Содержание

Ветроэнергетика не экологична и совсем не делает мир лучше — обозреватель Spectator

В своем последнем докладе Глобальный совет по ветроэнергетике восторженно расписывал, что «доля ветроэнергетики на глобальном энергетическом рынке растет бешеными темпами после публикации данных о том, что более 54 гигаватт экологически чистой возобновляемой энергии ветра было поставлено на мировой рынок в прошлом году». 

Благодаря подобным заявлениям и непременным фотографиям ветряков в каждом репортаже BBC и на рекламных баннерах в аэропортах у вас могло возникнуть впечатление, что сегодня ветроэнергетика вносит большой вклад в общемировой объем вырабатываемой энергии. Вы будете неправы. До сих пор ее вклад после десятилетий — нет, даже столетий — развития пренебрежимо мал.

Угадайте ближайшее целое число к тому, какой процент в общемировом потреблении энергии составила энергия ветра в 2014 году — последнем году, для которого существуют надежные данные? 20 процентов, 10 процентов или 5 процентов? Ничего из этого. Н-О-Л-Ь процентов.

То есть, если брать ближайшее целое число, то энергии, получаемой из ветра, на Земле фактически не существует.

Ветер и солнечные батареи дают менее одного процента общемировой потребности в энергии, даже если сложить их вместе. Из экспертного анализа Международного энергетического агентства «Ключевые тренды возобновляемых источников энергии 2016» мы видим, что ветроэнергетика покрыла 0,46% глобального потребления энергии в 2014 году, а солнечная энергия и энергия приливов вместе составили 0,35%. Помните: это совокупная энергия, а не только электричество, которое составляет менее пятой части всей энергии; остальное составляют твердое, жидкое и газообразное топливо, принимающие на себя основную нагрузку в отоплении, транспорте и промышленности.

Эти цифры нетрудно найти, но они не фигурируют в отчетах по энергетике, полученных от не заслуживающих доверия лобби (солнечной энергии и ветроэнергетики). Их хитрость в том, чтобы прятаться за утверждением, что около 14% энергии в мире добывается из возобновляемых источников, подразумевая, что это энергия солнца и ветра. В действительности же бóльшая ее часть — три четверти — это энергия из биомассы (в основном древесины), и очень большую долю в этом составляет «традиционная биомасса»: хворост, дрова, навоз, которые сжигают бедняки для приготовления пищи. Бедным людям необходима эта энергия, но они дорого за нее расплачиваются, получая проблемы со здоровьем от вдыхания дыма.

Даже в богатых странах, заигрывающих с субсидируемой энергией ветра и солнца, огромная часть возобновляемой энергии приходится на надежные возобновляемые источники энергии — воду и древесину.

Тем временем мировая потребность в энергии растет примерно на 2% в год уже на протяжении почти 40 лет. Между 2013 и 2014 годами, снова согласно данным Международного энергетического агентства, она выросла почти на 2000 ТВт·ч.

Сколько ветряков требовалось бы строить каждый год, если бы они обеспечивали энергетическую потребность только в объеме этого роста и не более? Ответ: около 350 тысяч штук, так как двухмегаваттная турбина может производить около 0,005 ТВт·ч энергии в год. Это в полтора раза больше, чем было построено во всем мире с тех пор, как правительства начали вливать деньги налогоплательщиков в эту так называемую отрасль промышленности в начале 2000-х.

При типичной для ветроферм плотности — очень грубо — 50 акров (~20 гектаров — прим. пер.) на мегаватт для такого количества ветряков потребуется площадь больше, чем занимают Британские острова вместе с Ирландией. Каждый год. Если бы мы продолжали в том же духе в течение 50 лет, то застроили бы ветрофермами каждую квадратную милю суши, равную по площади территории России. И это только для того, чтобы покрыть новую потребность, а не заместить весь громадный объем энергии, получаемой из ископаемого топлива, которое сейчас обеспечивает 80% общемировой потребности.

Не тешьте себя надеждой, что турбины ветрогенераторов со временем могут стать эффективнее. Существует предел того, сколько энергии можно извлечь из двигающихся жидкостей — предел Бетца, и турбины ветряков уже близки к нему. Их эффективность (фактор нагрузки, если использовать инженерный термин) определяется дующими ветрами, которые меняются по своему собственному желанию от секунды к секунде, изо дня в день, из года в год.

Так как механизмы, турбины ветрогенераторов уже достаточно совершенны, проблема в самом ветре, и это мы изменить не можем. Ветер — это изменяющийся поток энергии низкой плотности, человечество уже давно по разумным причинам перестало его использовать для критически важных транспортных и механических мощностей. Он просто недостаточно хорош.

Что касается затрат ресурсов и влияния на экологию. Прямые следствия строительства ветряков — смерть птиц и летучих мышей, проседание бетонных оснований вглубь почвы — это уже достаточно плохо. Вне поля зрения и внимания остается загрязнение окружающей среды, например, в Монголии. Добыча редкоземельных металлов для производства магнитов турбин порождает токсические и радиоактивные отходы в эпических масштабах, поэтому фраза «чистая энергия» — это настолько жестокая шутка, что министрам должно быть стыдно всякий раз, когда она вылетает из их уст.

Дальше — хуже. Ветрогенераторы, кроме стекловолоконных лопастей, состоят в основном из стали и бетонных оснований. Им требуется в 200 раз больше материала на единицу мощности по сравнению с современной газотурбинной установкой комбинированного цикла. Сталь производится с использованием каменного угля — не только для выплавки руды, но и для добавления углерода в сплав. Цемент тоже часто производится с использованием каменного угля. Механизмы «экологически чистой» возобновляемой энергии — это продукты экономики ископаемого топлива, в основном угольной экономики.

Двухмегаваттный ветряк весит около 250 тонн, включая башню, гондолу, ротор и лопасти. Во всем мире для выплавления одной тонны стали требуется около полутонны каменного угля. Добавьте еще 25 тонн угля для производства цемента – и мы получим 150 тонн угля на один ветряк. Итак, если нам нужно строить 350 тысяч ветрогенераторов в год (или несколько меньшее количество больших ветряков) только для того, чтобы покрыть растущие потребности в энергии, потребуется 50 миллионов тонн каменного угля в год. Это около половины всей добычи Европейского союза.

Простите, если вы уже слышали об этом раньше, но у меня в каменном угле есть коммерческий интерес. И теперь получается, что благодаря ему же у меня появляются коммерческие интересы в «экологически чистой» зеленой ветроэнергетике.

Смысл рассмотрения всех этих цифр — показать, что априори абсолютно бессмысленно даже думать, что ветроэнергетика может внести какой-то существенный вклад в мировое производство энергии, не говоря уже о сокращении вредных выбросов, без разрушения планеты. Как много лет назад отметил ныне покойный Дэвид Маккей, арифметика против таких ненадежных возобновляемых источников энергии.

Правда в том, что если вы хотите запитать энергией цивилизацию с меньшим выбросом парниковых газов, нужно сфокусироваться на переводе производства энергии, обогрева и транспорта на природный газ, извлекаемые запасы которого — благодаря горизонтальному бурению и гидроразрыву породы — гораздо богаче, чем мы могли когда-либо мечтать.

Также из всего ископаемого топлива газ производит наименьшее количество вредных выбросов, поэтому интенсивность загрязнения окружающей среды при создании материальных ценностей может даже уменьшиться в то время, как наше богатство продолжит расти. Здорово.

И давайте вложим некоторую часть нашего растущего богатства в атомную энергию и термоядерный синтез, чтобы они могли заменить газ во второй половине этого века. Вот это  конструируемое, экологически чистое будущее. Все прочее — политические манипуляции, контрпродуктивные, как и климатическая политика, и, что еще хуже, приводящие ко все большему бессовестному ограблению бедных, чтобы сделать богатых еще богаче.

Материалы по теме:

Этот японский стартап производит бумагу… из камня

В Лондоне изобрели съедобную бутылку для воды

«Да, я верю в водородную экономику» – почему надо прекратить бороться за нефть

В Стокгольме будут обогревать дома излишками тепла от дата-центров

Эти три блокчейн-стартапа меняют наше представление об энергетике

Фото на обложке: chungking/Depositphotos.

FAQ по ветрякам

  • В каких случаях уместно использовать ветровую установку?

    Ветряную электростанцию следует использовать в местах, где имеются перебои в обеспечении электроэнергией или отсутствует централизованное электроснабжение при условии достаточного ветрового потенциала (среднегодовая скорость ветра не менее 3,5 м/с) и отсутствия высоких зданий или деревьев.

  • Как определить среднегодовую скорость ветра в том месте, где будет установлен ветряк?

    Чтобы получить подобную информацию, требуется проведение исследования. Репрезентативные результаты можно получить только через 1 год. Имейте ввиду то, что большинство ветровых электростанций достигают своей номинальной мощности пот скорости ветра около 7-10 м/с.

  • Необходимо ли разрешение для установки ветряка для частных лиц?

    Никаких разрешений или лицензий получать не нужно. Вы ведь не получаете разрешение на установку дизельного генератора. Тут точно та же ситуация.

  • Как должна быть расположена ось ветроколеса: горизонтально или вертикально? Какое оптимальное количество лопастей должен иметь ветрогенератор?

    Существует множество вариантов конструкции ветровых установок, но в настоящее время 95% всех выпускаемых в мире ветрогенераторов – трехлопастные с горизонтальной осью.

  • Каковы основные критерии для объективного сравнения ветрогенераторов, выпускаемых различными производителями?

    К таким критериям относятся: — безопасность эксплуатации ветрогенератора — коэффициент использования ветра — годовое количество энергии, вырабатываемое в год при заданной среднегодовой скорости ветра, и, соответственно, соотношение стоимости ветрогенератора к годовой выработки электроэнергии — какова необходимая периодичность сервисного обслуживания — надежность работы, характеризуемая, в частности, сроком гарантийного обслуживания — срок эксплуатации ветрогенератора — время выполнения заказа — продолжительность серийного выпуска

  • Чем Ваш ветрогенератор лучше других? Почему мы должны отдать предпочтение именно ему перед другими?

