Вятърната енергия се генерира от превръщането на кинетичната енергия, съдържаща се във въздушните маси, в електрическа. Този процес се осъществява чрез вятърната турбина, оборудване, което при контакт с вятъра извършва въртеливи движения и захранва електрическата мрежа.
От зората на цивилизацията човек се е научил да генерира енергия със силата на вятъра. С напредването на технологиите се появи вятърна енергия.
Той донесе възможността за намаляване на емисиите на замърсяващи газове и други проблеми, причинени от невъзобновяеми енергийни източници.
Но вятърната енергия има и недостатъци, които не могат да бъдат пренебрегнати. Искате ли да разберете какви са те?
В днешната публикация ще обясним какво представлява вятърната енергия и как тя присъства в Бразилия. Добро четене!
Какво е вятърна енергия?
Вятърната енергия е, когато вятърната енергия се трансформира в полезна енергия. Започва от същия принцип на използване на вятърни турбини за производство на електричество, вятърни мелници за производство на механична енергия или платна за задвижване на платноходки.
Той е възобновяем енергиен източник, тоест използва ресурс, който не е изчерпаем (вятърът). За сравнение, невъзобновяемите енергийни източници са тези, произведени с изкопаеми горива, като нефт или с ядрени горива.
Въпреки че изглежда, че това е нова технология, вятърната енергия се използва повече от 3000 години. Започва да се прилага във вятърни мелници, инструмент, създаден през 5 век.
Вятърната енергия започна да се използва с вятърни мелници
С течение на времето човек започнал да използва силата на ветровете не само за генериране на механична енергия, но и електрическа енергия.
С технологичния напредък бяха създадени вятърни турбини, електрически генератори, интегрирани в оста на въртящо колело, които преобразуват вятърната енергия в електрическа енергия.
В този контекст се появяват първите вятърни паркове.
Как работи вятърната енергия?
След като вече знаете какво е вятърна енергия, нека обясним как работи по-подробно.
Вятърните турбини са инсталирани в региони, където има така наречените преобладаващи ветрове. Те работят, когато кинетичната енергия се трансформира в механична или електрическа енергия.
Вятърна енергия: компоненти на вятърна турбина (илюстрация: A2ad)
За да разберем тази трансформация на кинетичната енергия във вятърна енергия, трябва да разберем как възникват ветровете.
Вятърът е резултат от преобразуващи течения в атмосферата на Земята, задвижвани от слънчевата топлинна енергия.
Движението на въздуха, както го познаваме, се появява на земната повърхност, където има почва и топлина.
Слънчевата топлина затопля почвата по-бързо от водата и нагрятият въздух е по-лек, така че се издига. През нощта въздухът над водата е по-топъл и се заменя с по-хладния въздух от земята.
Тази температурна промяна причинява движението на вятъра, който генерира кинетичната енергия, която се трансформира в електрическа енергия от движението на турбините.
Вятърна енергия: схема на вятърна турбина и система за пренос на енергия (снимка: уеб лепило)
Какви са видовете вятърни системи?
Генерирането на вятърна енергия може да се случи чрез 3 различни системи. Вижте какви са те:
Изолирани системи: те са малки и обикновено се използват за захранване на региони, където не е възможно да се разшири енергийната мрежа. Те се прилагат лесно в домовете.
Хибридни системи: използват повече от един източник за генериране на енергия, например фотоволтаични панели. Те се използват за генериране на вятърна енергия за по-голям брой потребители.
Системи, интегрирани в мрежата: това е системата, присъстваща във вятърните паркове, които използват голям брой вятърни турбини. Цялата произведена енергия се доставя директно в електрическата мрежа.
Вятърна енергия: вятърна ферма в Рио Гранде ду Норте (Снимка: Педро Виторино)
Друго приложение, използвано във вятърната енергия, е офшорното. Това е система, при която вятърните турбини са инсталирани в морето.
Вятърна енергия: пример за офшорна система
Офшорната система се използва за производство на вятърна енергия в страни с малко териториално разширение или с малко място за инсталиране на вятърни турбини на сушата. Обикновено се прилага в европейските страни и САЩ.
Вижте също: Как да направя електрическа инсталация? Вижте пълното ръководство!
