Energia wiatrowa to czyste, odnawialne źródło energii, które ma potencjał zasilania milionów domów na całym świecie. Do wytwarzania energii stosuje się dwa główne typy turbin wiatrowych: lądowe i morskie. Dlatego zrozumienie turbin wiatrowych lądowych i morskich jest bardzo ważne. Ten blog przyjrzy się ich różnicom, a także ich kosztom, wydajności i wpływowi na środowisko.
Turbiny wiatrowe lądowe i morskie
Turbiny wiatrowe na lądzie są zazwyczaj położony na lądzie, co oznacza, że są zbudowane na lądzie.
Turbiny wiatrowe na morzu są zazwyczaj położony u wybrzeży, co oznacza, że są budowane w wodzie. Budowa i utrzymanie jest droższe.
| Morskie turbiny wiatrowe | Lądowe turbiny wiatrowe | |
| Rozmiar | Większe turbiny | Mniejsze turbiny |
| Lokalizacja | Na akwenach wodnych | Na ziemi |
| instalacja sprzętu | Kompleksowa instalacja | Mniej skomplikowana instalacja |
| Przesył mocy | Przez kable podmorskie | Bezpośrednio podłączony do sieci |
| Konserwacja | Trudne do utrzymania | Łatwe w utrzymaniu |
Aby zrozumieć różnice między turbinami wiatrowymi na lądzie i na morzu, omówmy ich konstrukcję, kierunek wiatru, koszt i sposób działania.
Turbina wiatrowa na lądzie
Jest to wysoka, wieżowata konstrukcja z wirnikiem i obracającymi się łopatami, gdy wieje przez nią wiatr. Aby wytworzyć energię, wirnik jest przymocowany do wału, który napędza generator. Turbiny wiatrowe na lądzie są zazwyczaj budowane na lądzie i mogą osiągać wysokość ponad 100 metrów.
1. Struktura: wirnik, gondola, wieża i fundament to główne elementyWirnik składa się z 3 lub więcej łopatek wykonanych z lekkich materiałów, takich jak włókno szklane lub włókno węglowe. Wieża, która zazwyczaj jest wykonana ze stali lub betonu, podtrzymuje wirnik i gondolę. Fundament mocuje wieżę do podłoża i zapewnia stabilność przy silnych wiatrach.
2. Działanie: one działać przy różnych prędkościach wiatru od 12 do 90 km/h. Prędkość wiatru przekraczająca prędkość włączenia powoduje obrót łopatek wirnika i wytwarzanie mocy. Wirnik będzie się obracał tak długo, jak długo prędkość wiatru będzie większa niż prędkość wyłączenia (25 m/s). Gdy prędkość wiatru spadnie poniżej tej wartości, wirnik przestanie się obracać, aby chronić turbinę.
3. wiatr:Na lądzie wiatry wieją od oceanu w kierunku lądu. Jest to spowodowane wahaniami ciśnienia powietrza między lądem a morzem. W ciągu dnia ląd nagrzewa się szybciej niż morze, co zmusza powietrze nad lądem do unoszenia się i tworzenia strefy niskiego ciśnienia. Ten obszar niskiego ciśnienia przyciąga zimniejsze, gęstsze powietrze znad jeziora, co powoduje wiatr lądowy.
Jeśli porównamy kierunki wiatru na lądzie i na morzu, to okaże się, że wiatry na lądzie są bardziej regularne i stałe.
4. Koszt: Średnie koszty energii wiatrowej na lądzie na świecie w USD 0.033/kWh. To się bardzo różni na podstawie lokalizacji, wielkości i pojemności, jak również koszty finansowania, wymogi regulacyjne i zezwolenia. Koszty spadają szybko w ostatnich latach w wyniku rozwoju technologii, ekonomii skali i udoskonaleń w łańcuchach dostaw i procesach produkcyjnych.
Sprawdź też Zalety i wady energii fal
Turbina wiatrowa na morzu
Turbiny te mają za zadanie zbierać i przetwarzać energię silnego, stałego wiatru i fal, które często wieją nad oceanem.
1. Struktura: Składają się z różnych krytycznych komponentów, w tym: łopaty wirnika, gondole, wieże i piasty wirnika. Wieża to wysoka konstrukcja, która utrzymuje gondolę i łopaty wirnika na miejscu. Zazwyczaj jest zbudowana ze stali lub betonu i może osiągać wysokość do 100 metrów.
Łopatki wirnika to długie, zakrzywione łopatki przymocowane do piasty wirnika, które mogą osiągać długość do 80 metrów. Główny wał to duży, cylindryczny wał, który łączy piastę wirnika z przekładnią gondoli i generatorem. Zazwyczaj jest zbudowany ze stali i może mieć długość do 30 metrów.