    1. Наши ветрогенераторы успешно эксплуатируются уже свыше 11 лет, показывая надежную работу. 2. Коэффициент использования ветра составляет 51% (Для сравнения: у лучших зарубежных образцов этот коэффициент составляет 49 – 52%, отечественных – 38%)

  • Можно ли приобрести ветроустановку отдельно без мачты? Мачту изготовить на месте.

    Да, такой вариант возможен. Но в этом случае мачта должна соответствовать требованиям нашей конструкторской документации. И в этом случае контроль за изготовлением лежит на покупателе и мы не предоставляем гарантии на ВЭУ.

  • Что означает следующая формулировка: «Мощность генератора составляет 800 Вт, а мощность ветроустановки – 3 кВт»?

    Установленная мощность генератора ветроустановки “ВЭУ-08» — 800 Вт. Благодаря энергоблоку содержащему в себе интеллектуальное зарядное устройство (которое в свою очередь заряжает блок аккумуляторных батарей от ветрогенератор и солнечных фотоэлектрических панелей) и инвертор, максимальная выходная мощность одной системы составляет 5кВт. Системы могут быть объединены, что позволит увеличить выработку электроэнергии.

  • Чем нужно руководствоваться при выборе мощности ветрогенератора для загородного дома?

    Для загородного дома будет достаточно ветрогенератора мощностью 1,5-6 кВт. Многое зависит от того, при какой скорости ветра ветроустановка выдает заявленную мощность, а также от скорости ветра в данном регионе. Если один ветрогенератор выдает мощность 2кВт при скорости ветра, например, 8м/с, а другой 5кВт при 12м/с, то в регионах со среднегодовой скоростью ветра до 7м/с первая установка будет вырабатывать больше электроэнергии за год. Это происходит из-за больших потерь мощности на втором ветрогенераторе при малых скоростях ветра.

  • Как происходит регулирование мощности ветрогенератора и что происходит с ВЭУ при высоких скоростях ветра?

    Регулирование мощности ветрогенератора при скоростях ветра выше расчетной, происходит наиболее прогрессивным способом, за счет изменения угла установки лопастей с помощью компактного регулятора оборотов аэродинамического типа. Остановка ветроколеса осуществляется с помощью системы автоматического перевода лопастей во флюгерное положение. Эти системы являются ноу-хау и были запатентованы.

  • Почему скорость вращения ветроколеса Вашего ветрогенератора 320 об/мин? У других производителей этот показатель выше.

    При данной скорости вращения ветроколеса энергия малых ветров используется наиболее полно. На малых оборотах аэродинамический шум от лопастей значительно ниже. Существуют ВЭУ с частотой вращения ветроколеса 400…500 об/мин и диаметром ветроколеса 4-5 м, в этой ситуации стартовая скорость работы ВЭУ значительно выше. Уровень шума также существенно возрастает.

  • Что означает тихоходное ветроколесо Вашего ветрогенератора?

    Одной из характеристик ветрогенераторов является быстроходность ветроколеса. Она определяется соотношением скорости движения конца лопасти к расчетной скорости ветра. Для современных ветроколес эта цифра лежит в пределах от 4 до 12. При прочих равных условиях, чем больше скорость вращения ветроколеса, тем выше эта цифра. Преимущество наших ветрогенераторов, более тихоходных ветроколес, состоит в том, что они начинают работать при малых ветрах, создают меньше шума, а также износ деталей таких ВЭУ минимален.

  • Что происходит с ветрогенератором при штормовом ветре?

    При скорости ветра более 25 м/с ветроколесо останавливается с помощью системы автоматического перевода лопастей во флюгерное положение, таким образом нагрузка на ветроколесо снижается. Это наиболее безопасный вариант защиты ВЭУ. Другие варианты уменьшения скорости вращения, связанные с созданием противодействующего момента за счет торможения генератором являются потенциально опасными как для ВЭУ, так и для жизни.

  • Как осуществляется грозовая защита?

    Установка имеет соответствующее стандартам и нормативам заземление.

  • Какими аккумуляторными батареями Вы рекомендуете комплектовать Вашу ветроустановку?

    Мы рекомендуем герметичные необслуживаемые аккумуляторные батареи с емкостью не менее 200А*час. Тип и емкость аккумуляторных батарей определяются ветровым потенциалом местности и пожеланиями заказчика.

  • Существуют ли какие-либо требования к месту установки аккумуляторных батарей?

    Для установки аккумуляторных батарей необходимо отапливаемое вентилируемое помещение с температурой выше 0оС площадью 1 м2. Такой шкаф (по желанию заказчика) может поставляться совместно с ветрогенератором. В нем так же может быть размещен дизельный, бензиновый или газовый генератор.

  • Можно ли комбинировать ветрогенераторы с другими источниками энергоснабжения?

    Ветрогенераторы могут быть сопряжены с солнечными батареями, а также с дизельный, бензиновый или газовый генераторами.

  • Зачем нужен инвертор?

    Инвертор служит для преобразования постоянного тока с аккумуляторов в переменный 220(380)В 50 Гц, пригодный для подключения электроприборов.

  • Почему Ваши установки не имеют мультипликатора?

    Мультипликатор увеличивает скорость вращения ветроколеса до скорости вращения быстроходного электрогенератора – от 1500 об/мин. Нашему электрогенератору на постоянных магнитах достаточно той скорости, с которой вращается ветроколесо – 300 об/мин.

  • Какой уровень шума, производимого Вашими установками?

    Ветряные установки создают определенный шум, как и все источники энергии. Шумовые характеристики ветряной установки 10 кВт — примерно 40 дБА непосредственно под установкой во время работы на средних оборотах, что отвечает требованиям европейских нормативных документов. Для сравнения, шум городских дорог 70-80 дБА, а звук от работающего дизель-генератора — 90-110 дБА.

  • Безопасно ли жить рядом с работающим ветрогенератором?

    Да, малые ветряные установки (до 100 кВт) совершенно безопасны для окружающих. Только кротов отпугивают.

  • Нуждается ли установка в сервисном обслуживании?

    ВЭУ-08 является необслуживаемым ветрогенератором и в сервисном обслуживании не нуждается.

  • Какой уход требуется ветряной установке для нормальной работы?

    Наши ветряные установки довольно надежны. Потребуется минимальный уход: проверка надежности закрепления лопастей, смазка движущихся частей. Проверка, не повреждены ли соединительные кабели.

  • Можно ли застраховать ветряную установку?
    Все ветряные установки от 2 до 20 кВт продаются со страховым полисом на 1 год. Страхование оборудования осуществляет компания Стройполис.
  • Можно ли приобрести ветрогенератор в кредит?

    Такая возможность имеется, обращайтесь за консультациями к менеджеру по работе с клиентами.

  • Какие сроки поставки ветряной установки?

    Стандартные сроки поставки ветряных установок: 60 рабочих дней после внесения предоплаты. Если продукция имеется на складе, сроки поставки сокращаются до 5 дней.

  • Как производится монтаж ветроустановки, какое оборудование необходимо, нужен ли подъемный кран?

    Для монтажа ветрогенератора применяется специальное устройство подъема оборудования (принцип «лебедки»). Данное приспособление упрощает монтаж ветроустановки, т.к не требуется подъемный кран. Установка монтируется двумя специалистами в течении 2-3 часов. Возможны два варианта монтажа: 1. Монтаж производителем 2. Шеф-монтаж.

  • Какая стоимость монтажа ветряной установки (ветряной электростанции)?

    Стоимость монтажа ветряного генератора зависит от многих факторов и составляет 10-20% от суммарной стоимости.

  • Можно ли смонтировать ветряную установку самостоятельно?

    Малые ветряные установки (до 2 кВт) вполне можно смонтировать и подключить самостоятельно. Для больших ветряных электростанций, от 5 до 20 кВт, потребуется участие бригады монтажников. Чаще всего монтаж ветряной электростанции проводит организация осуществляющая продажу ветряных электростанций.

  • Каков порядок проектирования места для установки ветрогенератора?

    Для определения подходящего участка для установки ветрогенератора возможен выезд наших специалистов на место. Данные по ветру обычно определяются по справочникам, а также анализом измерений ближайших метеостанций.

  • Существует ли демонстрационная площадка для практического ознакомления с работающими ветрогенераторами?

    Работающие ветрогенераторы можно увидеть и получить исчерпывающую консультацию по техническим вопросам на сайте www.AVANTE.com.ua

  • Какая площадь необходима для установки ВЭУ?

    Монтаж опоры осуществляется на фундамент, состоящий из трех бетонных блоков по 1.2 м3 каждый (высота 1,2 м, диаметр 0.9 м). В дно ям забиваются уголки — заземлители, соединяющиеся с закладными с помощью шины.

  • Каким образом Ваша ветроустановка ориентируется на ветер?

    Горизонтальные ветряки ориентируются за счет флюгера. Ветер сам доворачивает ветрогенератор в нужную сторону. Вертикальные ветрогенераторы не нуждаются в ориентации по веру и работают при любом и даже резко изменчивом ветре. Данная разработка защищена патентным свидетельством.

  • Каков расчетный срок службы ветряных генераторов?

    Срок службы ветряного генератора в зависимости от условий эксплуатации составляет от 15 до 25 лет.

  • Сказывается ли работа ветрогенераторов на работе ТВ и радиоприемников?

    Нет

  • Чем отличается ветроагрегатор с вертикальной осью вращения (вертикальный ветрогенератор) от горизонтальной? Коковы преимущества и недостатки ветрогенераторов вертикальных?

    Основные плюсы вертикальных ветрогенераторов по сравнению с горизонтальными это их бесшумность. Так же надо учитывать повышенную долговечность механизмов из за отсутствия нагрузки на вал. Следует так же учесть более слабый ветер необходимый для старта турбины (1.2м/с по сравнению с 2.5м/с у горизонтальных) Недостаток ветрикальных ветряков один — это цена. Цена вертикальных ветряных генераторов выше примерно в полтора-два раза. Вертикальные ветряные генераторы могут использоваться в городских условиях и крепиться непосредственно на здания и жилые помещения.

  • Как работает гелиосистема в ночное время?

