В ближайшие десять лет ожидается резкий рост как наземной, так и морской ветроэнергетики. В этой статье мы рассмотрим преимущества и недостатки морских ветропарков, принципы их работы и применение на мировом энергетическом рынке. Оба направления будут иметь решающее значение для глобального энергетического перехода.
Согласно данным Statista , глобальная мощность ветроэнергетики выросла с 650 ГВт в 2019 году до 743 ГВт в 2020 году, несмотря на задержки проектов, вызванные COVID-19. Экспоненциальный рост объемов ветроэнергетических установок свидетельствует о растущей популярности ветроэнергетики во всем мире.
Технологический прогресс и международное законодательство в области изменения климата способствуют финансовой устойчивости ветроэнергетики. Двумя крупнейшими мировыми рынками ветроэнергетики по-прежнему остаются Китай и США, но Индия, Северная Америка, Великобритания и Европа также быстро продвигаются в этом направлении.
Посмотрите это видео от Глобального совета по ветроэнергетике, чтобы получить обзор мирового рынка ветроэнергетики:
Содержание
Как работает ветроэнергетика?
Воздух приводит в движение лопасти из углеродного волокна, прикрепленные к ветряным турбинам. Двигатель, прикрепленный к лопастям, преобразует кинетическую энергию в электрическую. Энергия передается в редуктор, который ускоряет вращательное движение за счет медленного вращения лопастей. Впоследствии это вращает приводной вал настолько, чтобы привести в действие электрический генератор.
Исторически на рынке доминировали береговые ветряные турбины, но в последние годы технологические достижения побудили к созданию морских ветряных электростанций.
Что такое морские ветряные электростанции?
Крупномасштабные ветроэнергетические установки , называемые морскими ветропарками, располагаются в океане, обычно в нескольких километрах от побережья. Они состоят из ветротурбин, установленных на фундаментах, закрепленных на морском дне. Эти ветроэнергетические турбины вырабатывают электроэнергию, которая передается на материк по подводным кабелям.
Плюсы и минусы морских ветряных электростанций
Плюсы морских ветряных электростанций
- Мощные и стабильные ветровые ресурсы
- Минимальное воздействие на ландшафт
- Снижение шумового загрязнения
- Меньшие требования к земле
- Большие турбины
- Создание рабочих мест и экономический рост
- Снижение выбросов углерода
1. Мощные и стабильные ветровые ресурсы
Надежные и надежные ветроэнергетические ресурсы являются преимуществом для морских ветроэнергетических проектов. Скорость ветра в открытых водах обычно выше, чем на суше. По сравнению с береговыми ветряными электростанциями, морские ветряные электростанции могут генерировать в среднем более 1 МВт электроэнергии.
Наземные ветряные электростанции имеют ограничения по высоте своих турбин, но морские ветряные электростанции не имеют ограничений по высоте своих турбин. Они могут производить больше энергии, поскольку лопатки их турбин имеют гораздо больший размер.
Кроме того, морские ветряные электростанции могут производить больше электроэнергии из-за более высокой средней скорости ветра на море, чем на суше.
Оффшорные ветряные электростанции более эффективны, чем другие виды ветряных электростанций, поскольку они могут производить больше электроэнергии. Предположим, одиннадцать береговых ветряных электростанций производят заданное количество энергии.
На морской ветряной электростанции четыре-пять ветряных турбин могут обеспечить такое же количество энергии, если не больше. Более постоянное направление ветров при более высоких скоростях на море делает их более эффективными, чем на суше.
2. Минимальное воздействие на ландшафт
Морские ветряные электростанции оставляют меньше экологического следа, чем их береговые аналоги. Поскольку они обычно расположены далеко от побережья, визуальные посягательства меньше, и большую площадь можно сохранить для других целей, включая обработку.
3. Снижение шумового загрязнения
Одна из основных жалоб на береговые ветряные электростанции — шум, который издают турбины. Поскольку морские ветряные электростанции расположены вдали от жилых районов, они значительно снижают шумовое загрязнение, создавая более спокойную атмосферу в окружающих населенных пунктах.
4. Меньшие требования к земле
Оффшорные ветряные электростанции менее агрессивны, чем береговые, поскольку они расположены внутри озера или моря. Установка ветряных турбин не мешает использованию какой-либо частной земли для сельского хозяйства, выпаса скота или каких-либо других целей.
Морские ветряные электростанции не создают барьеров и не мешают работе близлежащих стран или структур. Поскольку морские ветряные электростанции не наносят физического вреда окружающей среде, они строятся в более широких регионах на квадратную милю.
Это означает, что их можно размещать в местах, где наблюдается нехватка земли или где существуют противоречивые землепользования, например, в лесном хозяйстве, урбанизации и сельском хозяйстве.
В спорах о землепользовании также преобладают споры, касающиеся наземных ветротурбин с горизонтальной осью вращения . Наземные ветроэлектростанции занимают большие площади государственных земель, поскольку существует устойчивое убеждение, что они препятствуют сельскому хозяйству и развитию.
Оффшорные ветряные электростанции разрешают этот спор, потому что в океане больше места. Кроме того, меньше беспокойств по поводу ухудшения состояния земель и технологий из-за их удаленного расположения, что ограничивает вредное взаимодействие людей.
5. Большие турбины
Поскольку общественность больше не может легко получить доступ к морским турбинам, их также можно построить выше, чем наземные, что увеличит их способность улавливать энергию ветра и вырабатывать электроэнергию.
6. Создание рабочих мест и экономический рост
Развитие, эксплуатация и техническое обслуживание морских ветряных электростанций стимулируют местную экономику, создавая большое количество рабочих мест. Кроме того, по мере расширения бизнеса морской ветроэнергетики расходы на исследования и разработки могут увеличиться, что может привести к технологическим прорывам и дополнительному расширению отрасли.