Вятърна енергия: предимства и недостатъци
Предимства на вятърната енергия
Когато говорим за предимствата на вятърната енергия, основната, без съмнение, е, че тя е чист и възобновяем енергиен източник.
Вятърната енергия не отделя парникови газове, замърсители или генерира отпадъци. Според проучване, проведено от Бразилската асоциация за вятърна енергия (ABEEólica), само през 2018 г. вятърната енергия елиминира емисиите от 21 милиона тона въглероден диоксид (CO2).
Друго предимство на вятърната енергия е, че тя носи растеж в икономиката на регионите, избрани за инсталиране на вятърни турбини.
Пример е община Жоао Камара, на 100 км от Натал (RN). Мястото беше определено като чудесен регион за генериране на вятърна енергия, тъй като има много вятър.
Предвид този контекст, компания си партнира с жителите, за да използва тези земи в замяна на месечни плащания и помощ за опазване на почвата.
Вятърна енергия: село Жоао Камара с вятърни турбини
Вятърната енергия също предлага предимство за правителството, тъй като намалява енергийната зависимост от чужбина. Освен това вятърната енергия помага за постигане на международните цели за устойчивост, като се избягват наказанията за Бразилия.
Вижте резюме на ползите от вятърната енергия:
- Той е чист и възобновяем
- Не отделя замърсяващи газове или генерира отпадъци
- Намалява емисиите на парникови газове
- Носи инвестиции в региони в неравностойно положение
- Генерира работни места
- Намалява енергийната зависимост отвън
Вижте също: Топлинни острови - знайте какви са те и как да намалите въздействието им
Недостатъци на вятърната енергия
Сред основните недостатъци на вятърната енергия можем да подчертаем прекъсванията на ветровете.
Поради вариации в интензивността през цялата година, електрическата мрежа трябва непрекъснато да се адаптира към захранване и потребление, за да поддържа постоянно напрежение в системата.
По този начин вятърните турбини се считат за променлив източник на енергия, а не за безопасен доставчик.
Друг недостатък на вятърната енергия е по отношение на шума от вятърните турбини. Но едно от намерените решения е да ги изградим по-високо, намалявайки звуковото въздействие.
Вятърна енергия: село в Пиауи близо до кулите за вятърна енергия (снимка: Zanone Fraissat / Folhapress)
Визуалното замърсяване и инциденти с удари на птици в лопатките на вятърните турбини също се явяват като недостатъци на вятърната енергия.
Вижте резюме на недостатъците на вятърната енергия
- Прекъсване на ветровете
- Шумовото замърсяване
- Визуално замърсяване
- Инцидент с птици
Как работи вятърната енергия в Бразилия?
Бразилия е една от страните с най-голям капацитет за производство на вятърна енергия в света.
Според бюлетина на ABEEólica за 2018 г. Бразилия вече разполага с 14,71 GW инсталиран капацитет в 583 вятърни парка, което представлява 9% от производството на енергия в страната.
В пиковите дни на генериране на вятър този брой достига 14% в страната и повече от 70% в североизточната част, регионът с най-голям брой вятърни паркове.
Вятърна енергия: развитие на инсталирания капацитет за производство на вятърна енергия в Бразилия (източник: G1)
Според същия бюлетин Бразилия е петата държава, която е инвестирала най-много във вятърна енергия в света през 2018 г. Първо, второ, трето и четвърто място са Китай, САЩ, Германия и Индия.
В момента в страната работят около 7 хиляди вятърни турбини, разпределени в 12 държави.
Bahia е държавата с най-голям брой вятърни паркове (42), следвана от Rio Grande do Norte (15) и Piauí (8).
Как работи вятърната енергия в Бразилия: вятърна ферма в Баия
Поради голямото си териториално разширение, Бразилия инвестира само в генерирането на сухопътна вятърна енергия (на Земята). Но Petrobras търси инвестиции, за да започне да прави първите стъпки в офшорното производство на вятър.
Очаква се пилотната централа да започне да работи през 2022 година.
Хареса ли ви да научите повече за вятърната енергия? Възползвайте се от възможността да проверите и: Всичко, което трябва да знаете, за да създадете устойчив дом!