    Поскольку ночью отсутствует солнечное излучение, необходимое для работы солнечного коллектора, гелиосистема не способна повышать температуру в баке накопителе за счет работы коллектора. В ночное время для дополнительного нагрева может быть задействован электрический ТЭН или иной источник тепловой энергии (газовый, электрический или твердотопливный котел).

  • Что такое площадь апертуры и абсорбции?
    Площадь апертуры это площадь с максимальной проекцией, на которую падает солнечное излучение. Площадь абсорбции рассчитывается как произведение ширины и длинны абсорбера. Для вакуумных трубчатых коллекторов с круглым абсорбером, учитывается проекция цилиндра вакуумной трубки на поверхность.
  • Какой расход воды на ГВС у частных лиц?

    Руководствоваться нормами потребления, описанными в СНиП и ДСТУ (100 литров на человека), не всегда целесообразно, поскольку они, как правило, существенно отличаются от фактических данных. Реальное потребление составляет 50-80 л/сутки на человека, если это частные дома, или 30-50 л/сутки — если многоквартирные. Для предварительных расчетов берется величина 50 литров на человека в сутки.

  • Как лучше ориентировать и размещать гелиосистему относительно сторон света?

    Оптимальная ориентация солнечного коллектора – строго на юг. При ориентации гелиосистемы на восточное или западное направление, производительность снижается на 20-25%.

  • Под каким углом устанавливаются солнечные коллекторы к горизонту?

    Как правило, оптимальный угол установки солнечного коллектора для круглогодичной системы равен широте местности, где находиться объект. Для Киева это 50°. Если гелиосистема проектируется с приоритетом на летнее использование то угол установки должен быть на 10-15° меньше широты местности установки (г.Киев — 35-40°). При зимнем приоритете, соответственно, на 10-15° больше широты местности (г. Киев — 60-65°).

  • Возможна ли установка гелиосистемы в уже существующих зданиях с действующими системами отопления и нагрева воды, или гелиосистему можно закладывать только на этапе проектирования и устанавливать во время строительства объекта?

    Гелиосистема устанавливается не только на этапе строительства объекта, но и в эксплуатируемых зданиях. Она с легкостью интегрируется в любые системы отопления и нагрева воды, работает со всеми типами водогрейных котлов, при этом, либо не требует изменений действующих тепловых схем вовсе, либо эти изменения минимальны. Нужно помнить, закладка гелиосистемы на этапе проектирования и строительства позволяет снизить стоимость монтажных работ и более эффективно реализовать тепловую схему с самого начала.

  • Что такое режим стагнации, почему он происходит, как влияет на систему?
    Стагнация (фр. stagnation, от лат. stagno — делаю неподвижным, останавливаю; лат. stagnum — стоячая вода). Режим, при котором прекращается проток теплоносителя по контуру гелиосистемы. Отсутствие расхода в гелиоконтуре может возникнуть по нескольким причинам:
    • отсутствует электроснабжение на циркуляционном насосе (до 30 минут), при высокой солнечной активности.
    • выход из строя циркуляционного насоса.
    • засорение контура сторонними элементами.
    • воздушная пробка в контуре.
    • разгерметизация контура, низкое давление.
    • не правильно настроенный или вышедший из строя контроллер.
    • действия третьих сил (например, случайное перекрытие запорной арматуры на контуре).
    При высокой солнечной инсоляции, отсутствие расхода, приводит к росту температуры коллектора до наступления теплового равновесия, когда выработка тепловой энергии соответствует тепловым потерям в текущий момент времени, при этом, как правило, температура стагнации намного превышает температуру кипения теплоносителя. Режим стагнации в гелиосистеме, сопровождается повышением давления и ростом температуры (в зависимости от коллектора и может достигать 250С). При высокой температуре, теплоноситель в коллекторе начинает превращаться в пар. При этом, возникающее избыточное давление компенсируемое расширительным баком, который обязательно устанавливается в любой системе с закрытым контуром. Солнечные коллекторы от компании ATMOSFERA и другие компоненты гелиосистем рассчитаны на работу при высоких температурах в режиме стагнации. Но следует учесть, что при многократно перегреве теплоносителя может деградировать (вплоть до образования твердых фракций), его химический состав меняется и приводит к менее эффективной работе системы или выходу ее из строя. При частых режимах стагнации особенно тщательно нужно следить за состоянием и характеристиками теплоносителя. Для предотвращения наступления режима стагнации часто используют системы утилизации избыточного тепла. Фаза процесса стагнации описаны ниже:

    I фаза – Температурное расширение теплоносителя Данная фаза продолжается то начала первичного парообразование, рост давления в системе происходит за счет температурного расширения теплоносителя (для пропиленгликоля 8,48%). Давление при этом повышается на 1 Атм.

    II фаза — Парообразование теплоносителя Температура теплоносителя достигает температуры кипения (зависит от давления в системе). Образуется пар, давление возрастает еще на 1 Атм.

    III фаза — Кипение теплоносителя в коллекторе Обильное парообразование, до полного вытеснение жидкого теплоносителя из теплообменника коллектора. Сопровождается ростом давления и температуры.

    IV фаза — Режим устойчивого перегрева Собственно режим стагнации – режим теплового равновесия. Тепловые потери на коллекторе равны производительности коллектора.

    V фаза — Режим конденсации Температура паровой смеси опускается (на коллектор поступает меньше солнечной энергии – затенение, изменение условий окружающей среды) и достигает температуры конденсации (температуры фазового перехода), теплоноситель переходи опять в жидкое состояние.

  • Как влияет снег на производительность гелиосистемы?

    Вакуумные коллекторы имеют преимущество — очень низкие теплопотери, что дает возможность улавливать и собирать тепло даже при экстремально низких температурах (до -30С°). Но в случае со снегом это играет свою отрицательную роль — ввиду низких теплопотерь снег на трубках оттаивает очень плохо. Однако, вакуумный солнечный коллектор прозрачен для снега, так как между трубками есть расстояние в несколько сантиметров. Вакуумные солнечные коллекторы могут быть засыпаны снегом только в периоды сильного снегопада с налипанием мокрого снега, что случается достаточно редко. Проблема решается грамотным монтажом, чисткой или установкой дополнительных систем оттаивания снега. Плоские коллекторы за счет собственных конвективных потерь самоочищаются от снега — снег тает на поверхности коллектора.

  • Гелиосистемы предназначены для небольших или крупных потребителей тепловой энергии? Можно ли использовать гелиосистемы для больших объемов воды, которые используются в многоквартирных жилых домах, школах, гостиницах, бассейнах?

    Конечно! Гелиосистема – универсальна, она идеально подходит, как для частного коттеджного строительства, так и для объектов с большими тепловыми нагрузками. Мощность гелиосистемы, легко регулируется, она прямо пропорциональна количеству солнечных коллекторов в системе – чем их больше, тем больше произведенной тепловой энергии на выходе, это позволяет подобрать систему под любой объект с любым потреблением. Срок окупаемости объектов с большим потреблением значительно меньше, поскольку в таких системах дополнительного оборудования меньше, а генерирующего (солнечные коллекторы) больше.

  • До какой температуры нагревает воду гелиосистема?

    Производительность гелиосистемы зависит от многих условий: окружающей среды (поступление солнечной энергии, влажность, сила ветра, температура) и применяемого оборудования (технические параметры солнечных коллекторов, изоляции трубопровода, размещение в пространстве и т.д.), поэтому для каждого конкретного случая она будет отличаться. Если говорить о среднестатистических данных для территории Украины, то в тепловое время года — с мая по сентябрь гелиосистема может быть основным источником нагрева воды и подогревать воду до температуры 55°C  — 60°C (при необходимости может довести воду до кипения). В зимний период гелиосистема служит источником предварительного нагрева с температурой нагрева до 30°C.

  • Какие коллекторы более эффективны, вакуумные или плоские?

    К счастью (или к сожалению) однозначного ответа на этот вопрос нет. Производительность каждого коллектора зависит, не только от его технических параметров (оптического КПД, и 2-х температурных коэффициентов), но и от притока солнечной радиации, температуры окружающей среды и теплоносителя внутри коллектора. Именно поэтому, сравнивать коллекторы между собой корректно только при конкретных условиях окружающей среды. Вакуумный коллектор более производителен при использовании в зимнее время года и в целом в круглогодичном цикле, в то же время в летний период (при небольших перепадах температур) плоский коллектор может показывать более высокую эффективность. Наряду с более низкой стоимостью плоский коллектор является идеальным решением при замещении сезонных нагрузок в летний период года (в летних лагерях, базах отдыха, санаториях и т.д.), а вакуумный коллектор, если нужен больший уровень комфорта при круглогодичном цикле.

  • Может ли гелиосистема обеспечить 100% потребности в горячем водоснабжении и отоплении для жилья?

    К сожалению нет. Гелиосистема может заместить 100% потребности в горячей воде с мая по сентябрь, в зимнее время эта величина будет составлять 30-40%. В течении года замещение гелиосистемой потребности в ГВС может достигать 70-75%. Это связано с тем, что в первую очередь производительность гелиосистемы зависит от притока солнечного излучения, которое меняется, как в течении дня, так и течении года. При этом разница между зимней и летней солнечной активностью составляет 5 раз. Следует помнить, что увеличение количества коллекторов в гелиосистеме в зимнее время не приведет к росту температуры, поскольку в этот период года преобладает рассеянное излучение. В тоже время летом (когда преобладает прямое излучение) не пропорциональная система, в которой потребление существенно меньше производительности коллекторов, накладывает дополнительные требования к системе утилизации тепла во избежание закипания теплоносителя внутри коллекторов.

  • Эффективна ли гелиосистема в зимнее время?

    Конечно! Гелиосистемы работают даже при очень низких температурах — до -30°C если используется теплоноситель на основе пропиленгликоля, и до -50°C если на основе глицерина. Естественно, производительность гелиосистемы в зимнее время снижается (в той или иной мере в зависимости от конструкции и применяемого оборудования), но они не теряют своей работоспособности и продолжают нагревать воду.

  • Работает ли гелиосистема при рассеянном солнечном излучении, при облачной погоде?

