Shamol energiyasi, shamol energiyasi deb ham ataladi, shamoldan foydalanish va uni elektr energiyasiga aylantirish vositasidir. Turbinalarning o'rtacha shamol samaradorligi 35-45% orasida.
Shamol energiyasini ishlab chiqarish
Shamol er atmosferasida mahalliy yoki mintaqaviy va global miqyosda yer haroratining farqi tufayli hosil bo'ladi. Issiq bo'lganda, u ko'tariladi va havo bosimi past bo'lgan joyni tark etadi; havo bosimi yuqori bo'lgan sovuqroq hududlardan kelgan havo havo bosimini tenglashtirish uchun ichkariga kiradi.
Shamol tegirmonlari va turbinalari havo yoki shamolni bir joydan ikkinchi joyga ko'chiradigan va uni elektr energiyasiga aylantiruvchi kinetik energiya yoki "harakat energiyasi" dan foydalanadi. Shamol turbinalari shamolli joylarda o'rnatiladi, shuning uchun shamol turbinalar pichoqlarini harakatga keltirishi mumkin. Bu pichoqlar dvigatelni aylantiradi va viteslar elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun aylanishni oshiradi. Turbinalarning turli konstruksiyalari har xil sharoitlarga mos keladi.
Shamol samaradorligi va shamol sig'imi omili
Shamol samaradorligi shamol sig'imi omili bilan bir xil emas, bu odamlar energiya samaradorligi haqida o'ylashganda muhokama qilinadi. Wind Watch ikki hodisa o'rtasidagi farqni tushuntiradi.
Shamol samaradorligi va uning chegarasi
Shamol samaradorligi - shamolda mexanik energiya va elektr energiyasiga aylanadigan kinetik energiya miqdori. Betz Limit tomonidan tasvirlangan fizika qonunlari maksimal nazariy chegara 59,6% ekanligini aytadi. Shamol qanotlardan o'tib ketish uchun qolgan energiyani talab qiladi. Bu aslida yaxshi. Agar turbina energiyaning 100% ni ushlab qolsa, shamol esayotganini to'xtatadi va turbinaning pichoqlari elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun aylana olmaydi.
Ammo hozirda hech qanday mashina 59,6% kinetik energiyani shamoldan elektr energiyasiga aylantira olmaydi. Jeneratörlarning ishlab chiqarilishi va ishlab chiqilishi bilan bog'liq cheklovlar mavjud bo'lib, ular nihoyat quvvatga aylanadigan energiya miqdorini yanada kamaytiradi. Hozirgi vaqtda o'rtacha ko'rsatkich yuqorida ta'kidlanganidek 35-45% ni tashkil qiladi. Wind Watch ma'lumotlariga ko'ra, maksimal samaradorlik 50% ga yetishi mumkin. Avstraliya hukumati hujjati (NSW) ham 50% shamoldan olinadigan maksimal samaradorlik ekanligiga rozi (3-bet).
Energiya samaradorligi shamol sig'imi omili kabi farq qilmaydi, bu ko'p jihatdan joylashuv va ob-havo sharoitlariga bog'liq.
Shamol sig'imi omili
Green Tech Media ma'lumotlariga ko'ra, shamol sig'imi koeffitsienti generator tomonidan ishlab chiqarilgan energiya miqdori, agar u doimo eng yuqori quvvatda ishlagan bo'lsa, ishlab chiqarishi mumkin bo'lgan energiya miqdoridir. Shamol sig'imi koeffitsienti har bir joyda va yilning turli vaqtlarida, hatto bir xil turbinalar bilan ham o'zgarib turadi, chunki u shamol tezligiga, uning zichligiga va generatorning o'lchamiga bog'liq bo'lgan tozalangan maydonga bog'liq.. Yilning butun yoki ko'p qismida ideal shamol sharoitlari hukmron bo'lgan joylarni tanlash orqali shamol sig'imi koeffitsientini optimallashtirish mumkin. Shunday qilib, quvvatni maksimal darajada oshirish uchun shamol quvvati koeffitsientini va unga ta'sir qiluvchi sharoitlarni hisobga olish muhimdir.