2. DziałanieŁopatki wirnika turbiny są ma na celu przechwytywanie energii kinetycznej wiatru i zamianę jej na energię obrotową. Układ napędowy przekazuje energię obrotową z łopatek wirnika do generatora. Ta energia mechaniczna jest przekształcana w energię elektryczną przez generator. Następnie jest przekształcana z napięcia AC na DC. Gdy prąd dociera do podstacji lądowej, jest przekształcany z powrotem na napięcie AC i rozprowadzany do domów za pośrednictwem sieci krajowej.
3. wiatr:Energia jest wytwarzana przez turbiny wiatrowe umieszczone w zbiornikach wodnych, najczęściej oceanach, morzach lub dużych jeziorach. Turbiny wiatrowe na morzu są często mocniejsze niż turbiny lądowei mogą czerpać korzyści z wyższych i bardziej stałych prędkości wiatru, jakie panują nad wodą.
4. Koszt: Jeśli porównamy koszty turbin wiatrowych na morzu i lądzie, turbiny wiatrowe na morzu są droższe niż turbiny lądowe. Wynika to z faktu, że wymagają specjalistycznych łodzi, sprzętu i konstrukcji fundamentowych do instalacji i konserwacji turbin na wodzie.
Koszt prądu wynosi około 0.081 USD/kWh.
Przeczytaj także: 3 zalety i wady farm wiatrowych na morzu
Zalety i wady farm wiatrowych na lądzie i na morzu
1. Farma wiatrowa na lądzie
a) Zalety
- Tańsza alternatywa:Jest to jeden z najbardziej przystępnych cenowo rodzajów energii odnawialnej, znacznie mniej kosztowny niż generacja wiatrowa na morzu. Farmy lądowe mogą pomóc obniżyć stawki za energię elektryczną ze względu na zmniejszone koszty infrastruktury i eksploatacji.
- Niski wpływ na środowisko:Budowa i eksploatacja lądowej farmy wiatrowej generuje znacznie mniej zanieczyszczeń niż inne źródła energii.
- Oszczędność czasu: Farmy wiatrowe na lądzie można wybudować w ciągu kilku miesięcy, a ich utrzymanie jest tańsze.
b) Wady
- Zanieczyszczenie hałasem:Niektórzy ludzie sprzeciwiają się wyglądowi farm wiatrowych w krajobrazie, a także hałasowi, jaki wytwarzają. Istnieją również pewne obawy, że turbiny wiatrowe na lądzie mogą zagrażać ptakom.
- Zmiana prędkości wiatru:Zmienna prędkość i kierunek wiatru mogą zagrozić stałości produkcji energii przez farmę wiatrową.
2. Farmy wiatrowe na morzu
a) Zalety
- Zwiększona skuteczność:Farma wiatrowa na morzu potrzebuje mniej turbin do wytworzenia takiej samej ilości energii elektrycznej jak farma wiatrowa na lądzie, ze względu na większą prędkość wiatru i stabilność kierunku.
- Więcej przestrzeni: Pod względem skali i otwartości oceany są idealnym miejscem dla farm wiatrowych. Więcej farm wiatrowych oznacza, że można wytwarzać czystszą, zrównoważoną energię elektryczną.
- Mniej problemów z opinią publiczną:Ponieważ gospodarstwa te są położone z dala od gęsto zaludnionych regionów, ich wpływ na lokalne społeczności jest mniejszy.
b) Wady
- Kosztowny:Te gospodarstwa wiążą się z wyższymi kosztami instalacji i konserwacji, a także wymagają specjalistycznego sprzętu, co podnosi całkowity koszt.
- Zagrożenie dla życia morskiego: Ze względu na swoje położenie farmy morskie mogą oddziaływać na faunę i ekosystemy morskie, stwarzając poważne ryzyko dla środowiska.
- Wymagaj zezwoleń:Z uwagi na ich umiejscowienie na żeglownych akwenach wodnych, mogą one sprawiać problemy regulacyjne i związane z pozwoleniami, gdy naprzeciw siebie stają farmy wiatrowe lądowe i morskie.
Oto i masz! Oba mają swój własny zestaw zalet i wad. Turbiny wiatrowe na lądzie są często tańsze w budowie i eksploatacji, podczas gdy turbiny na morzu mają potencjał do większej produkcji energii. Aby poznać więcej takich interesujących tematów, kontynuuj eksplorację naszej witryny.
Polecamy: Różnica między energią słoneczną a energią wiatrową