    Селективное (поглощающее) покрытие солнечного коллектора улавливает широкий спектр солнечного излучения, от ультрафиолетового до инфракрасного, эта особенность позволяет работать коллектору даже при рассеянном излучении и вырабатывать тепловую энергию даже при пасмурной погоде.

  • Каков срок службы и гарантии на гелиосистемы?

    Срок службы гелиосистем составляет от 25 до 50 лет. При этом гарантия на солнечные коллекторы составляет до 15 лет. Такие длительные сроки эксплуатации и гарантии на гелиосистемы обусловлены применением только качественных комплектующих от ведущих мировых производителей. Более полную информацию по условиям и срокам гарантийных обязательств на все комплектующие вы можете получить в соответствующем пункте гарантийного талона.

  • Из чего состоит гелиосистема, какие основные узлы?
    1. Коллекторное поле, из вакуумных или плоских коллекторов
    2. Рама для солнечных коллекторов
    3. Воздухоотводчик
    4. Насосная группа
    5. Бак накопитель (косвенного нагрева)
    6. Расширительный бак
    7. Термосмесительный клапан
    8. Теплоноситель
    9. Контроллер
    10. Соединитель коллекторов
  • Что такое солнечная радиация и солнечная инсоляция?

    Это тождественные понятия. Солнечная радиация — это энергия излучения, испускаемого солнцем в результате реакции ядерного синтеза. Следует отметить, что данный термин является калькой с английского (Solar radiation) и является синонимом «солнечной инсоляции». Солнечная инсоляция — облучение поверхностей солнечным светом (солнечной радиацией) или поток прямой солнечной радиации на горизонтальную поверхность. Инсоляцией называют облучение поверхности, пространства параллельным пучком лучей, поступающих с направления, в котором виден в данный момент времени центр солнечного диска. Измеряется в Вт×час/м².

  • Что такое солнечная постоянная?

    Солнечная константа (или солнечная постоянная) — это количество солнечного электромагнитного излучения (солнечной радиации) на единицу площади, измеренной на внешней поверхности земной атмосферы, перпендикулярной к лучам, на расстоянии одной астрономической единицы от Солнца. Солнечная постоянная включает в себя все виды солнечного излучения, а не только видимый свет. По данным внеатмосферных измерений, солнечная постоянная составляет 1367 Вт×час/м². Солнечная постоянная не является неизменной во времени величиной. Известно, что на её значение влияют два основных фактора: расстояние между Землей и Солнцем, изменяющееся в течение года по причине эллиптичности орбиты Земли (годичная вариация 6,9% — от 1,412 кВт/м² в начале января до 1,321 кВт/м² в начале июля).

  • Что такое солнечный коллектор?

    Солнечный коллектор является основной частью гелиосистемы, и предназначен для преобразования поглощенного солнечного излучения в тепловую энергию.

  • Что такое боросиликатное стекло и почему оно применяется в солнечных коллекторах?

    У боросиликатного стекла коэффициент теплового расширения очень мал. Это позволяет стеклу не трескаться при резких изменениях температуры. Этим обусловлено его применение в гелиотехнике, где необходима термическая стойкость, поскольку суточные перепады температур на коллекторе могут достигать 250 °C.

  • Зачем нужно бариевое напыление на трубках вакуумных коллекторов?

    Бариевое напыление, находящееся в нижней части вакуумной трубки служит для индикации наличия вакуума между колбами. Барий (Ba, атомный номер 56) это редкоземельный элемент в чистом виде, практически, не встречается, поскольку мгновенно окисляется под воздействием кислорода. При наличии вакуума между колбами бариевое напыление имеет зеркальный стальной оттенок, при разгерметизации трубки и попадании воздуха, бариевое напыление выпадает в осадок и становится мутновато-молочного оттенка.

  • Нуждается ли гелиосистема в периодическом техобслуживании?

    Компания ATMOSFERA рекомендует проводить ежегодный сервисный осмотр и диагностику гелиосистем (впрочем, как и любых других инженерных систем, установленных на вашем объекте). Диагностика включает в себя проверку работоспособности всех элементов системы, проверку герметичности контуров, отработку алгоритмов управления, при необходимости замену расходных частей. Особое внимание необходимо уделить элементам с ограниченным сроком эксплуатации. Например, магниевые аноды в баках накопителях, как правило, меняют раз в год (частота зависит от характеристик воды). Также следует обратить внимание на теплоноситель гелиоконтура — в зависимости от режимов эксплуатации его замена требуется каждые 5-7 лет.

  • Какой срок окупаемости гелиосистем?

    На текущий момент, срок окупаемости гелиосистем составляет от 3 лет. Эта величина зависит не только от производительности системы, ее стоимости, и режима ее использования, но и от потребителя, который ее использует. Поскольку стоимость энергоресурсов для юридических и физических лиц отличаться в 3-5 раз, естественно, при прочих равных условиях (размера системы и места установки) срок окупаемости гелиосистемы, установленной для юридического лица, будет в 3-5 раз меньше, нежели для физического. Чем больше гелиосистема, тем меньше в процентном соотношении нужно дополнительного оборудования (трубы, изоляция, баки накопители), соответственно, срок окупаемости уменьшается.

  • Существует ли упрощенный алгоритм примерного расчета затрат на установку солнечной водонагревательной системы?
    В разделе «Коммерческие предложения» вы можете ознакомиться с предварительными предложениями для различных типов систем с различным потреблением тепла. Из представленного списка систем вы сможете выбрать самый подходящий именно для вас вариант. Для более точного расчета системы, с учетом особенностей вашего объекта, вы можете заполнить опросный лист, и в течении суток наши менеджеры подготовят для вас персонализированное предложение.
  • Можете ли вы дать координаты ваших клиентов, у которых уже установлено ваше оборудование? Мы хотели бы получить отзывы от пользователей ваших солнечных водонагревателей.

    Политика нашей компании не предусматривает передачу третьим лицам информации о наших клиентах, эта информация строго конфиденциальна. Это правило продиктовано многолетним опытом и действует во избежание причинения беспокойства и лишних хлопот нашим клиентам. В тоже время, понимая интерес, мы стараемся организовать в каждом регионе несколько объектов с возможностью их посещения или получения объема данных о работе системы. Всю необходимую информацию и условия уточняйте у региональных дилеров и представительств компании ATMOSFERA.

  • Насколько прочны вакуумные и плоские коллекторы?
    В конструкции вакуумных и плоских солнечных коллекторов применяются ударопрочные и боросиликатные стекла. Коллекторы предназначены для эксплуатации в условиях внешней окружающей среды и выдерживают высокие механические воздействия вплоть до попадания града диаметром 40 мм.
  • Как влияет загрязнение и обледенение на производительность гелиосистемы?

    Действительно, мощность гелиосистемы может снижаться на 5-7% в зависимости от степени загрязненности поверхности солнечного коллектора грязью, пылью или смогом. При полном обледенении производительность падает на 25%. Однако, эти потери производительности носят кратковременный характер, поскольку солнечный коллектор самоочищается в условиях окружающей среды (дождь, снег, ветер) и не требует дополнительных действий по своей очистке. В тоже время, никаких ограничений по дополнительной очистке солнечных коллекторов нет, и она безусловно положительно скажется на производительности солнечной системы.

  • Какие есть способы утилизации избыточного тепла?

    Лучшим способом утилизации тепла служит правильно спроектированная система с отсутствием этого самого избытка тепла. Также, существуют аппаратные решения (функция «выходной день») и алгоритмы работы контроллера, которые позволяют сбрасывать тепло в ночное время непосредственно через гелиоконтур. Помимо этого можно использовать дополнительные конструктивные элементы системы:

  • Что такое фотомодуль?

    Фотомодуль – специальное полупроводниковое устройство, выполняющее преобразование энергии солнечного излучения в электрическую энергию.

  • Что лучше поликристалл или монокристалл?

    Теоретический КПД монокристаллического фотоэлемента выше чем у поликристаллического, но общий КПД фотомодуля отличается от КПД фотоэлемента и на него влияет качество сборки. Поэтому у одного производителя эффективно поликристаллических фотомодулей не сильно отличается от эффективности монокристаллических.

  • Тонконпленочные фотоэлементы лучше работают в пасмурную погоду, правда ли это?

    Больших различий в выработке тонкопленочных и кристаллических элементов при пасмурной погоде нет, но рабочие напряжения тонкопленочных фотомодулей выше и даже при пасмурной погоде напряжение на тонкопленочных фотомодулях будет выше минимального рабочего напряжения системы. Это значит, что в то время когда система с кристаллическими фотомодулями отключится из-за недостатка напряжения – система на тонкопленочных фотомодулях продолжит работать.

  • Могу ли я полностью обеспечить свой дом электроэнергией от солнечных панелей?

    Увы, приток солнечной энергии на фотомодули не постоянен во времени и для обеспечения гарантированного электроснабжения всех потребителей необходимо установить фотомодули с запасом для обеспечение требуемой зимней выработки и добавить к системе аккумуляторы. Стоимость такой станции для среднего домохозяйства составит десятки тысяч долларов и при условии отключения от электросети станция имеет шансы не окупится. Компания Атмосфера предлагает полностью автономные станции для электропитания объектов к которым нет возможности провести электричество, резервные станции для аварийного электропитания и сетевые станции для экономии электроэнергии и продажи ее в сеть по зеленому тарифу.

  • Из чего состоят солнечные электростанции?

    Основными компонентами солнечных электростанций являются фотомодули, вырабатывающие постоянный ток и инверторы, преобразующие постоянный ток в переменный. Для автономных и резервных станций необходимы аккумуляторные батареи для накопления электрической энергии и контроллеры заряда управляющие процессом заряда АКБ.

  • Мощность фотомодуля это сколько он выработает в час?

    Теоретически, мощность фотомодуля это произведение напряжения в точке максимальной мощности на ток в точке максимальной мощности. На практике это мгновенное значение, которое можно получить из фотомодуля при идеальных условиях.

  • Сколько выработает фотомодуль?

    Приблизительная годовая выработка 1Вт кристаллического фотомодуля составит 1кВт*ч, 1Вт тонкопленочного фотомодуля – 1,3кВт*ч. Более точные данные и детализацию за определенный период времени можно получить используя специализированное ПО.

