Ветровая энергия — это чистый возобновляемый источник энергии, который может обеспечить электроэнергией миллионы домов по всему миру. Береговые и морские ветровые турбины — два основных типа, которые используются для генерации электроэнергии. Поэтому понимание береговых и морских ветровых турбин имеет решающее значение. В этом блоге будут рассмотрены их различия, а также их стоимость, эффективность и воздействие на окружающую среду.
Наземные и морские ветровые турбины
Наземные ветротурбины, как правило , располагаются на суше.
Морские ветротурбины обычно располагаются вдали от побережья , то есть строятся в воде. Их строительство и обслуживание обходятся дороже.
| Морские ветряные турбины | Береговые ветряные турбины | |
| Размер | Большие турбины | Меньшие турбины |
| Локация | На водоемах | На земле |
| Установка | Сложный монтаж | Менее сложная установка |
| Передача энергии | Через подводные кабели | Прямое подключение к сети |
| Обслуживание | Трудно поддерживать | Простота в обслуживании |
Чтобы понять разницу между наземными и морскими ветряными турбинами, давайте поговорим об их конструкции, направлении ветра, стоимости и эксплуатации.
Береговая ветровая турбина
Это высокая башнеобразная конструкция с ротором и вращающимися лопастями, когда ветер дует через нее. Для выработки электроэнергии ротор крепится к валу, который приводит в действие генератор. Береговые ветровые турбины обычно возводятся на суше и могут достигать высоты более 100 метров.
1. Конструкция: Основными компонентами являются ротор, гондола, башня и фундамент . Ротор состоит из 3 или более лопастей, изготовленных из легких материалов, таких как стекловолокно или углеродное волокно. Башня, обычно изготавливаемая из стали или бетона, поддерживает ротор и гондолу. Фундамент крепит башню к земле и обеспечивает устойчивость при сильном ветре.
2. Принцип работы: Они работают при различных скоростях ветра от 12 до 90 км/ч. При скорости ветра, превышающей скорость включения, лопасти ротора начинают вращаться и вырабатывать электроэнергию. Ротор будет продолжать вращаться до тех пор, пока скорость ветра превышает скорость выключения (25 м/с). Когда скорость ветра падает ниже этого значения, ротор останавливается для защиты турбины.
3. Ветер : Прибрежные ветры дуют с океана в сторону суши. Они вызваны разницей атмосферного давления между сушей и морем. В течение дня суша нагревается быстрее, чем море, заставляя воздух над сушей подниматься и образуя зону низкого давления. Эта область низкого давления притягивает более холодный и плотный воздух с поверхности озера, что приводит к возникновению прибрежного ветра.
Если сравнить направление ветра на суше и на море, то ветры на суше более регулярны и постоянны.
4. Стоимость: Средняя мировая стоимость наземной ветровой энергии составляет 0.033 доллара США/кВт·ч . Она значительно варьируется в зависимости от местоположения, размера и мощности, а также от стоимости финансирования, нормативных требований и разрешений. В последние годы стоимость быстро снижается благодаря развитию технологий, эффекту масштаба и совершенствованию цепочек поставок и производственных процессов.
Также ознакомьтесь с преимуществами и недостатками волновой энергии.
Ветряная турбина на море
Эти турбины предназначены для сбора и преобразования сильного постоянного ветра и волн, которые часто дуют над океаном.
1. Конструкция: Они состоят из различных важных компонентов, включая лопасти ротора, гондолы, башни и ступицы ротора. Башня — это высокая конструкция, которая удерживает гондолу и лопасти ротора на месте. Обычно она изготавливается из стали или бетона и может достигать высоты до 100 метров.
Лопасти ротора — это длинные изогнутые лопасти, прикрепленные к ступице ротора, и могут достигать длины до 80 метров. Главный вал — это большой цилиндрический вал, который соединяет ступицу ротора с коробкой передач гондолы и генератором. Обычно он изготавливается из стали и может иметь длину до 30 метров.
2. Принцип работы : Лопасти ротора турбины предназначены для улавливания кинетической энергии ветра и преобразования её во вращательную энергию. Привод передаёт вращательную энергию от лопастей ротора к генератору. Эта механическая энергия преобразуется генератором в электрическую. Затем она преобразуется из переменного тока в постоянный. Когда электроэнергия достигает береговой подстанции, она преобразуется обратно в переменный ток и распределяется по домам через национальную электросеть.
3. Ветер : Энергия вырабатывается ветровыми турбинами, расположенными в водоемах, чаще всего в океанах, морях или больших озерах. Морские ветровые турбины часто мощнее наземных , и они могут использовать преимущества более высоких и постоянных скоростей ветра, доступных над водой.
4. Стоимость: Если сравнивать стоимость морских и наземных ветроэнергетических установок, то морские ветротурбины дороже наземных. Это связано с тем, что для их установки и обслуживания на воде требуются специализированные суда, оборудование и фундаментные конструкции.
Стоимость электроэнергии составляет примерно 0.081 доллара США/кВтч.
Читайте также: 3 плюса и минуса морских ветроэлектростанций
Плюсы и минусы наземных и морских ветровых электростанций
1. Береговая ветровая электростанция
а) Плюсы
- Более дешевая альтернатива: Это один из самых доступных видов возобновляемой энергии, гораздо менее затратный, чем морская ветровая генерация. Береговые фермы могут помочь снизить тарифы на электроэнергию за счет снижения расходов на инфраструктуру и эксплуатацию.
- Низкий уровень воздействия на окружающую среду: Строительство и эксплуатация наземной ветровой электростанции приводит к гораздо меньшему загрязнению, чем другие источники энергии.
- Экономия времени: Береговые ветровые электростанции можно построить за несколько месяцев, и их обслуживание обходится дешевле.
б) Минусы
- Шумовое загрязнение: Некоторые люди возражают против вида ветряных электростанций на ландшафте, а также из-за шума, который они производят. Существуют также некоторые опасения, что наземные ветряные турбины могут представлять опасность для птиц.
- Изменение скорости ветра: Переменная скорость ветра и изменения его направления могут поставить под угрозу постоянство выработки энергии ветровой электростанцией.
2. Морские ветровые электростанции
а) Плюсы
- Повышенная эффективность: Морским ветряным электростанциям требуется меньше турбин для выработки того же количества электроэнергии, что и наземным ветряным электростанциям, благодаря более высокой скорости ветра и стабильности его направления.
- Больше пространства: С точки зрения масштаба и открытости океаны являются идеальным местом для ветровых электростанций. Большее количество ветровых электростанций означает возможность получения более чистой и устойчивой электроэнергии.
- Меньше проблем с общественностью: Поскольку эти фермы расположены дальше от густонаселенных регионов, их влияние на местные сообщества снижается.
б) Минусы
- дорогой: Такие фермы требуют более высоких затрат на установку и обслуживание, а также специализированного оборудования, что увеличивает общую стоимость.
- Подвергает опасности морскую жизнь: Из-за своего расположения морские фермы могут оказывать влияние на морскую фауну и экосистемы, создавая значительный риск для окружающей среды.
- Требуются разрешения: Из-за их размещения в судоходных водоемах могут возникнуть проблемы с регулированием и получением разрешений при размещении наземных и морских ветровых электростанций друг напротив друга.
Вот и все! У обоих есть свои преимущества и недостатки. Береговые ветровые турбины часто дешевле в строительстве и эксплуатации, тогда как морские турбины имеют потенциал для большей выработки энергии. Для получения более интересных тем продолжайте изучать наш веб-сайт.
Рекомендуется: Разница между солнечной и ветровой энергией
