풍력은 새에게 아무런 영향을 미치지 않습니다. 결국, 이러한 유형의 설비로 인한 사망자 수는 "인적 요인"의 총량 중 극히 일부에 불과합니다. 새들은 고층 건물, 집 고양이, 항공기, 건설, 환경 사고로 죽습니다. 동시에 풍력발전단지로 인한 새들의 죽음 문제도 각별한 주의를 기울이고 있다. 따라서 캘리포니아 Altamont Pass에 있는 가장 오래된 시설 중 하나에서 맹금류의 죽음은 1980년대부터 오랜 문제였습니다. 이 스테이션의 직원은 조류에 대한 위험한 영향을 최소화하기 위해 당국 및 보호 전문가와 지속적으로 협력합니다. 2003년부터 풍력 터빈이 박쥐에 미치는 영향에 대한 연구가 수행되었습니다. 결국, 같은 해에 웨스트 버지니아에서 이 포유동물의 죽음은 과학자와 대중의 관심을 끌었습니다. 이에 대한 대응으로 국립 재생 에너지 연구소는 박쥐 보존 커뮤니티와 함께 발전소 운영과 박쥐 사망 간의 관계에 대한 연구를 계속 수행하고 있습니다. 이러한 연구는 사망률을 줄이기 위해 고안되었으며 작업 결과는 지속적으로 게시됩니다. 풍력이 조류와 쥐 개체군에 미치는 영향은 적지만 업계는 생물과의 잠재적 상호 작용에 대해 심각합니다. 일반 현장조사 외에 시설 건설에 앞서 조류에 미치는 영향에 대한 추가적인 연구가 진행되고 있다. 플랜트의 설계 단계에서도 자연에 미칠 수 있는 영향을 조사하는 것이 일반적으로 받아들여지는 관행이 되었습니다.

풍력 발전소는 야생 동물 서식지의 일부로 침입합니다.일반적으로 이러한 스테이션은 전력선 근처에 건설됩니다. 이곳에서 동물의 서식지는 이미 파편화되고 변화되었는데, 그 이유는 발달된 소 사육과 농업 때문입니다. 스테이션 자체는 터빈 자체, 도로 및 전력선을 수용하기 위해 약간의 토지가 필요합니다. 그러한 물체 주변의 토지는 평소와 같이 계속 사용할 수 있습니다. 종종 적절한 바람 특성을 가진 사이트가 개발되지 않은 땅에서 발견됩니다. 그러면 서식지의 파편화가 실제로 우려의 원인이 될 수 있습니다. 결국, 초원과 숲은 여전히 손대지 않았습니다. 업계는 가능한 영향을 더 잘 이해하기 위해 이러한 장소에 대한 연구를 강력하게 지원합니다. 가능한 영향을 재생 가능한 에너지원이 없을 때 발생할 수 있는 영향과 비교할 필요가 있습니다. 결국 이것은 지구 온난화, 오염 물질의 방출로 가득 차 있습니다.

풍력 터빈은 신뢰할 수 없고 비싸며 유일한 에너지원으로 사용할 수 없습니다.네트워크의 설계는 풍력 발전 단지에서 생산되는 모든 메가와트에 대해 다른 소스에서 동일한 양의 에너지를 생성할 필요가 없도록 하는 것입니다. 100% 신뢰할 수 있는 스테이션은 없습니다. 따라서 네트워크는 동시에 필요한 것보다 더 많은 소스를 갖게 되었습니다. 이러한 복잡한 시스템은 소스 중 하나의 폐쇄 가능성 또는 소비량이 많은 산업 소비자 포함에 더 잘 대응하도록 특별히 설계되었습니다. 운영자가 고려하는 전력망에는 몇 가지 변수가 있습니다. 풍력 터빈의 변동성은 전체 네트워크 운영의 한 요소일 뿐입니다. 신뢰성이 높은 전기 공급원이 있습니까? 따라서 원자력 발전소와 석탄 화력 발전소조차도 유지 보수 또는 긴급 수리를 수행하기 위해 미리 경고와 함께 폐쇄됩니다. 그러나 아무도 동일한 강력한 시설을 갖춘 원자력 발전소나 화력 발전소를 복제하려고 하지 않습니다. 사실 풍력 에너지는 본질적으로 신뢰할 수 있습니다. 결국, 관측소는 계절적 공기 이동 패턴을 예측할 수 있는 바람이 부는 지역에 건설되고 있습니다. 표준 풍력 발전소와 달리 풍력 발전소는 고장이나 유지 보수가 발생할 경우 완전히 폐쇄할 필요가 없습니다. 터빈에 결함이 있는 경우 나머지 설비를 네트워크에서 분리하지 않고도 수리할 수 있습니다.

풍력 터빈은 시간의 아주 작은 부분만 작동합니다.그러한 설비는 하루 종일 65-80%의 전기를 생산하는 것으로 나타났습니다. 당연히 출력 전력은 시시각각 변합니다. 그러나 단일 발전소가 지속적으로 용량의 100%를 제공할 수는 없습니다. 그들 모두는 때때로 수리 및 유지 보수를 위해 문을 닫거나 현재 전력 수요 부족으로 인해 전력을 덜 생산합니다. 풍력 발전 단지는 일년 중 바람이 가장 많이 부는 곳에 건설됩니다. 그러나 바람의 변동으로 인해 최대 전력을 생산하는 데 걸리는 시간은 10%에 불과합니다. 결과적으로 평균 연간 전력 생산량은 명목 용량의 약 30%가 됩니다. 재생 불가능한 소스에 있는 스테이션의 경우 이 매개변수의 범위는 0.4에서 0.8입니다. 전체적으로 2005년 러시아의 경우 모든 스테이션의 총 용량 활용 계수는 0.5였습니다.