  • Работает ли это?

    Да! Тепловой насос просто транспортирует тепло из одного места в другое. Ваш холодильник работает по такому же принципу. Если Вы поставите бутылку с водой в холодильник, через некоторое время, она охладится. Притронувшись к задней стенке холодильника, и Вы почувствуете тепло, которое холодильник забрал у бутылки. Используя этот же принцип, тепловой насос перемещает тепло из земли в Ваш дом, а Солнце снова восстанавливает это тепло.

  • Как тепло перемещает из моего участка в дом?

    Земля имеет свойство впитывать солнечное тепло. Это тепло извлекается из коллектора, уложенного на Вашем участке. Вода с незамерзающей жидкостью циркулирует в коллекторе, абсорбируя тепло из окружающего его грунта. Коллектор в доме подсоединен к тепловому насосу, который передает тепло в систему отопления и нагревает бытовую воду.

  • Если температура в коллекторе понизится ниже нуля, тепловой насос не будет работать и извлекать тепло?

    Нет, при нуле замерзает вода. Тепловая энергия есть во всем, температура чего выше -273 °C. Геотермальный тепловой насос будет работать вплоть до -10 °C в коллекторе. В Украине укладка горизонтального коллектора на глубину около метра есть оптимальной.

  • Какой тип установки мне выбрать?

    Доступная площадь возле здания определяет метод поглощения тепла. Коллектор может быть уложен в грунт или погружен в скважину. Также он может быть уложен на дно водоёма. Если места для горизонтальной укладки недостаточно и бурить очень дорого, можно установить воздушный тепловой насос. Его эффективность ниже, но установить его можно где угодно.

  • Насколько эффективен тепловой насос?

    Тепловой насос функционирует от электросети, используя затраченную энергию гораздо эффективнее любых котлов, сжигающих топливо. Значение КПД у него в несколько раз больше единицы. Например, расходуя 1 кВт электроэнергии, Вы получите 3-4 кВт тепла. Таким образом, получаете 2-3 кВт тепла бесплатно из окружающей среды.

  • Где в доме нужно размещать тепловой насос?

    Можно размещать в подсобном помещении, кладовке, подвале, или даже в гараже.

  • Насколько он шумен?

    Тепловой насос шумит как обычный бытовой холодильник.

  • Какой тип отопления выбрать?

    Можно использовать как радиаторную систему, так и напольное отопление. Наиболее эффективным сочетанием является тепловой насос с напольным отоплением. В таком случае КПД будет максимально возможным. В коммерческих зданиях тепловой насос лучше подключить к системе воздушного распределения.

  • Будет ли он отапливать в самое холодное время года?

    Да. Тысячи этих систем были установлены в разных точках Европы, в том числе и в Скандинавии, где зимы очень суровые. Мы спланируем наиболее подходящую систему для Вас.

  • Можно ли получить необходимое количество горячей воды?

    Мы сделаем правильный подбор исходя из пикового количества потребляемой горячей воды в самый холодный день в году. Тепловые насосы производят не такую горячую воду как газовые котлы. Вместо производства горячей воды, которой можно обжечься, Вам нужно будет добавлять меньше холодной воды, чем Вы привыкли. Цель в том, чтобы не вырабатывать слишком горячую воду и таким образом экономить Ваши деньги. Ведь выработка неадекватно горячей воды приводит к уменьшению эффекта теплового насоса.

  • Можно использовать тепловой насос в качестве кондиционера летом?

    Да. Можно приобрести тепловой насос с блоком охлаждения, что абсолютно уберет потребность в кондиционировании и горячей воде в летний период. Технически это реализуется с помощью фанкойлов или приточной вентиляции.

  • Могу ли я отапливать бассейн?

    Да. Мы можем разработать установку с подогревом бассейна.

  • Сэкономит ли это мне деньги?

    Да, сравнивая с любой топливной системой, тепловой насос в несколько раз экономичнее в эксплуатации.

  • В чем экологическая безопасность теплового насоса?

    Насос не производит вредных выбросов, воздейстие коллектора минимально, хладагент R407C, циркулирующий в агрегате, нетоксичен и безвреден для озонового слоя.

  • Откуда тепловой насос извлекает тепло ?

    Солнце – мощнейший источник энергии, оно нагревает воздух, воду, земную поверхность и глубины. Тепловой насос извлекает эту накопленную солнечную энергию.

  • Как производится управление работой теплового насоса?

    Системный мониторинг реализуется микропроцессорными средствами автоматики, автоматизированная система управления обеспечивает безопасный и эффективный режим работы теплового насоса и дополнительного оборудования. Подробное описание функций можно найти в инструкциях пользователей.

  • Что можно сказать о надежности системы?

    Срок эксплуатации земляного коллектора зависит от уровня кислотности почвы и может достигать 50-100 лет, при повышенном же «pH» — приблизительно 30 лет. Непосредственно в самой установке единственной движущей частью является компрессор, срок службы которого составляет 15 лет, и который можно легко и дешево заменить по истечении срока его эксплуатации.

  • Насколько сложно обслуживание установки?

    В процессе эксплуатации система не нуждается в специальном обслуживании, возможные манипуляции не требуют специальных навыков и описаны в инструкциях к конкретным моделям.

  • Как дизайн установки вписывается в интерьер дома?

    Тепловой насос компактен — серийные установки имеют размер 600x600x1650 и 600x600x850 мм. По желанию заказчика корпус может быть выполнен в дереве.

  • Совместим ли тепловой насос с уже имеющейся в наличии у заказчика отопительной системой?

    Тепловой насос совместим с практически любой циркуляционной теплопроводной отопительной системой, независимо от вида котла.

  • Ветряки на четверть снизят мощность других ветряков в Северном море

    Naveed Akhtar et al. / Scientific Reports, 2021

    Немецкие климатологи обнаружили, что если в Северном море строить ветряные электростанции согласно текущим проектам, то из-за их близкого расположения скорость ветра может снизиться на 2,5 метра в секунду. Это, в свою очередь, уменьшит генерируемую мощность в марте и апреле на 26 процентов, пишут ученые в Scientific Reports.

    Одна из самых перспективных разновидностей ветряных электростанций — фермы, расположенные в море. Во-первых, там значительно больше свободного пространства, чем на суше, а во-вторых, заметно сильнее ветер: уже в 10 километрах от берега скорость ветра на 25 процентов больше. Но поскольку стоимость морских ветроэлектростанций примерно в полтора-два раза выше наземных, то и проектировать их надо значительно тщательнее — учитывая возможные аэродинамические эффекты и эволюцию карты морских ветров в ближайшем будущем.

    Основная площадка для размещения морских ветрогенераторов в Европе — территория Северного моря. Уже сейчас вдоль побережья и судоходных линий запущены десятки станций, на соседних участках устанавливаются новые ветряки, в других областях изучают возможность запуска ветрогенераторов в будущем.

    Карта уже запущенных морских ветроэлектростанций в Северном море (отмечены темно-синим) и тех станций, которые планируют запустить в будущем

    Naveed Akhtar et al. / Scientific Reports, 2021

    Если электростанция, даже состоящая из сотен отдельных ветряков, стоит посреди моря в одиночестве, то она оказывает минимальное влияние на розу ветров, и изменение скорости воздушного потока не скажется на ее эффективности в будущем. Но если несколько ферм расположены впритык друг к другу, то энергетическими потерями, связанными с образованием вихревых воздушных потоков, пренебрегать уже нельзя. Энергия ветра, дующего на лопасть турбины, частично преобразуется в электроэнергию, а частично — в турбулентную кинетическую энергию потоков воздуха, уже прошедшего турбогенератор. Это не только снижает скорость самого потока, но и слегка повышает температуру и влажность в области за ветрогенератором — длина этого следа может составлять несколько десятков километров. Немецкие климатологи под руководством Навида Ахтара (Naveed Akhtar) из Центра имени Гельмгольца Гереон решили проверить, как новые ветряные электростанции будут влиять на мощность соседних ферм, если их построят в соответсвии с текущим планом, и выяснили, этот аэродинамический эффект сказывается и на генерируемой мощности, и на направлении и силе ветра.

    Исследование проводилось с помощью климатической модели COSMO-CLM. Сначала результаты расчетов авторы работы проверили по данным наблюдений за направлением и скоростью ветров с 2008 по 2017 год в центральной и южной частях Северного моря, где планируется построить наибольшее число морских станций довольно близко друг от друга. После этого ученые смоделировали, как будут вести себя воздушные потоки над Северным морем после строительства запланированных ветроэлектростанций в ближайшем будущем. Сравнив результаты моделирования с электростанциями и без них, климатологи рассчитали, насколько сильно замедлится ветер после прохождения ветроэлектростанций из-за аэродинамического вихревого следа и как это скажется на генерируемой мощности.

    Падение скорости ветра на ветроэлектростанциях из-за турбулентного следа

    Naveed Akhtar et al. / Scientific Reports, 2021

    Падение коэффициента использования установленной мощности ветроэлектростанций из-за турбулентного следа

    Naveed Akhtar et al. / Scientific Reports, 2021

    Выяснилось, что сильнее всего будет падать скорость у доминирующих в регионе юго-западных ветров — максимальное падение скорости ожидается в марте и апреле, при этом этот аэродинамический вихревой след может растянуться на 40 километров за электростанцией. Максимальная среднегодовая потеря мощности на турбулентную кинетическую энергию составит 18 процентов — это затормозит юго-западный ветер в среднем на 2–2,5 метра в секунду в зависимости от геометрии электростанции. А такое падение скорости в свою очередь приведет к 22-процентному снижению коэффициента использования установленной мощности ветроэлектростанций в среднем за год и 26-процентному снижению — в среднем за сезон.

    Ученые отмечают, что уменьшение генерируемой мощности ветрогенераторов более, чем на 20 процентов, — очень заметная величина, которая приведет к значительным экономическим потерям. Поэтому при планировании и запуске новых морских ветроэлектростанций в Северном море необходима дополнительная оптимизация с привлечением международных комиссий.

