Преимущества и недостатки малой ветроэнергетики
Преимущества малой ветроэнергетики
- Ветер — возобновляемый и практически неисчерпаемый источник энергии.
- Малые ветроэлектростанции не производят «парниковых» газов, угарного газа (СО), углекислоты (С02) и окислов азота и серы, пылевых загрязнителей и других вредных отходов.
- Малая ветряная турбина сравнительно проста и дешева в обслуживании.
- При использовании интерактивных систем малая ветроэлектростанция снижает зависимость от коммунальных электросетей.
- При использовании других дополнительных альтернативных источников энергии малая ветроэлектростанция может обеспечить полную независимость от коммунальных электросетей.
- Аккумулирующая интерактивная система даст электричество в случае кратковременного отключения коммунальной электросети.
- Малую ветроэлектростанцию можно использовать для дополнительного обогрева или охлаждения дома.
Недостатки малой ветроэнергетики
- Ветер — неустойчивый источник энергии. Даже лучшие образцы автономных ветроэлектростанции могут обеспечить регулярное производство лишь небольшого количества электроэнергии.
- Малые ветряные турбины не работают при слишком сильном ветре.
- Гроза, ураган или снежный буран могут повредить малую ветряную турбину.
- Если малые ветроэлектростанции и окупаются, то очень долго.
- Соседи могут воспротивиться сооружению ветряной турбины (это называется «синдромом отчужденности»).
- Малые ветряные турбины производят заметный шум. Скорость их вращения выше, чем у крупных турбин, и они находятся ближе к земле.
Вопрос
Как определить реальный объем электроэнергии, которую можно получить с помощью ветра?
Ответ
Объем доступной энергии Р в ваттах, которую можно получить с помощью ветра, зависит от плотности воздуха, площади вращения лопастей турбины и скорости ветра. Если d — плотность ветра в килограммах на кубический метр (ее значение меняется в зависимости от высоты над уровнем моря, температуры и атмосферного давления), А — площадь (в квадратных метрах), ометаемая лопастями и перпендикулярная направлению ветра, a v — скорость ветра в метрах в секунду, то
Р = dAv3/2.
Теоретически это означает, что доступная энергия, вырабатываемая ветряной турбиной, находится в прямой зависимости от плотности воздуха и площади вращения лопастей турбины и в прямой зависимости от куба (третьей степени) скорости ветра. Если скорость ветра усиливается в два раза, то теоретически получаемая энергия возрастает в восемь раз. Если скорость ветра возрастает в три раза, получаемая энергия — в 27! Заметим также, что получаемая энергия зависит от квадрата длины лопасти, если остальные факторы остаются неизменными. Это происходит потому, что ометаемая площадь пропорциональна квадрату радиуса лопасти.