- Shamol tezligisoatiga 30 mildan past bo'lsa, Wind Watch ma'lumotlariga ko'ra, kam energiya ishlab chiqaradi. Tezlikning kichik o'sishi ham Open EI bo'yicha ishlab chiqarilgan quvvatning sezilarli darajada oshishiga olib kelishi mumkin. Ishlab chiqarilgan elektr quvvati shamol tezligining kubidir. Shamol EISni tushuntiradi.
- Havo zichligi salqinroq hududlarda va dengiz sathida tog'larga qaraganda ko'proq. Shunday qilib, shamol zichligi yuqori bo'lgan ideal joylar Open EIga ko'ra sovuqroq haroratli dengizlardir. Bu off-shore shamol ishlab chiqarishning keng ko'lamli kengayishining sabablaridan biridir.
- Yirikroq va balandroq turbinalar yerdan balandroq bo'lgan shamoldan va pichoqlarining kengayishi tufayli foydalanishi mumkin. Iqtisodiy mulohazalar bu yerda muhim ahamiyat kasb etadi.
Takomillashtirilgan texnologiya bilan sig'im koeffitsienti doimiy ravishda oshirilmoqda. Green Tech Media ma'lumotlariga ko'ra, 2014-yilda qurilgan shamol turbinalarining quvvati 2004-2011 yillarda qurilgan turbinalar uchun 31,2 foizga nisbatan 41,2 foizga yetdi. Biroq, shamolning sig'im omiliga nafaqat texnologiya, balki shamolning mavjudligi ham ta'sir qiladi. Shunday qilib, 2015 yilda turbinalar quvvati koeffitsienti "shamol qurg'oqchiligi" tufayli o'tgan yillardagi o'rtacha ko'rsatkichdan past bo'ldi, deb tushuntiradi Green Tech Media.
Boshqa quvvat manbalari bilan solishtirish
Shamolning energiya samaradorligi ko'mirning energiya samaradorligidan yaxshiroqdir. Ko'mirdagi energiyaning atigi 29-37% elektr energiyasiga aylanadi va gazning samaradorligi shamol bilan deyarli bir xil, chunki gazdagi energiyaning 32-50% elektr energiyasiga aylantirilishi mumkin.
Biroq, quvvat omillari nuqtai nazaridan, 2016-yilda AQSH Energetika Axborot Boshqarmasi (EIA) maʼlumotlariga koʻra, fotoalbom yoqilgʻilar shamoldan yaxshiroq ishlagan.
-
qayta tiklanadigan energiya va zavodlar AQShdagi ko'mir zavodlari o'z quvvatlarining 52,7 foizida ishladi.
- Gaz zavodlari uchun quvvat koeffitsienti AQShda 56% edi.
- Atom energiyasi bo'lmagan yoqilg'ilar bo'yicha EIA ma'lumotlariga ko'ra, atom energiyasining quvvat koeffitsienti 92,5% edi.
- Gidroenergetika quvvati koeffitsienti 38% edi.
- Shamol quvvati quvvati koeffitsienti 34,7% edi.
Turli energiya manbalaridan chiqadigan quvvatni solishtirganda, nafaqat quvvat omilini, balki ularning energiya samaradorligini ham hisobga olgan ma'qul. Bu shamoldan energiya ishlab chiqarishni ko'paytirishni ular keltirib chiqaradigan ifloslanish muammolari bilan bog'liq bo'lgan qazib olinadigan yoqilg'ilarga nisbatan raqobatbardosh va amalga oshirish mumkin bo'lgan narsadir.