    При проектировании новых ветряных электростанций важно не только правильно размещать их друг относительно друга, но и тщательно следить за расположением отдельных ветряков внутри фермы. Например, в 2018 году физики обнаружили, что выгоднее всего расставлять ветрогенераторы сильно неравномерно — тогда средняя мощность одной турбины внутри станции будет составлять около 60 процентов от мощности одиночного ветряка, а это на 30 процентов выше, чем при равномерной расстановке.

    Александр Дубов

    «Двойные» ветряки и мини-реакторы: как развивается сфера EnergyTech

    Новые технологии в энергетике помогают замедлить глобальное потепление. Рассказываем, какие разработки позволяют получить больше электричества от солнца и ветра, а также снизить вред при добыче нефти

    Что такое энергопереход и почему о нем все говорят

    К 2021 году научное сообщество пришло к окончательному выводу о том, что стало главной причиной изменения климата. Исследователи Корнелльского университета провели метанализ 88 125 работ, в которых 99,9% ученых заявили — глобальное потепление вызвано вмешательством человека. Это подтверждает похожее исследование 2013 года, в котором группа ученых из США, Австралии и Канады также связывала изменения климата с человеческим фактором.

    Как правило, изменения климата связывают с использованием ископаемого топлива — угля, нефти и газа. В 2015 году 195 стран подписали Парижское соглашение, согласно которому правительства собираются замедлить нагрев Земли. Для этого планируется совершить энергопереход — перейти на экологичные источники энергии.

    Условно все источники можно поделить на:

    • Возобновляемые — те, что могут давать бесконечную энергию. К ним относят солнце, ветер, вода, биотопливо и другие.
    • Невозобновляемые — те, что рано или поздно могут закончится. К ним относят нефть, газ, атомную энергию.

    Чаще всего экологичными считаются возобновляемые источники энергии (ВИЭ), поскольку при их использовании не выделяются углеводород, радиоактивные отходы и другие вредные вещества.

    При этом вопрос, что считать «грязной» энергетикой, остается неоднозначным. В начале 2022 года Еврокомиссия признала атом и газ в качестве «зеленых» источников энергии. В ЕС считают, что ветер, вода и солнце не могут обеспечить бесперебойным питанием предприятия и людей.

    Из-за противоречий трудно понять, насколько каждый вид топлива эффективен и не несет вреда окружающей среде. Разберемся в этом подробнее.

    Сколько энергии приносят солнце, ветер и вода

    Чаще всего в качестве возобновляемой энергии используют солнечный свет. Согласно базовому прогнозу Международного энергетического агентства (МЭА), к 2030 году 80% новых мощностей придется именно на этот тип энергии. Солнечные панели позволят производить 4 813 ТВт электричества в час.

    В МЭА также считают, что к 2030 году доля солнечной и ветряной энергии увеличится на 30%. При этом у ветряных турбин есть преимущество перед солнечными панелями — они занимают меньше места по площади, а значит, их можно размещать прямо на сельхозугодьях. А разместив несколько «ветряков» рядом, можно добыть еще больше энергии. Так, в Дании, Германии и Нидерландах к 2050 году планируют возвести искусственный остров в море и разместить на нем ветроэнергетическую станцию. Она сможет вырабатывать до 100 ГВт·ч электричества в год.

    Главные преимущества возобновляемой энергии — в том, что ее ресурсы неограничены, а добыча экологична. Несмотря на это, у «зеленой» энергии есть недостатки:

    • Дешево добывать, но дорого передавать. По данным МЭА, передача энергии от ветряных станций обходится в три раза дороже, чем от угольных ТЭЦ.
    • Непостоянство. Возобновляемые источники сильно зависят от природных условий: продолжительность световых суток меняется в течение года, а на скорость ветра влияют ландшафт и погода.

    Чтобы уменьшить воздействие этих недостатков, компании улучшают способы добычи электроэнергии. Например, в солнечной энергетике начинают применять перовскит: он позволяет создавать более тонкие панели, которые можно устанавливать в стекла зданий. Благодаря этому можно увеличить полезную площадь и получать больше энергии.

    А General Electric придумала размещать «ветряки» на воде — каждая турбина стоит на платформе, которая крепится ко дну с помощью тросов. Поскольку из-за берегового эффекта скорость ветра на воде выше, это позволяет получить больше энергии, чем если размещать турбины на суше.

    Кроме того, инженеры придумывают, как поднимать турбины на несколько сотен метров, где есть стабильные воздушные потоки. Такие конструкции снизят зависимость от погоды, однако до коммерческого применения турбины на планерах и аэростатах еще не дошли.

    Как и сколько страны инвестируют в ВИЭ

    План по переходу к возобновляемой энергии идет параллельно с достижением углеродной нейтральности — состояния, когда компании перестанут выделять углекислый газ или смогут компенсировать выбросы за счет углеродно-отрицательных проектов. Такого плана придерживаются в Евросоюзе, где разработали Green Deal — меры по коррекции экономического курса, которые должны сформировать углеродно-нейтральное пространство к 2030 году. Чтобы достичь цели, в ЕС планируют:

    • сократить на 40% объем выбросов парниковых газов до уровня 1990 года;
    • нарастить долю ВИЭ среди всех источников энергии до 32%.

    По подсчетам Еврокомиссии, на достижение этих задач понадобится инвестировать по €260 млрд каждый год.

    Россия планирует выйти на на углеродную нейтральность к 2060 году.

    Помимо ЕС, лидерами по инвестициям в ВИЭ стали Китай, США, Япония и Великобритания. По данным рейтинга BloombergNEF, больше всего страны вкладывают в ветровую и солнечную энергетику, биотопливо и малую гидроэнергетику. За 20 лет инвестиции выросли с $33 млрд до более чем $300 млрд.

    инфографика — инвестиции в ВИЭ

    Эти деньги направляются как на расширение существующих «зеленых» электростанций, так и на их улучшение. Например, за последние годы для «ветряков» стали применять искусственный интеллект: он помогает получить более точный прогноз погоды и настроить турбины так, чтобы они вырабатывали больше электричества.

    Кроме увеличения мощностей появляются идеи и для хранения энергии. Так, швейцарский стартап Energy Vault придумал необычную конструкцию в виде 200-метровой кирпичной башни с кранами на крыше. Когда электростанции нужно сохранить энергию, краны автоматически собирают башню, а если нужно «отдать» — то разбирают. В 2019 году стартап привлек $100 млн от SoftBank.

    Что происходит с ВИЭ в России

    Традиционно считается, что в России слабо развита «зеленая» энергетика. В частности, размер отечественного рынка ветроэнергетики занимает меньше 1% от мирового.

    Специалисты отмечают, что развитие ВИЭ в нашей стране тормозят два фактора:

    Сомнения в «зеленой» энергетике. «Многие жители страны, включая лиц, принимающих решения, сомневаются, что за счет энергии солнца и ветра можно стабильно снабжать предприятия электроэнергией, считают, что для солнечной электростанции необходима огромная территория», — считает старший научный сотрудника РАНХиГС Татьяна Ланьшина.

    Мало специалистов. «К сожалению, в России слабая инженерная база. У нас мало инженеров, ориентирующихся в современном оборудовании и технологиях, которые могли бы заниматься практическим обучением новых специалистов. Сейчас институт инжиниринга в России — это наследие СССР, которое с 1980-х годов эволюционирует очень медленно, а зачастую и вовсе закрыто к современным идеям», — заявил гендиректор Neosun Energy Илья Лихов.

    Несмотря на трудности, энергопереход в России могут ускорить внешние факторы. Одним из них стал углеродный налог, который Еврокомиссия обяжет платить отечественные компании. Согласно методике РБК, подтвержденной в Минэкономразвития, поставщики российских товаров с большим углеродным следом будут платить в бюджет Евросоюза не менее €1,1 млрд в год.

    Чтобы сократить отставание в «зеленой» энергетике, в 2021 году правительство запланировало увеличить долю ВИЭ в энергобалансе страны с 1% до 10% в 2040 году. А до 2035 года в развитие возобновляемых источников планируется привлечь инвестиций на ₽1 трлн. По словам министра энергетики РФ Александра Новака, в 2021 году в стране было введено 1 400 МВт солнечных и ветровых электростанций. Это позволило в 1,5 раза увеличить установленную мощность объектов ВИЭ, выработка за год выросла на 75%.

    Однако наиболее наибольшую поддержку получат водородная и атомная энергетика — на развитие последней только в трехлетнем бюджете заложено около ₽40 млрд. Так, сейчас идет строительство строительство реактора на быстрых нейтронах БРЕСТ, запуск которого запланирован на 2029 год. К 2030 Россия планирует занять 20% мирового рынка атомных электростанций малой мощности, 24% рынка ядерного топлива и 20% мирового рынка водорода.

    Какие инновации используют в невозобновляемой энергетике

    Нефть до сих пор остается топливом № 1 в мире — доля ее потребления оценивается в 31%. В МЭА считают, что спрос на нефть останется высоким до конца 2020-х годов. А поскольку производителям углеводородов нужно поддерживать баланс спроса и предложения, к 2025 году цена на нефть составит $71 за баррель, а в 2040 — $85.

    Чтобы добыча нефти наносила меньше вреда экологии, компании улучшают технологические процессы. Например, предприятия перестают сжигать попутный газ (выделяется при добыче и обработки нефти. — РБК Тренды): это помогает уменьшить количество вредных выбросов, а также использовать его для обогрева домов или в производстве. По данным «Сибура», такая технология позволяет увеличить переработку попутного газа в три раза.

    Примечательно, что «зеленую» энергию можно использовать в том числе и для добычи углеводородов. По такому принципу работают нефтедобывающие платформы у берегов Норвегии. Электричество для платформы получают из возобновляемых источников, а также за счет попутного газа.

    Если выбросов CO2 не избежать, то их можно улавливать. В этом компаниям помогают специальные установки, которые засасывают выбросы с помощью вентиляторов рядом с предприятиями, а затем пропускают его через абсорбент. В дальнейшем углекислый газ закачивают под землю в истощенные или действующие месторождения нефти. Технологии CCS (сarbon capture and storage, улавливание и хранение углерода) развиваются с 1970-х годов, но сейчас речь идет о прямом улавливании и связывании углерода, уже присутствующего в атмосфере; такие установки можно размещать непосредственно в местах хранения углекислого газа, а не привязываться к источнику выбросов и транспортировать газ.