풍력 터빈은 비효율적입니다.반대로 풍력 터빈의 장점은 효율성입니다. 대부분 간단한 방법으로기술의 전체 효과를 결정하는 것은 전체 효과입니다. 생산에 소비되는 에너지의 양은 추정됩니다. 풍력 발전소의 복구 시간은 실제로 기존 시설의 성능보다 열등하지 않으며 일부 지역에서는 이를 능가하는 것으로 나타났습니다. 최근에 University of Wisconsin은 연구를 수행했으며 중서부 풍력 발전 단지의 평균 에너지 회수가 소비된 에너지보다 17~39배(현재 풍속에 따라 다름) 더 많다는 것을 발견했습니다. 그러나 원자력 발전소의 경우이 매개 변수는 석탄의 경우 16, 석탄의 경우 11입니다. 그리고 더 넓은 의미에서는 풍력 터빈의 효율성에 대해 말해야 합니다. 결국, 그들은 고갈되지 않는 자연 자원에서 전기를 생산합니다. 관찰된 사회적 또는 환경적 영향은 없습니다. 연료를 추출, 운송할 필요가 없으며 오염이 없습니다. 환경. 어딘가로 운반되어 어딘가에 보관해야 하는 폐기물에도 문제가 없습니다. 풍력 발전소는 화력 발전소의 전형적인 온실 효과를 악화시키지 않습니다.

풍력 에너지는 비싸다.오늘날 풍력 에너지는 기존 연료로 운영되는 새로운 스테이션과 동일한 비용으로 전기를 제공합니다. 풍력 터빈의 자본 비용은 실제로 가스를 사용하는 것과 같은 전통적인 에너지원의 자본 비용보다 높습니다. 그러나 동시에 연료 비용이 없으며 에너지 부문의 그러한 방향의 기타 정규화 된 비용 (작업 비용, 유지 보수 비용)은 다른 소스와 관련하여 경쟁력있는 것으로 판명되었습니다. 분석가들은 풍력이 전력의 전체 시장 가치를 감소시킨다고 결론지었습니다. 결국 유럽에서 지난 30년 동안 이러한 유형의 터빈 전력은 거의 300배 증가했으며 이 기간 동안 생산 비용은 80% 감소했습니다. 시장의 새로운 5%가 풍력 에너지에 할당될 때마다 전기 비용이 1% 감소합니다. 지난 5년 동안 EU의 풍력 에너지는 매일 33개의 일자리를 제공했습니다. 이 시장은 지속적으로 성장하고 있으며 2013년 러시아에서만 31억 유로, 2015년 - 70억 유로가 될 것입니다.

풍력 에너지는 기존 에너지와 달리 보조금이 필요합니다.국제 에너지 기구의 분석가들은 유럽의 에너지 보조금을 평가했습니다. 15개의 EEC 국가에서 총 290억 유로가 할당되었으며 그 중 풍력 에너지는 19%만 차지했습니다. 이 지표는 그러한 방향이 단순히 전통 기술에너지 생산.

풍력발전기는 적합하지 않다. 공통 네트워크, 소규모 자율 시스템에서만 작동합니다.전체 에너지 시스템이 풍력 발전소의 불안정한 전력 출력에 의존하기 시작하려면 풍력 발전소의 몫이 전체 용량의 약 20-25%가 되어야 합니다. 예를 들어, 러시아에서는 기존 지표와 비율로 이러한 비율을 50년 이내에 달성할 수 있습니다.

전 세계 에너지 균형에서 풍력 에너지의 비중은 미미합니다. 2010년에 이러한 유형의 식물이 생산하는 에너지의 양은 전체의 2.5%에 달했습니다. 풍력 에너지는 예를 들어 덴마크에서는 이미 20%의 전기가 이러한 방식으로 생성되고 독일에서는 8%가 생성됩니다. 중국, 인도, 일본, 프랑스는 이 방향의 발전 계획을 발표했다. 풍력 에너지의 발전 속도는 2020년까지 이 산업의 점유율이 전체의 10%가 될 것임을 시사합니다.

풍력 자체는 불안정하고 다른 형태만큼 예측할 수 없습니다.에너지는 불안정하게 공급되므로 지속적인 예약과 축적이 필요합니다. 이러한 불안정성의 문제를 해결하기 위한 옵션이 있습니다. 오늘날에는 95%의 정확도로 하루 동안 시간당 에너지 출력을 예측합니다. 이 높은 스케줄링 비율은 스테이션의 성능과 신뢰성을 향상시킵니다. 이러한 유형의 스테이션 시스템의 안정성을 평가하기 위해 University of Delaware 및 Stony Brook의 과학자 그룹은 가상 물체 시스템을 만들었습니다. 그들은 해안에서 멀리 떨어진 미국 동부 해안 전체에 위치했습니다. 그러한 시스템은 신뢰할 수있는 에너지 원으로 사용될 수 있음이 밝혀졌습니다. 풍력 터빈은 잠재력이 높지만 날씨가 변하면 여전히 잠재력이 줄어들 수 있습니다. 과학자들은 해당 지역의 바람 변동을 완화하기 위해 서로 멀리 떨어져 있는 풍력 터빈 그룹을 단일 네트워크로 결합할 것을 제안합니다. 하지만 정확한 계산아직 만들어지지 않았습니다. 연구 기간 동안 11개 자동 기상 관측소로부터 5년간 수신된 데이터를 고려하였다. 그들은 플로리다와 메인 사이의 2500km에 위치했습니다. 이 기간 동안 스테이션이 단일 네트워크로 결합되면 전기 공급이 완전히 중단되지 않을 것이라는 것이 밝혀졌습니다. 전체 시스템의 전력은 단일 설비의 전력만큼 변동하지 않습니다. 한 시간에 50%씩 변경될 수 있다면 전체 네트워크의 경우 원칙적으로 시간당 10%를 초과할 수 없습니다. 연구 참가자들은 이 "불안정한" 에너지원이 적절하게 취급될 때 실제로 상당히 신뢰할 수 있다고 결론지었습니다.

