Вітрові ферми

Мета: Вивчення технології отримання електроенергії за допомогою вітру та створення мережі потужностей з виробництва електроенергії, основаних на даній технології.

 

Координатор: Олег Савицький

 

Опис: Результати досліджень Міністерства енергетики США показали, що збір енергії з повітря на Великих рівнинах у штатах Техас, Канзас та Північна Дакота може забезпечити достатньо електроенергії для того, щоб живити всі США. Більш дивовижним фактом є те, що дослідження Стенфордського університету в 2005 році, які були опубліковані в журналі «Journal of Geophysical Research», показали, що коли б використовувалося лише 20% всього потенціалу вітру, то цього було б достатньо, щоб задовольнити потребу всього світу в енергії.

На підтвердження цього – ще два недавніх дослідження не пов’язаних між собою організацій, які були опубліковані в 2012 році. Вони навели розрахунки, що при наявній технології вітрових турбін Земля могла б виробити сотні трильйонів ват потужності. Це, по суті, набагато разів більше за поточне світове споживання. Вітрова енергія – це, можливо, одна з найбільш простих та екологічно безпечних форм відновлюваної енергії, а масштабність її застосування обмежена лише місцем.

Використовуючи за базис Центр вітряної енергії Альта з площею 9000 акрів, яка має потужність 1320 МВт енергії, теоретично стає можливим щорічний обсяг виробництва в 11 563 200 МВт-год. Це означає, що потрібно було б орієнтовно 13 231 одиниці 9000-акрових вітрових ферм для того, щоб досягнути поточної цифри з виробництва, що складає 153 мільярди МВт-год. Це означає, що потрібно було б 119 079 000 акрів землі (з достатнім вітром). Це становить 0,3% поверхні Землі, яка була б потрібна для того, щоб забезпечувати енергією весь світ. Знову ж таки, тут не йдеться про те, що ці речі є ідеальними, зважаючи на те, яке місце пасує для вітрових ферм, разом з іншими важливими факторами. Це – просто загальний розгляд можливостей.

Утім, одна унікальна обставина, що стосується вітрового виробітку енергії, полягає в потенціалі його застосування далеко від берега. Порівнюючи з вітровими електростанціями, які розміщуються на суші, електростанції, розташовані далеко від берега, в середньому, мають набагато більший видобуток, оскільки там швидкість вітру має тенденцію бути вищою. Це також полегшує задачу, що стосується нестачі площі та регіональних обмежень.

Відповідно до оцінювання позаберегових енергетичних ресурсів США, в Сполучених Штатах з позаберегових вітрових ресурсів може бути отримано 4150 гігават (4 150 000 МВт) потенційної продуктивності вітряних турбін. Припускаючи, що ця продуктивність буде незмінною протягом року, після енергетичного конвертування ми отримаємо на виході 36 354 000 000 МВт-год/рік. Враховуючи, що Сполучені Штати в 2010 році споживали 25 776 ТВт-годин енергії (25,78 мільярдів МВт-год), ми бачимо, що саме лише отримання енергії за допомогою вітру в позаберегових зонах перевищує національне споживання, що складає близько 10,6 мільярдів МВт-год, або 41%.

Інтуїтивно, екстраполюючи цей національний рівень продуктивності для решти узбережжя світу, беручи також до уваги вищезгадані статистичні дослідження, що стосуються електростанцій, розташованих на суші, які показали, що ми можемо забезпечити електроенергією весь світ багато разів лише наземними електростанціями, можливості створення достатку енергії, основаної на вітрі, вражають.

Comments