    Швейцарские ученые заявляют, что в зависимости от условий такой способ позволяет удалить CO2 с эффективностью до 97%, а некоторые стартапы даже планируют превращать адсорбированный углерод в реактивное топливо. Проблема заключается в масштабах: мировые мощности действующих систем DAC (direct air capture, прямое улавливание воздуха) составляют лишь 9 тыс. т CO2 в год.

    Кроме нефти и газа, улучшения приходят и в атомную энергетику. Так, американский стартап NuScale вместо крупных реакторов предлагает создавать мини-реакторы, которые будут обслуживать конкретную фабрику и район. Они дешевле в установке и создают меньше рисков из-за потенциальных аварий.

    Какие инновации внедряются в традиционной энергетике в России

    В российских компаниях, которые занимаются традиционной энергетикой, также постепенно происходят перемены. Например, «Роснефть» отказывается от сжигания попутного газа на факельных установках, а кузбасские ученые предлагают технологии разработки месторождений, которые в три раза сокращают технологические потери угля.

    Другой пример внедрения технологий показала «Газпром нефть». Компания добывает нефть за счет заводнения, закачивая воду в скважины. При этом расчет нужного объема воды происходил раз в год, из-за чего приходилось тратить лишнюю энергию. Теперь заводнение рассчитывают в реальном времени — на скважинах установили датчики, которые собирают данные и сверяют их с математической моделью. В результате компания снизила выбросы CO2 и загрязняет меньше воды.

    Во Всероссийском научно-исследовательском институте по переработке нефти придумали очищать мазут и использовать его как судовое топливо. Технология позволяет перерабатывать до 95% отходов нефтяного производства.

    Помимо модернизации и изменения технологического цикла, есть примеры и строительства объектов по повышению энергоэффективности. Так, компания Solartek из группы «ТехноСпарк» строит первый в стране завод по производству гибких солнечных панелей. Его проектная мощность оценивается в 10 МВт в год.

    С 2019 года в Новочебоксарске заработала новая линия по производству гетероструктурных фотоэлектрических ячеек. В отличие от моно- и поликристаллических модулей, они позволяют получить на треть более высокий КПД от одной ячейки — до 23,5%. Также отечественные модули эффективно работают при температурах от минус 60 °C до плюс 85 °C и сохраняют до 80% мощности в течение 25 лет.

    Другой «апгрейд» касается ветряных станций. Ученые НИУ «МЭИ» создали установку для станций с двумя ветроколесами. При изменении погоды установка автоматически меняет угол между «лопастями». Такая технология позволяет выиграть до 5% мощности.

    Кроме технологий сокращения выбросов и энергоэффективности, в стране проходят наукоемкие изыскания вопросов поглощения углерода экосистемами. Так, например, в ХМАО для мониторинга планируют построить карбоновые полигоны, а ученые уже исследуют возможности торфяных болот.

    В качестве объединения традиционной и «зеленой» энергетики исследователи из ОКБ «Факел» предлагают использовать двигатель Стирлинга. Этот двигатель можно установить на ТЭС, где он будет вырабатывать электричество за счет вторичного тепла. Также двигатель может работать за счет геотермальных источников или солнечных модулей.

    Еще одна разработка связана с биотопливом. В Тамбовском государственном техническом университете научились перерабатывать солому, опилки и другие отходы с помощью термического разложения. На выходе из биомассы ученые получают биотопливо высокого качества.

    Кроме того, ученые работают над тем, чтобы вырабатывать электроэнергию из растений. Так, биологическими фотогальваническими ячейками в России занимался проект «Green Spark». Однако подобные технологии требуют десятилетий развития.

    Альтернативная энергия — обузданный ветер — Экология и промышленная безопасность

    Потенциал ветровой энергии РФ составляет более 50 000 миллиардов кВт*ч/год

    Ветряные мельницы до XIX века

    Долгие столетия благодаря ветру человек передвигался по морям и океанам, используя для «ловли» воздушных потоков паруса. Примерно II-I веками до н.э. датируются первые известные ветряные мельницы, найденные в Египте возле города Александрия. Это были каменные мельницы барабанного типа. У них колесо с широкими лопастями монтировалось в специальном барабане таким образом, что половина колеса находилась снаружи, и ветер, давя на лопасти, вращал колесо, которое, в свою очередь, приводило в движение жернов.

    Более совершенные ветряные мельницы крыльчатой конструкции в VII веке н.э. стали использовать персы, проживавшие на территории современного Ирана. С VIII-IX веков ветряные мельницы распространились по Европе и Руси. Поначалу эти мельницы мололи зерно, но постепенно человек начал применять их также для откачки воды и приведения в действие различных механизмов. В частности, голландцы таким образом осушали польдеры — участки земли, обнесенные дамбами.

    Персидская ветряная мельница

    До середины XVI столетия в Европе были распространены так называемые мельницы на козлах (иначе — немецкие мельницы). Их недостатками являлись ненадежность (опрокидывались бурей) и ограниченная производительность ввиду того, что козловые мельницы поворачивались вручную в сторону ветра с помощью козел (отсюда и название), а значит — строились не слишком большими.

    Но в середине XVI века в Голландии изобрели мельницу, в которой двигалась лишь крыша с крыльями. Усовершенствованные мельницы стали называть шатровыми (или голландскими). Такие мельницы строили очень высокими, что позволяло закреплять на них более длинные крылья, тем самым увеличивая мощность. Сегодня самыми высокими в мире ветряными мельницами считаются голландские ветряки под названием «Север» и «Свобода», чья высота превышает 33 метров.

    Мельница в голландском местечке Киндердейк

    В свое время Голландия являлась «лидером» по количеству ветряных мельниц, которые использовались не только для помола зерен и откачки воды. Получили распространение красильные, масляные, лесопильные мельницы. Именно для лесопилки была построена в Петербурге ветряная мельница, конструкцию которой Петр I лично изучил у голландских мастеров. Даже бумагу изготавливали с помощью ветряных мельниц, и ныне в голландском местечке Заансе Сханс можно увидеть последнюю мельницу (под названием «Учитель») для производства бумаги. Не случайно очень долгое время бумага из Голландии считалась самой лучшей, и американская «Декларация Независимости» как раз и была напечатана на такой бумаге.

    Новая жизнь ветряных мельниц

    Появление более совершенных технологий, казалось, отправит ветряные мельницы в область туристических диковинок. Однако достаточно быстро люди разобрались, что таким «дедовским» способом, т.е. с помощью ветряков, можно получать энергию электричества.

    В июле 1887 года шотландский академик и профессор Джеймс Блит (James Blyth) предпринял попытку создания ветровой установки для получения электричества. В 1891-м он получил патент на свое изобретение. 10-метровый ветряк с крыльями, обтянутыми тканью, был установлен в шотландском городе Marykirk и производил электроэнергию для освещения. Правда, коммерческого успеха Блит не добился.

    Зимой 1887-1888-го, уже в Соединенных Штатах, Чарльз Ф. Браш (Charles F. Brush) создал ветряную турбину, которая питала электроэнергией его дом и лабораторию вплоть до 1900 года.

    Ветряная турбина Чарльза Браша.

    В 1890 году датский ученый и изобретатель Поль ля Кур (Poul la Cour) сконструировал ветряную электроустановку для производства водорода. Данная установка считается первым электроветряком современного типа. В первой половине прошлого века ветрогенераторы стали устанавливаться в тех местах, куда обычным путем электричество доставить было невозможно. С 20-х годов прошлого века ветрогенераторы начали появляться в США и Австралии.

    В России в 1918 году получением электричества с помощью ветра заинтересовался профессор В. Залевский. Он создал теорию ветряной мельницы и сформулировал ряд принципов, которым должен отвечать ветрогнератор. В 1925-м профессор Н. Жуковский организовал отдел ветряных двигателей в Центральном аэрогидродинамическом институте.

    В 30-х годах ХХ века руководство Советского Союза всерьез озаботилось использованием энергии ветра. Было налажено производство ветроустановок мощностью 3-4 кВт, причем выпускались они сериями. Самую первую ветроэлектрическую станцию в СССР установили в 1930 году в городе Курске. Мощность станции равнялась 8 кВт.

    В 1931 году в СССР заработала самая крупная в мире Ялтинская ВЭС мощностью 100 кВт. Строительство и установка ветрогенераторов шло высокими темпами вплоть до начала 60-х. Достаточно сказать, что с 1950 по 1955 годы Союз выпускал до 9 тысяч ветроустановок ежегодно. Когда осваивалась целина в Казахстане, советские люди соорудили первую многоагрегатную ВЭС, работавшую совместно с дизелем; общая мощность данной установки составляла 400 кВт. Эта ВЭС стала примером для современных систем «ветро-дизель».

    Однако к концу 60-х ветроэнергетика Советского Союза уступила место крупным ТЭС, ГЭС и АЭС, и серийное производство «ветряков» было свернуто. К ВЭС вернулись в 90-е годы ХХ века, не в пример США и Европе. Начало же современной ветроэнергетики принято отсчитывать от 1979 года.

    Современное состояние ветроэнергетики

    Любопытно, что примерно до середины 90-х годов прошлого века по суммарной мощности ветроэнергетических установок первенство держали США. Однако в 1996 году в Западной Европе оказалось 55% мировых мощностей ветроэлектростанций.

    Изменились и сами электроветряки. До середины 90-х ХХ века в мире больше всего производили ветрогенераторов мощностью от 100 до 500 кВт. Затем наметилась тенденция к выпуску установок мощностью до 2000 кВт. Это поистине исполинские ветряки, высота которых превышает 100 метров.

    Несмотря на постоянно увеличивающиеся темпы роста числа ветроэлектростанций, доля электроэнергии, получаемой силой ветра, составляет чуть более 1% от общей величины выработки электроэнергии в мире. Однако в отдельных странах эта доля существенно выше, например, в Дании она составляет более 20%, в Германии — 14,3% (по данным 2007 года), в Индии — около 3% (по данным 2005 года).