풍력 발전기는 바람의 운동 에너지를 기계적 에너지로 변환한 다음 전기 에너지로 변환하는 장치입니다. 발전량에 따라 100kW 이상의 대형과 100kW 미만의 소형으로 나뉜다.

최대 수 메가와트 용량의 대형 풍력 발전 단지는 다수의 소비자를 위한 주 전력망에 에너지를 전송하는 풍력 발전 단지의 단일 요소로 사용됩니다. 풍력 발전소는 바다 기슭, 큰 저수지 및 사막 지역에 있습니다. 필수 속성배치된 경우 전력선에서 에너지를 전송하기 위한 인프라입니다.

이 기사에서 논의 할 별도의 소형 풍력 터빈은 통신 타워, 가로등, 제어 시스템 요소와 같은 다양한 목적을 위해 개인 주택 및 자율 물체의 전원 공급 장치에 응용 프로그램을 찾았습니다. 도로 교통. 그들은 물체 옆에 설치되며 종종 디젤 발전기로 보완됩니다.

작동 원리

풍력 발전기는 여러 장치의 복합체입니다.

장치의 작동 원리는 바람의 압력(압력)이 윈드 휠을 회전시켜 발전기 로터에 회전을 전달한다는 것입니다. 발전기 회 전자는 여기 교류컨트롤러에 공급되는 발전기의 고정자 권선에서. 컨트롤러는 이 전류를 DC로 변환하고 배터리를 충전합니다.

모든 소비자는 인버터(220V) 또는 직접(12, 24, 48V - 배터리 수에 따라 다름)을 통해 배터리에서 에너지를 받습니다. 풍차의 에너지는 소비자에게 직접 전달되지 않으며 이는 수신하는 전류 매개변수의 불안정성과 관련이 있습니다.

풍력 발전 단지의 종류

풍력 발전 단지를 분류하는 기준은 다음과 같습니다.

블레이드 수.최대 4개의 블레이드가 있는 풍력 터빈을 저 블레이드 및 고속이라고 합니다. 4개 이상의 블레이드 수로 다중 블레이드 및 저속 이동. 이 기준에 따른 구분은 블레이드 수가 적을수록 풍력 터빈이 더혁명.
정격 전력.기준은 다소 임의적이지만 최대 15kW 가구(개인 주택, 휴대용), 15-100kW 준공업(소규모 농장, 상점, 펌프장용), 100kW - MW 단위까지 적용됩니다. 산업 - 많은 소비자가 사용하는 에너지를 생성하도록 설계되었습니다.
회전축의 방향입니다. 이 기준은 풍차의 주요 특성에 영향을 미치므로 가장 기본적입니다.
- 수평 회전 축이 있습니다. 대부분 2개 또는 3개의 블레이드, 고속. 이러한 장치의 장점은 다음과 같습니다. 더 간단한 발전기를 의미하는 속도; 풍력 에너지의 높은 활용도 및 결과적으로 더 높은 효율; 디자인의 단순함. 단점은 다음과 같습니다. 높은 소음 수준, 설치를 위해 높은 마스트가 필요합니다.
- 수직 회전축 포함. Savonius 풍력 터빈, Darrieus 로터, 헬리코이드 로터, 다중 블레이드 풍력 터빈과 같은 다양한 디자인이 있습니다. 이 기사의 저자에 따르면 이러한 모든 구조의 장점은 매우 의심스럽습니다. 이러한 장치는 설계가 복잡하고 발전기가 필요하며 풍력 에너지 이용률이 낮습니다(수평형 장치의 경우 0.18-0.2 대 0.42). 장점은 낮은 소음 수준, 낮은 높이에 설치할 수 있는 능력을 포함합니다.

선택의 문제

장치를 선택할 때 다음 질문에 답해야 합니다.

필요한 전력(kW).월별 총 소비량을 추정하고 이 기준에 따라 발전소를 선택해야 합니다.
장비제조업체.제품이 러시아 연방 영토에서 사용하도록 인증되어야 하며, 그러면 장치의 특성이 소음 및 전자기 간섭에 대한 국가 표준을 준수하는지 확인할 수 있습니다. 장치의 보증 기간과 서비스 수명에 주의하십시오. 최소 15년이어야 합니다. 장비의 유지 보수 및 보증 수리에 대해 알아보십시오. 다른 사용자의 제조업체 및 판매자에 대한 리뷰를 찾는 것은 불필요합니다.
풍차 설치에 필요한 장소.실제 가능성에서 시작하십시오. 수평 유형의 장치로 높은 마스트를 설치할 수 있다면 선호하십시오. 그렇지 않으면 수직 회전 축이 있는 설계를 고려하십시오.
가격.더 비싼 것이 항상 더 좋은 것은 아닙니다. 여기에서는 다른 곳과 마찬가지로 브랜드나 귀하에게 완전히 불필요한 기능에 대해 초과 비용을 지불할 수 있습니다. 장치에 대한 요구 사항을 명확하게 정의하고 불필요한 구성 요소를 주문하지 마십시오.

수평 유형의 장치로 높은 마스트를 설치할 수 있다면 선호하십시오

설치

설치할 때 러시아 연방에서는 75kW 미만의 전력을 가진 풍력 발전 단지 설치에 대한 금지가 없으며 세금이 부과되지 않는다는 점을 기억해야 합니다. 그러나 여전히 각 특정 영역에 대한 이러한 장치의 설치 및 사용에 대한 규정을 숙지하는 것이 유용할 것입니다.

주의해야 할 사항:

허용 마스트 설치 높이;
제안된 설치 장소 근처에 전력선이 있음;
데시벨 단위의 허용 소음 수준;
작동 중인 발전소의 무선 간섭이 있습니다.

허용 높이는 현지 규정에 따라 규제되지만 전선 근처에 마스트를 배치하는 것은 불가능합니다.

마지막 두 가지 점은 발전소의 기술적 특성에서 데이터를 가져와야합니다. 러시아 연방에서 인증된 공급업체 및 제조업체의 경우 이러한 특성은 현지 법률을 준수합니다.