Uzilishlar shamol energiyasining chiqishiga ta'sir qiladi
Shamol energiyasi uzilishlardan aziyat chekadi, chunki shamol har doim ham mavjud emas va har xil tezlikda esishi mumkin, ya'ni quvvat mos kelmaydigan darajada ishlab chiqariladi. Energiya uzilishlari - bu odamlar nazorat qila olmaydigan ko'plab omillar tufayli energiya doimiy ravishda mavjud bo'lmagan hodisa. Shuning uchun ta'minotda farq bor.
Uzilishlar uchun yechimlar
Shamol turbinalaridan energiya ishlab chiqarish soatdan soatga, hatto soniyadan soniyaga o'zgarib turgani uchun elektr ta'minotchilari energiya ta'minotining barqaror darajasini qondirish va ushlab turish uchun katta energiya zaxiralariga ega bo'lishlari kerak, deb tushuntiradi amerikalik olim. Intervalentlik deganda nafaqat kamchilik, balki ortiqcha davrlar ham tushuniladi; bu ham mumkin bo'lgan yechimni ta'minlaydi. Amerikalik olim shamol energetikasi manbalari soni ortib borishi bilan ob-havo va shamol sharoitidagi mahalliy farq kamomad va ortiqchalikni muvozanatlashi mumkinligini tushuntiradi.
Yaxshilangan ob-havo prognozlari va modellashtirish ham shamol energiyasidagi qisqa muddatli o'zgarishlarni hisobga olishni osonlashtiradi. Shamol energiyasini ishlab chiqarishdagi kunlik yoki mavsumiy farqlarni tenglashtirish uchun ham manbalar aralashmasi zarur.
Uzilishidan qat'iy nazar, AQSh bo'ylab keng tarqalgan yangi shamol stansiyalari, ayniqsa, Clean Technica ma'lumotlariga ko'ra, Texasdagi ekstremal ob-havo sharoitida elektr ta'minotini barqarorlashtirishga yordam berdi.
Narxi
2017 yilda The Independent shamoldan energiya ishlab chiqarish qazib olinadigan yoqilg'idan ko'ra arzonroq ekanligini e'lon qildi. 2017-yilda megavatt-soat (MVt) ishlab chiqarish 50 dollarga tushdi. Texnologiyani takomillashtirish bilan birga, xarajatlar pasayishda davom etmoqda, bu esa uni oddiy ifloslantiruvchi energiya manbalariga qaraganda jozibador qiladi. AQSh EIA ma'lumotlariga ko'ra, 2016 yilda elektr energiyasining 6 foizini ta'minlagan shamol energiyasi ulushini oshirish uchun hukumat imtiyozlarini berish orqali bu harakatni rag'batlantirishga umid qilmoqda.
Wind EIS ta'kidlashicha, xarajatlarning 80% turbinalarni o'rnatish bilan bog'liq kapital xarajatlar, 20% esa ishlamoqda. Biroq, hech qanday yoqilg'i xarajatlari hisobga olinmaganligi sababli va butun hayot aylanish jarayonida ishlab chiqarilgan quvvatni hisobga olgan holda, shamol energiyasi raqobatbardoshdir.
Uglerodsiz energiya
Shamol energiyasi qazib olinadigan yoqilg'i energiyasiga nisbatan samaraliroq alternativalardan biridir. Prognozlarga ko‘ra, 2050 yilga borib, hozirda dunyoning 99% energiyadan foydalanadigan 139 ta davlat 100% qayta tiklanadigan energiyadan foydalanishi mumkin. 2017 yilgi Jahon forumi hisobotiga ko'ra, shamol va quyosh birgalikda ushbu energiyaning 97 foizini ta'minlashi mumkin. Bu global isishning 1,5 ° C dan pastga ko'tarilishini oldini olishga yordam beradi. Tog‘yonbag‘ridagi yoki qirg‘oq bo‘yidagi shamol fermasi bo‘ladimi, shamol turbinasi texnologiyasi qayta tiklanmaydigan an’anaviy manbalarga qaraganda foydalanish mumkin bo‘lgan elektr energiyasini ishlab chiqarishning ancha samarali usulini taklif etadi.