7. Снижение выбросов углекислого газа
Морские ветроэлектростанции вносят свой вклад в глобальные усилия по предотвращению изменения климата , производя электроэнергию без выброса вредных парниковых газов . Важным фактором, способствующим достижению странами целей по сокращению выбросов углерода, может стать рост производства электроэнергии на морских ветроэлектростанциях.
Минусы морских ветряных электростанций
- Меньше местного участия
- Проблемы с обслуживанием
- Более дорогой
- Воздействие на морскую жизнь
- Смертность птиц
- Проблемы передачи энергии
- Визуальное воздействие
1. Меньшее участие местного населения
Давайте начнем с недостатков морских ветряных электростанций, прежде чем перейти к преимуществам. В отличие от береговых ветряных электростанций, морские ветряные электростанции не принадлежат региональным предприятиям. Местным фирмам и группам становится труднее вносить свой вклад, когда требуются большие инвестиции.
Крупные корпорации — единственные, кто владеет морскими ветряными электростанциями. Морские ветряные электростанции не всегда помогают конкретному местному сообществу, хотя они и создают рабочие места. Поэтому они не представляют таких же финансовых перспектив, как береговые ветряные электростанции.
2. Проблемы обслуживания
Да, из-за сильных ветров морские ветротурбины более мощные и способны производить больше энергии. Тем не менее, они более уязвимы для повреждений от этих сильных ветров. Ветротурбины часто повреждаются из-за непредсказуемых погодных условий и частых штормов.
В результате часто требуется техническое обслуживание и ремонт морских ветряных электростанций. Когда дело доходит до содержания и ремонта, затраты, несомненно, высоки, а обслуживание морских ветряных электростанций может оказаться дорогостоящим мероприятием.
Кроме того, отсутствие доступа создает проблемы с обслуживанием, даже в том случае, когда деньги не являются проблемой. Да, поскольку они расположены далеко от берега, содержать их сложно, и ремонт, как следствие, занимает больше времени.
3. Дороже
Строить сооружения на море сложнее, чем на суше. Мы можем выполнять задачи быстрее и проще, используя машины и другое оборудование. Однако все становится сложнее, когда дело доходит до перемещения крупного снаряжения по воде.
Морские ветряные электростанции требуют значительных финансовых затрат из-за сложной конструкции и установки, особенно в глубоководных условиях. В результате они обходятся дороже, но поскольку места для береговых ветряных электростанций меньше, энергетические корпорации вместо этого выбирают морские ветряные электростанции. Давайте теперь рассмотрим проблемы, связанные с морскими ветряными электростанциями.
4. Воздействие на морскую жизнь
Развитие морских ветропарков может оказывать различное воздействие на морскую жизнь , а шум, создаваемый во время строительства и эксплуатации, может вызывать сбои в работе объекта.
Нарушение морского дна фундаментами может повлиять на донных существ. С другой стороны, при правильном планировании, наблюдении и стратегиях смягчения эти последствия можно уменьшить.
5. Смертность птиц
Кроме того, морские ветряные электростанции могут представлять опасность для популяций птиц, особенно для мигрирующих видов. Если птицы столкнутся с турбинами, могут быть жертвы. Исследования все еще проводятся, чтобы узнать больше об этих эффектах и разработать планы по снижению риска.
6. Проблемы передачи энергии
Переносить электроэнергию, произведенную морскими ветряными электростанциями, на материк может быть сложно, особенно если это делается на большие расстояния. Необходимо иметь подводные кабели, установка которых может быть дорогостоящей и сложной. Более того, может быть сложно интегрировать электроснабжение в существующую систему, что потребует инфраструктурных изменений.
7. Визуальное воздействие
Несмотря на то, что морские ветряные электростанции обычно расположены далеко в море, они все же могут выглядеть впечатляюще. Вид ветряных турбин на расстоянии может беспокоить или беспокоить некоторых людей. Но поскольку это личный вопрос, не всех это смущает.
Заключение
Затраты на сегодняшний день являются самым большим недостатком морских возобновляемых источников энергии. Однако это лишь побудит человечество заниматься исследованиями и разработками, упрощать технологии и выступать за государственное финансирование, чтобы сделать технологический прогресс возможным.
Эффективность, при которой в воде вырабатывается больше электроэнергии, чем на суше, говорит сама за себя. В будущем возобновляемые источники энергии на основе воды или плавучих источников будут дополнять наземные ветряные электростанции и солнечные электростанции на крышах, открывая новые возможности и снижая барьеры на пути глобального внедрения устойчивой энергетики.
Кроме того, для установки ветряных турбин требуется меньше времени, чем для других источников энергии, независимо от их местоположения (на суше или на море). Пока дует ветер, энергия ветра будет продолжать играть значительную роль в обеспечении энергетических потребностей страны, как это уже было сделано.
Когда энергия ветра станет более популярной в качестве возобновляемого источника энергии, исследователи ожидают значительных успехов как в наземных, так и в морских ветровых технологиях.
СОВЕТЫ
- 4 типа приливной энергии и принцип действия каждого из них
. - 12 преимуществ и недостатков приливной энергии
. - 20 фактов о гидроэнергетике, которых вы не знали
. - Как работает гидроэнергетика
. - Является ли геотермальная энергия жизнеспособным и устойчивым решением для удовлетворения будущих глобальных энергетических потребностей?
Страстный эколог в душе. Ведущий автор контента в EnvironmentGo.
Я стремлюсь информировать общественность об окружающей среде и ее проблемах.
Это всегда было о природе, мы должны защищать, а не разрушать.