좋은 단계는 이웃과 해당 지역에 봉사하는 조직(있는 경우)으로부터 설치에 대한 동의를 얻는 것입니다. 동의는 서면으로 얻어야 합니다.

모든 절차가 끝나면 마스트의 특정 위치를 결정해야 합니다. 나무가없고 근처에 높은 집이 있고 돛대가 언덕에있는 경우 효율성이 더 높다는 점에 유의해야합니다. 설치 장소는 풍차의 전면에 가까운 건물과 나무가 없도록 선택해야 합니다. 절벽 앞의 언덕에 돛대를 놓는 것도 잘못입니다.

마스트는 제조업체의 지침에 따라 설치해야 합니다.필요한 경우 자격을 갖춘 전문가와 특수 장비가 참여해야 합니다.

가격

가정용 풍력 발전 단지는 0.4kW에서 75kW까지 다양한 제조업체의 용량으로 시장에서 사용할 수 있습니다. 동일한 전력의 장치에 대한 가격 범위는 상당히 큽니다.

다음 테이블을 고려하십시오.

모델	전력, kWt	가격, 문질러
EDS 그룹 콘도르 홈	0,5	89600
EDS 그룹 콘도르 홈	3	195400
EDS 그룹 콘도르 홈	5	285000
EDS 그룹 콘도르 에어	10	770000
EDS 그룹 콘도르 에어	30	1790000
EDS 그룹 콘도르 에어	50	2850000
Energospetservis LLC	1	94000
베카르	1	171800
HY 400-L	0,4	66430
에너지 주식	3	98000
에너지 주식	5	220000
에너지 주식	10	414000
에너지 주식	30	961000
에너지 주식	50	3107000

무슨 일이야?그러나 사실 제조업체는 종종 필요한 장비 세트의 일부에 대해서만 가격을 표시합니다. 예를 들어 Energostok에서 판매하는 2kW 풍차를 생각해 보십시오. 사이트에는 57,600루블의 가격이 나와 있지만 제품에 대한 자세한 설명으로 이동해 보겠습니다.

풍력 발전기, 컨트롤러, 인버터, 배터리, 돛대와 같은 완전한 장비 세트의 가격이 있습니다. 그리고 완전한 세트의 가격은 176,800 루블이 될 것입니다. 따라서 결론 - 전체 세트의 가격을 지정하십시오!

러시아 및 중국 생산 발전기의 평균 가격은 다음과 같습니다. 1kW 100-120 tr, 3 kW - 200 tr, 5 kW - 300 tr, 50 만에서 10 kW 및 20 kW 이상의 강력한 장치는 백만 루블 이상입니다. 서양 제조업체나 미국에서 장비를 구입하면 가격이 20-30% 더 비쌉니다.

DIY 풍력 발전 단지

풍력 발전기를 만들려면 두 가지 접근 방식을 포함하는 네트워크 리소스에주의를 기울여야합니다. 첫 번째는 모든 요소를 자신의 손으로 조립하는 것이고 두 번째는 기성품을 구매하는 것입니다. 구성 요소.

조립할 때 가장 큰 어려움은 풍력발전기의 제작이다.요구되는 공기역학적 특성을 지닌 수평 회전축 설계용 블레이드를 제작하는 것은 쉽지 않다. 두 가지 방법이 있습니다. 필요한 도구기존 배럴에서 블레이드를 만들 수 있는 수직 회전축이 있는 디자인을 경험하거나 살펴보십시오.

발전기는 중고로 구입하거나 세탁기 또는 산업용 엔진을 사용할 수 있습니다. 네오디뮴 자석을 기반으로 한 조립용 기성 발전기 및 구성 요소가 많이 있습니다.

마스트의 제조는 전체 구조의 작동 안전이 그것에 달려 있기 때문에 매우 중요한 단계입니다. 구조 강도 계산을 전문가에게 위임하여 신중하게 처리해야합니다.

컨트롤러, 인버터 및 배터리는 기성품으로 구입하는 것이 가장 좋습니다.

자체 생산을 위한 풍력 발전 단지 장치의 다이어그램

설치 여부

풍력발전단지 설치 여부를 결정할 때 다음과 같은 초기 데이터를 확보해야 합니다.

풍차의 회수율을 평가하는 알고리즘은 다음과 같습니다.

윈드맵에 따르면 기술 사양여름과 겨울 기간 또는 월간 발전 전력을 결정하는 장치. 예를 들어, 위에서 논의한 2kW 장치의 경우 5m/s의 속도에서 생성된 전력은 400W입니다.
얻은 데이터를 기반으로 결정연간 생산 능력;
킬로와트시당 비용생성된 전기의 가격을 결정합니다.
풍력 터빈 키트 비용 공유결과 수치에 따라 몇 년 안에 투자금을 회수할 수 있습니다.

계산을 조정하려면 다음을 고려하십시오.

배터리는 다음을 수행해야 합니다.적어도 3년에 한 번 변경합니다.
현대의 서비스 수명풍력 발전기 20년;
장치를 수리해야 합니다.비용 및 서비스 조건은 장비 판매자와 명확히 해야 합니다.
킬로와트시 비용은 매년 증가하고 있으며,지난 10년 동안 3배 이상 증가했습니다. 요금 인상은 2017년에 최소 4%로 계획되어 있으므로 이 전기 가격 인상에서 진행할 수 있습니다.

얻은 투자 회수율이 만족스럽지 않지만 대체 에너지원이 필요하거나 중앙 집중식 전원 공급 장치에 연결할 가능성이 없는 경우 풍차 효율을 높이고 비용을 줄이는 옵션을 고려해야 합니다. 설치 및 유지 보수.

다음 옵션이 가능합니다.

하나의 큰 장치 대신 작은 전력의 여러 장치를 설치합니다.이것은 소형 풍력 터빈이 낮은 풍속에서 더 효율적이기 때문에 주요 장비의 가격을 낮추고 설치 및 유지 관리 비용을 줄이며 생산성을 높일 것입니다.
특수 네트워크 전원 관리 시스템 설치와 결합 중앙 시스템전원 공급 장치. 이러한 장치는 오늘날 상업적으로 이용 가능합니다.

큰 개인 주택의 전원 공급 장치의 경우 10kW의 전력으로 충분합니다.
해당 지역에서 전기를 생산할 수 있는 발전소의 용량을 평가합니다.
선택하다 올바른 장소풍력 발전기 설치;
구입 한 장비의 완전성을 제어하십시오.
장비의 투자 회수율을 높이는 방법을 사용합니다.
구입하는 것이 비싸다면 - 직접하십시오. 그렇게 어렵지 않습니다.

최근 몇 년 동안 전 세계적으로 풍력 에너지의 발전은 매우 빠릅니다. 현재 지도자는 중국과 미국이지만 나머지 세계는 고갈되지 않는 천연 자원 인 풍력 에너지를 기반으로이 유망한 "청정"에너지 영역을 점차적으로 개발하고 있습니다. 해마다 전 세계적으로 점점 더 많이 설치되고 있으며, 그 기술을 더욱 확산시키는 경향이 있습니다.

풍력 터빈을 사용할 때의 장점과 단점을 살펴보겠습니다.

장점:

1. 완전 재생 가능한 에너지원을 사용합니다. 태양 작용의 결과로 공기 흐름은 대기에서 끊임없이 움직이며 연료를 추출, 운송 및 태울 필요가 없습니다. 근원은 근본적으로 무궁무진합니다.

2. 풍력 발전소의 운전 중 유해한 배출이 없습니다. 이는 온실 가스나 생산 폐기물이 전혀 없음을 의미합니다. 즉, 기술은 환경 친화적입니다.

3. 풍력 발전소는 운영에 물을 사용하지 않습니다.

4. 풍력 터빈과 이러한 발전기의 주요 작동 부품은 지상에서 상당한 높이에 위치합니다. 풍력발전기가 설치된 마스트는 지상의 작은 면적을 차지하므로 주변 공간을 성공적으로 사용할 수 있습니다. 경제적 필요, 예를 들어 농업을 위해 다양한 건물과 구조물을 배치할 수 있습니다.

5. 풍력 터빈의 사용은 특히 다음과 같은 고립된 지역에서 정당화됩니다. 일반적인 방법으로전기를 공급할 수 없으며 그러한 지역에 대한 자율 공급이 아마도 유일한 탈출구일 것입니다.

6. 풍력 발전 단지가 가동된 후 이러한 방식으로 생성된 전력의 킬로와트시당 비용이 크게 감소합니다. 예를 들어, 미국에서는 새로 설치된 스테이션의 운영을 특별히 연구하고 이러한 시스템을 최적화하여 소비자의 전기 비용을 원래 비용에서 최대 20배까지 절감할 수 있습니다.

7. 작동 중 유지 보수가 최소화됩니다.

결점:

1. 특정 순간의 외부 조건에 대한 의존. 바람이 강할 수도 있고 그렇지 않을 수도 있습니다. 이러한 간헐적인 상황에서도 소비자에게 지속적으로 전력을 공급하기 위해서는 대용량 에너지 저장 시스템이 필요하다. 또한 이 에너지를 전달하기 위한 인프라가 필요합니다.

2. 풍력 터빈의 건설에는 재료비가 필요합니다. 어떤 경우에는 지역 투자가 유치되는데, 이는 항상 확보하기 쉽지 않습니다. 그것은 시작 단계, 프로젝트 자체의 건설이며, 이는 매우 비용이 많이 드는 작업입니다. 위에서 언급한 인프라는 프로젝트의 중요한 부분이며 비용도 듭니다.

평균적으로 1kW의 설치 용량 비용은 $1000입니다.

3. 일부 전문가들은 풍차가 자연 경관을 왜곡하고 외관이 자연 미학을 위반한다고 생각합니다. 따라서 대기업은 설계 및 조경 건축 전문가의 도움을 받아야 합니다.

4. 풍력 터빈은 사람에게 불편을 줄 수 있는 공기 역학적 소음을 생성합니다. 이러한 이유로 일부 유럽 국가에서는 풍차에서 주거용 건물까지의 거리가 300m 이상이어야하며 소음 수준이 낮에는 45dB, 밤에는 35dB를 초과해서는 안된다는 법이 통과되었습니다. .

5. 새가 풍력발전기 날개에 부딪힐 가능성은 적으나 너무 작아 심각하게 고려할 필요가 없다. 그러나 박쥐는 새의 폐 구조와 달리 박쥐의 폐 구조가 포유류가 해당 지역에 들어올 때 치명적인 압력 손상에 기여하기 때문에 더 취약합니다. 감압블레이드 가장자리 근처.

단점에도 불구하고 풍력 터빈의 환경적 이점은 분명합니다. 명확성을 기하기 위해 1MW 풍력 터빈을 가동하면 20년 동안 약 29,000톤의 석탄 또는 92,000배럴의 석유를 절약할 수 있습니다.

침대가 있는 밀

풍차는 기원전 200년경 페르시아에서 곡물을 갈 때 사용되었습니다. 이자형. 이러한 유형의 제분소는 이슬람 세계에서 일반적이었고 13세기에 십자군에 의해 유럽으로 옮겨졌습니다.

“소위 독일 제분소라고 불리는 염소 위의 제분소는 16세기 중반까지였습니다. 알려진 유일한 사람. 강한 폭풍우가 침대와 함께 그러한 공장을 뒤집을 수 있습니다. 16세기 중반에 플레밍은 이 공장의 전복을 불가능하게 만드는 방법을 찾았습니다. 방앗간에서는 가동지붕만 깔고 바람에 날개를 돌리기 위해서는 지붕만 돌릴 필요가 있었고, 방앗간 건물 자체는 땅에 단단히 고정되어 있었다.(K. Marx. "기계: 자연력과 과학의 적용").

갠트리 밀의 질량은 손으로 돌려야 했기 때문에 제한되었습니다. 따라서 성능도 제한적이었습니다. 개선된 공장의 이름이 지정되었습니다. 텐트.

풍력 에너지에서 전기를 생성하는 현대적인 방법

풍력 터빈의 동력 및 치수
매개변수	1MW	2MW	2.3MW
돛대 높이	50m - 60m	80m	80m
블레이드 길이	26m	37m	40m
로터 직경	54m	76m	82.4m
액슬의 로터 중량	25톤	52톤	52톤
엔진룸의 총 중량	40톤	82톤	82.5톤
출처: 기존 풍력 터빈의 매개변수. 포리, 핀란드

3개의 블레이드와 수평 회전축이 있는 풍력 터빈 설계는 세계에서 가장 널리 보급되었지만 일부 지역에서는 2개의 블레이드가 여전히 존재합니다. 수직 회전축이 있는 풍력 발전기, 이른바 풍력 터빈은 풍속이 낮은 지역에서 가장 효과적인 설계로 인식되고 있습니다. 회전식 또는 회전 목마 유형. 이제 모든 소비자가 해안에 사는 것은 아니며 대륙풍의 속도가 일반적으로 3 ~ 12m/s 범위에 있기 때문에 점점 더 많은 제조업체가 이러한 설비의 생산으로 전환하고 있습니다. 이러한 바람 체제에서는 수직 설치의 효율성이 훨씬 높습니다. 수직 풍력 터빈에는 몇 가지 다른 중요한 이점이 있다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 즉, 거의 소음이 없고 유지 보수가 전혀 필요하지 않으며 서비스 수명이 20년 이상입니다. 최근 개발된 제동 시스템은 최대 60m/s의 주기적인 강한 돌풍에도 안정적인 작동을 보장합니다.

풍력 에너지 생산을 위한 가장 유망한 장소는 해안 지역입니다. 그러나 토지에 비해 투자 비용이 1.5~2배 높습니다. 바다에서는 해안에서 10-12km 떨어진(때로는 더 멀리) 해상 풍력 발전 단지가 건설되고 있습니다. 풍력 터빈 타워는 최대 30미터 깊이까지 박은 말뚝으로 만들어진 기초에 설치됩니다.

부동 기초뿐만 아니라 다른 유형의 수중 기초가 사용될 수 있습니다. 최초의 부유식 풍력 터빈 프로토타입은 2007년 12월 H Technologies BV에 의해 제작되었습니다. 80kW 용량의 풍력 발전기는 이탈리아 남부 해안에서 10.6해리 떨어진 108미터 깊이의 해상 플랫폼에 설치됩니다.

2009년 6월 5일, Siemens AG와 노르웨이의 Statoil은 Siemens Renewable Energy에서 제조한 세계 최초의 상업용 2.3MW 수상 풍력 터빈의 설치를 발표했습니다.

풍력 에너지 사용에 관한 통계

2012년 6월 기준으로 전 세계의 모든 풍력 터빈의 총 설치 용량은 254GW에 달합니다. 2009년부터 전 세계 모든 풍력 터빈의 용량을 합한 평균 증가량은 연간 38-40기가와트이며 미국, 인도, 중국 및 독일의 풍력 에너지의 급속한 발전에 기인합니다. 세계 풍력 에너지 협회에 따르면 2012년 말까지 예상 풍력 에너지 용량은 273GW에 이를 것입니다.

2010년에 설치된 풍력 발전 단지의 44%는 유럽에, 31%는 아시아에 집중되어 있습니다. 북아메리카 - 22 %.

표: 2005-2011년 세계 국가별 총 설치 용량(MW)유럽 풍력 에너지 협회 및 GWEC의 데이터.

국가	2005, MW.	2006, MW.	2007, MW.	2008 MW.	2009년 MW.	2010 MW.	2011 Mw.
중국	1260	2405	6050	12210	25104	41800	62733
미국	9149	11603	16818	25170	35159	40200	46919
독일	18428	20622	22247	23903	25777	27214	29060
스페인	10028	11615	15145	16754	19149	20676	21674
인도	4430	6270	7580	9645	10833	13064	16084
프랑스	757	1567	2454	3404	4492	5660	6800
이탈리아	1718	2123	2726	3736	4850	5797	6737
대 브리튼 섬	1353	1962	2389	3241	4051	5203	6540
캐나다	683	1451	1846	2369	3319	4008	5265
포르투갈	1022	1716	2150	2862	3535	3702	4083
덴마크	3122	3136	3125	3180	3482	3752	3871
스웨덴	510	571	788	1021	1560	2163	2907
일본	1040	1394	1538	1880	2056	2304	2501
네덜란드	1224	1558	1746	2225	2229	2237	2328
호주	579	817	817,3	1306	1668	2020	2224
칠면조	20,1	50	146	433	801	1329	1799
아일랜드	496	746	805	1002	1260	1748	1631
그리스	573	746	871	985	1087	1208	1629
폴란드	73	153	276	472	725	1107	1616
브라질	29	237	247,1	341	606	932	1509
오스트리아	819	965	982	995	995	1011	1084
벨기에	167,4	194	287	384	563	911	1078
불가리아	14	36	70	120	177	375	612
노르웨이	270	325	333	428	431	441	520
헝가리	17,5	61	65	127	201	329	329
체코 사람	29,5	54	116	150	192	215	217
핀란드	82	86	110	140	146	197	197
에스토니아	33	32	58	78	142	149	184
리투아니아	7	48	50	54	91	154	179
우크라이나	77,3	86	89	90	94	87	151
러시아	14	15,5	16,5	16,5	14	15,4

표: 총 설치 용량, WWEA에 따른 MW.

1997	1998	1999	2000	2001	2002	2003	2004	2005	2006	2007	2008	2009	2010	2011
7475	9663	13696	18039	24320	31164	39290	47686	59004	73904	93849	120791	157000	196630	237227

동시에 유럽풍력에너지협회(European Wind Energy Association)에 따르면 2010년 러시아의 총 풍력발전 용량은 9MW로 베트남(31MW), 우루과이(30.5MW), 자메이카(29.7MW)와 거의 같은 수준이다. ), 과들루프(20.5MW), 콜롬비아(20MW), 가이아나(13.5MW) 및 쿠바(11.7MW).

2011년 덴마크 전력의 28%가 풍력으로 생산되었습니다.

2009년 중국의 풍력 발전 단지는 중국 전체 발전량의 약 1.3%를 생산했습니다. 중국은 2006년부터 재생 가능 에너지원에 관한 법률을 채택했습니다. 2020년까지 풍력 에너지 용량은 80-100GW에 이를 것으로 가정합니다.

2007년에 포르투갈과 스페인은 풍력 에너지에서 전기의 약 20%를 생산했습니다. 2008년 3월 22일 스페인에서 국가 전력의 40.8%가 풍력 에너지에서 생성되었습니다.

러시아의 풍력 발전

러시아 풍력 에너지의 기술적 잠재력은 50,000개 이상으로 추산됩니다. 10억 kWh/년도. 경제적 잠재력은 약 260 10억 kWh/ 년, 즉 러시아의 모든 발전소에서 생산되는 전력의 약 30%입니다.

러시아의 에너지 풍력 지대는 주로 콜라 반도에서 캄차카까지 북극해의 해안과 섬, 볼가 및 돈 지역, 카스피해 연안, 오호츠크, 바렌츠, 발트해 연안 및 흑해 연안에 위치하고 있습니다. 아조프 바다. Karelia, Altai, Tuva, Baikal에는 별도의 바람대가 있습니다.

이 지역의 최대 평균 풍속은 가을에 발생합니다. 겨울 기간- 전기와 열에 대한 수요가 가장 많은 기간. 풍력 에너지의 경제적 잠재력의 약 30%는 극동에 집중되어 있고 14%는 북부 경제 지역에, 약 16%는 서부 및 동부 시베리아에 집중되어 있습니다.

2009년 국내 풍력 발전소의 총 설치 용량은 17-18MW입니다.

러시아에서 가장 큰 풍력 발전소(5.1MW)는 칼리닌그라드 지역 젤레노그라드스키 지구 Kulikovo 마을 근처에 있습니다. Zelenograd 풍력 터빈은 덴마크 회사 SEAS Energi Service A.S.의 21개 설비로 구성됩니다.

레닌그라드 풍력 발전소 75MW 레닌그라드 지역, Yeisk 풍력 발전소 72MW 크라스노다르 지역, 칼리닌그라드 해양 풍력 발전소 50MW, 모르스코이 풍력 발전소 30MW 카렐리아, 프리모르스코예 풍력 발전소 30MW 마가단 풍력 발전 프로젝트가 있습니다. 농장 30MW Magadan 지역, Chui 풍력 발전소 24MW 알타이 공화국, Ust-Kamchatskoy VPS 16MW Kamchatka Oblast, Novikovskoy VPS 10MW Komi 공화국, Dagestan WPP 6MW Dagestan, Anapskoy WPP 5MW Krasnodarossi Krai Krai 및 Valaamskoy WPP 4MW Karelia.

소련제 윈드 펌프 "Romashka"

Azov 해 영역의 잠재력을 실현한 예로서 2010년에 Taganrog Bay의 우크라이나 해안에 설치된 21.8MW 용량의 Novoazovskaya 풍력 발전소를 들 수 있습니다.

개별 소비자를 위한 풍력 터빈, 예를 들어 Romashka 물 리프팅 장치를 대량 생산하려는 시도가 있었습니다.

최근 몇 년 동안 용량 증가는 주로 저전력 개별 전력 시스템에 기인하며 판매량은 250개의 풍력 터빈(용량 1kW~5kW)입니다.

전망

풍력 에너지 매장량은 지구의 모든 강의 수력 발전 매장량보다 100배 이상 많습니다.

2008년에 유럽 연합은 2010년까지 40,000MW의 풍력 터빈을 설치하고 2020년까지 180,000MW의 풍력 터빈을 설치하는 목표를 설정했습니다. EU 계획에 따르면 총 전기 에너지풍력 발전소에서 생산되는 전력은 494.7 TWh입니다. .

베네수엘라는 2010년부터 5년간 1500MW 규모의 풍력발전단지를 건설할 계획이다. .

프랑스는 2020년까지 25,000MW의 풍력 발전소를 건설할 계획이며 그 중 6,000MW는 해상에 있습니다.

풍력 에너지의 경제적 측면

건설 현장에서 풍력 터빈 블레이드입니다.

풍력 에너지 비용의 주요 부분은 풍력 터빈 구조의 건설을 위한 초기 비용에 의해 결정됩니다(설치된 풍력 터빈 용량의 1kW 비용은 ~$1000임).

연비

풍력 발전기는 작동 중에 화석 연료를 소비하지 않습니다. 1MW 용량의 풍력 터빈을 20년 동안 가동하면 약 29,000톤의 석탄 또는 92,000배럴의 석유를 절약할 수 있습니다.

전기 비용

풍력 터빈이 생산하는 전기 비용은 풍속에 따라 다릅니다.

비교를 위해: 미국의 석탄 화력 발전소에서 생산되는 전기 비용은 kWh당 4.5~6센트입니다. 평균 비용중국 전기 4센트/kWh.

설치된 풍력 발전 용량이 두 배로 증가하면 생산된 전기 비용이 15% 감소합니다. 비용은 연말까지 35-40% 더 떨어질 것으로 예상되며 1980년대 초 미국의 풍력 발전 비용은 $0.38였습니다.

세계 풍력 에너지 위원회(Global Wind Energy Council)에 따르면, 세계 풍력 에너지는 2050년까지 연간 CO 2 배출량을 15억 톤 감소시킬 것입니다.

기후에 미치는 영향

풍력 발전기는 움직이는 기단의 운동 에너지의 일부를 제거하여 속도를 감소시킵니다. 풍차의 대량 사용(예: 유럽)으로 인해 이러한 감속은 이론적으로 지역(및 심지어 전 세계)에 눈에 띄는 영향을 미칠 수 있습니다. 기후 조건지역. 특히, 평균 풍속의 감소는 천천히 움직이는 기단이 여름에 더 뜨거워지고 겨울에 냉각될 시간이 있다는 사실로 인해 이 지역의 기후를 좀 더 대륙적으로 만들 수 있습니다. 또한 바람에서 에너지를 추출하면 인접 지역의 습도 체계가 변경될 수 있습니다. 그러나 과학자들은 여전히이 분야에서 연구를 개발하고 있습니다. 과학 작업이러한 측면을 분석하는 사람들은 기후에 대한 대규모 풍력 에너지의 영향을 정량화하지 않지만 이전에 생각했던 것만큼 무시할 수 없을 수도 있다고 제안합니다.

도시 환기

현대 도시에서는 산업 기업 및 자동차를 포함하여 많은 양의 유해 물질이 배출됩니다. 도시의 자연 환기는 바람의 도움으로 발생합니다. 동시에 풍력발전기의 대규모 사용으로 인한 위에서 설명한 풍속의 감소도 도시의 환기를 감소시킬 수 있다. 이것은 대도시 지역에서 특히 불쾌한 결과를 초래할 수 있습니다. 스모그, 대기 중 유해 물질 농도 증가 및 결과적으로 인구 증가. 이와 관련하여 대도시 근처에 풍차를 설치하는 것은 바람직하지 않습니다.

소음

풍력 터빈은 두 가지 유형의 소음을 생성합니다.

기계적 소음 - 기계 및 전기 구성 요소의 작동으로 인한 소음(현대 풍력 터빈의 경우 실질적으로 없지만 구형 풍력 터빈에서는 중요함)
공기 역학적 소음 - 바람 흐름과 설비 블레이드의 상호 작용으로 인한 소음(블레이드가 풍력 터빈 타워를 지날 때 강화됨)

현재 풍력 터빈의 소음 수준을 결정할 때 계산 방법만 사용됩니다. 소음 수준의 직접 측정 방법은 풍력 터빈의 소음과 풍력 소음을 효과적으로 분리하는 것이 현재 불가능하기 때문에 풍력 터빈의 소음 수준에 대한 정보를 제공하지 않습니다.

윈드 휠 축 근처의 풍력 터빈 바로 근처에서 충분히 큰 풍력 터빈의 소음 수준은 100dB를 초과할 수 있습니다.

이러한 설계 오류의 예는 Grovian 풍력 터빈입니다. 때문에 높은 레벨소음 설치는 약 100 시간 동안 작동했으며 해체되었습니다.

일반적으로 주거용 건물은 풍력 터빈에서 최소 300m 떨어진 곳에 위치합니다. 그러한 거리에서 초저주파 진동에 대한 풍력 터빈의 기여는 더 이상 배경 진동과 구별될 수 없습니다.

블레이드 아이싱

습도가 높은 겨울에 풍력 터빈을 작동하는 동안 블레이드에 얼음이 쌓일 수 있습니다. 풍력 터빈을 시작할 때 상당한 거리에 얼음이 날 수 있습니다. 일반적으로 블레이드 결빙이 가능한 지역의 풍력 터빈에서 150m 떨어진 곳에 경고 표지판이 설치됩니다.

또한, 블레이드의 가벼운 결빙의 경우 프로파일의 공기역학적 특성을 개선한 사례가 주목되었다.

시각적 영향

풍력 터빈의 시각적 영향은 주관적인 요소입니다. 풍력 터빈의 미적 외관을 개선하기 위해 많은 대기업에서 전문 디자이너를 고용합니다. 조경가는 새로운 프로젝트의 시각적 정당화에 관여합니다.

덴마크 회사 AKF의 검토에 따르면 풍력 터빈의 소음 및 시각적 영향 비용은 1kWh당 0.0012유로 미만으로 추정됩니다. 이 검토는 풍력 발전 단지 주변에 거주하는 342명의 인터뷰를 기반으로 했습니다. 주민들은 풍력 터빈이 있는 동네를 없애기 위해 얼마를 지불할 것인지 물었습니다.

토지 이용

터빈은 풍력 발전 단지 전체 면적의 1%만 차지합니다. 농장 면적의 99%에서 농업또는 덴마크, 네덜란드, 독일과 같이 인구 밀도가 높은 국가에서 발생하는 기타 활동입니다. 직경이 약 10m인 풍력 터빈의 기초는 일반적으로 완전히 지하에 있기 때문에 거의 타워 바닥까지 토지의 농업적 사용을 확장할 수 있습니다. 토지가 임대되어 농부들이 추가 수입을 올릴 수 있습니다. 미국에서 한 터빈 아래 토지를 임대하는 비용은 연간 $3,000-$5,000입니다.

표: 특정 영역 요구 사항 토지 플롯 100만kWh의 전력 생산을 위해

동물과 새에게 해를 끼치다

표: 동물과 새에게 해를 끼칩니다. AWEA 데이터 .

풍력 발전소 근처에 사는 박쥐 개체군은 새 개체군보다 훨씬 더 취약합니다. 풍력 터빈의 블레이드 끝 부분 근처에는 저기압 영역이 형성되고 거기에 빠진 포유 동물은 압력 외상을받습니다. 풍차 근처에서 발견된 박쥐의 90% 이상이 내부 출혈의 징후를 보입니다. 과학자들에 따르면 새들은 폐의 구조가 다르기 때문에 날카로운 방울풍차의 날개에 직접적인 충격만 가해집니다.