    Потенциал ветровой энергии Российской Федерации составляет более 50 000 миллиардов кВт·ч/год. В переводе на язык экономики — это приблизительно 260 миллиардов кВт·ч/год, что равняется примерно 30% от электроэнергии, производимой всеми отечественными электростанциями.

    На 2006 год установленная мощность ветровых электростанций в России равнялась примерно 15 МВт.

    «Куликовская» ВЭС

    Одна из самых мощных российских ветроэлектростанций размещается в районе поселка Куликово Зеленоградского района Калининградской области. Ее мощность — 5,1 МВт (ветропарк состоит из 21 ветроэнергетической установки, занимает примерно 20 гектар и способен обеспечить электричеством 145 квартир), а среднегодовая выработка — около 6 млн кВт·ч/год. Также стоит назвать Анадырскую ВЭС мощностью 2,5 МВт на Чукотке.

    В ближайшие годы в самых разных странах мира планируется существенно увеличить количество получаемой электроэнергии от ветряков. Однако распространение ВЭС может быть затруднено по ряду причин, о которых речь пойдет ниже.

    Минусы ветроэнергетики

    Итак, какие же существуют главные минусы у ветроэнергетики? Во-первых, сила ветра непостоянна. Поэтому существует опасность нарушения работы общей энергосистемы (которая сама по себе «страдает» от пиков и спадов нагрузки) в том случае, если в ней будет присутствовать значительная доля электроэнергии, получаемой от ВЭС (согласно некоторым расчетам — эта доля в 20-25%). Кроме того, «нестабильность» ветра вынуждает человека думать о резервных источниках электроэнергии, которые бы могли в нужный момент компенсировать недостающую часть электроэнергии. В качестве примера такого резерва можно привести газотурбинные электростанции либо аккумуляторы. Все это приводит к повышению стоимости ветровой электроэнергии.

    Во-вторых, ветряные энергетические установки издают приличный шум, что вынудило в ряде европейских стран принять закон, ограничивающий уровень шума ветряков до 45 дБ днем и до 35 дБ в ночное время. К шуму добавляется низкочастотная вибрация, передающаяся через почву. Вот почему жилые дома размещаются обычно на расстоянии 300 метров и более от ветряных энергетических установок.

    В-третьих, металлические составляющие ветряков производят радиопомехи, из-за чего в некоторых местах приходится даже строить рядом дополнительные ретрансляторы.

    Безусловно, нестабильность ВЭС в плане подачи электроэнергии — самая главная их беда, а с остальными недостатками ветряков вполне можно мириться. Тем более, что хоть значительные территории вокруг ветряных установок вынужденно безлюдны, однако они не пустуют, а практически полностью сдаются в аренду фермерским (либо иным) хозяйствам.

    Типичный современный ветропарк

    В связи с этим, логично выглядит идея перевода ВЭС на выдачу не электрической энергии промышленного качества (~ 220В, 50 Гц), а постоянного или переменного тока, который бы затем преобразовывался с помощью ТЭНов в тепло, например, для получения горячей воды, обогрева и прочих нужд. В этом случае проблема бесперебойности подачи тока уходит на второй план.

    Кроме того, в мире функционируют ветродвигатели, с помощью которых не добывают электричество, а подымают воду из колодцев. Подобные установки находятся в Казахстане, Узбекистане и ряде других стран. Как видим, и в современном мире ветряки применяются достаточно широко.

    Ветрогенераторы как они есть

    Основными узлами ветрогенератора являются: винт, вращаемый силой ветра, корпус, генератор и аккумулятор. Помимо стационарных существуют мобильные ветроэлектростанции, мощности которых хватает на питание электроприборов.

    Мощность ветрогенератора напрямую связана с площадью, заметаемой лопастями генератора. Самые большие в мире ветрогенераторы выпускает немецкая компания «Repower»: диаметр ротора у таких турбин составляет 126 метров, вес гондолы — 200 тонн, высота башни — 120 метров, а мощность может доходить до 6 МВт.

    Самая распространенная конструкция ветрогенератора — с тремя лопастями и горизонтальной осью вращения, хотя можно и сегодня увидеть двухлопастные установки. На текущий момент в мире распространены ветродвигатели двух типов: карусельные и крыльчатые. Встречаются также барабанные и другие конструкции.

    У карусельных (роторных) ветрогенераторов на вертикальную ось «насажено» колесо с лопастями. В отличие от крыльчатых, такие ветряки способны функционировать при любом направлении ветра, не меняя своего положения. Это тихоходные установки, не создающие большого шума. В них используются многополюсные электрогенераторы, работающие на малых оборотах — это допускает применение простых электрических схем без опасности потерпеть аварию при порыве ветра.

    Крыльчатые ветряки — это лопастные механизмы с горизонтальной осью вращения. Крыло-стабилизатор позволяет устанавливать систему в самое выгодное положение относительно потока ветра. Небольшие крыльчатые ВЭС постоянного тока соединяют с электрогенератором напрямую (без мультипликатора), более мощные снабжаются редуктором. На мировом рынке доля крыльчатых ВЭС превышает 90%, чему причина — высокий коэффициент использования энергии ветра.

    Среди альтернативных конструкций стоит упомянуть ветряные системы, в которых нет движущихся частей. Проносящийся ветер в них охлаждается и, благодаря термоэлектрическому эффекту Томсона, способствует вырабатыванию электрической энергии.

    А есть ли перспективы?

    Безусловно, перспективы имеются. Ветряные установки вот уже более ста лет помогают человеку получать электричество буквально из ничего, используя лишь кинетическую энергию воздушных масс атмосферы. Тем самым, экономятся традиционные виды топлива (дрова, уголь, нефть, природный газ), уменьшается загрязнение окружающей среды.

    Глобальный экономический кризис, за развитием и, надеемся, благополучным концом которого мы наблюдаем сегодня, дает много пищи для размышлений, и в частности, наводит на мысль о переходе на альтернативные источники энергии. Высокие цены на нефть, перебои с поставками природного газа (в Европу, в частности) дают ветроэнергетике отличный шанс для дальнейшего развития. Не случайно ведь за рубежом альтернативная энергетика начала серьезный рост после нефтяного кризиса середины 70-х годов прошлого века. Поначалу ветроэнергетику дотировало государство, но сегодня данный вид энергетики является прибыльным делом, хотя и регулируется госструктурами. В России, кстати, необходимой законодательной базы для развития ветроэнергетики нет, по этой причине (а также из-за отсутствия серьезных инвестиций; ветропарк Куликовской ВЭС — дар властей Дании!!!) в нашей стране действуют не более четырех десятков скромных ВЭС, дающих суммарно менее 0,1% вырабатываемой в РФ энергии.

    Ветроэнергетика наличествует в более чем 50 странах мира. Страны-лидеры по суммарно установленным мощностям: Германия (18428 МВт), Испания (10027 МВт), США (9149 МВт), Индия (4430 МВт), Дания (3122 МВт), Нидерланды (1290 МВт), Китай (1260 МВт) и Португалия (1000 МВт).

    Если до недавнего времени ветроэнергетика активно развивалась в странах ЕС и США, то сегодня ВЭС в больших количествах возводят в Канаде, Азии, Южной Америке, Австралии, Африке (на прародине А.С. Пушкина в этом деле преуспевает Египет).

    Тенденция такова, что энергией ветра скоро начнут питать не отдельные дома, а целые поселки и города, поначалу, конечно, совсем небольшие. Одной из таких «ласточек» стал в 2008-м городок Rock Port (штат Миссури) — первый город в США, получающий 100% энергии от ветропарка (проект Wind Capital Group). Так называемая «малая ветроэнергетика» тоже может быть причислена к перспективным направлениям энергетики.

    Ветроэнергетика сегодня — это стремительно развивающаяся отрасль. Об этом говорят и цифры — в 2008 году общая мощность ветряной энергетики во всем мире составила 120 ГВт. Надеемся, что и Россия не останется в стороне от тенденций развития альтернативной энергетики, использующей для получения электричества или тепла силу ветра (а также приливы-отливы, геотермальные источники и т.д.), благо территории и ветрового потенциала в России предостаточно.

    Ветровые электростанции (ВЭС), ветрогенераторы и ветряки

    Ветровые электростанции (ВЭС), ветрогенераторы и ветряки

    Об альтернативных источниках энергии идет речь уже достаточно длительное время. Крупнейшими загрязнителями атмосферы в сфере энергетики являются тепловые и атомные электростанции. Поэтому, мировые природоохранные организации, ученые из всего мира настаивают на сокращении эксплуатации подобных объектов. Вместо этого они предлагают производить энергию из воды, солнца и ветра, то есть использовать возобновляемые (природные) источники энергии.

    Ветровая энергетика занимает одно из ведущих мест среди альтернативных источников энергетики, поскольку имеет ряд преимуществ. К плюсам ветроэлектростанций можно отнести:

    • не загрязняют окружающую среду, не осуществляют вредных выбросов в атмосферу, то есть экологически безопасные;
    • энергия ветра неисчерпаема и бесплатной, то есть необходимо профинансировать только установку «ветряка»;
    • возможность установки на труднодоступных территориях;
    • автономность в функционировании, то есть не зависит от работы электросети;
    • не нужна большая территория для установления «ветряков».

    Но среди очевидных преимуществ ветровых электростанций есть и минусы, а именно:

    • долгий срок окупаемости затрат на установку ветрогенераторов;
    • ветер хотя и является неисчерпаемым природным источником для производства энергии, но характеризуется нестабильностью ветряного потока, поэтому ВЭС необходимо устанавливать в местах, где среднегодовая скорость ветра превышает 3 м/с;
    • опасность для птиц и животных, обитающих под землей;
    • шумовое и вибрационное нагрузки от работы «ветряков».

    Ветровые электростанции (ВЭС), или как еще их называют Wind Farm — это комплекс ветроэлектроустановок (ВЭУ) или ветрогенераторов, состоящий из контроллера заряда, ротора, инвертора напряжения и аккумуляторных батарей. Ротор состоит из трех лопастей, от длины которых зависит улавливание ветряного потока. Ротор превращает энергию набегающего ветрового потока в механическую энергию вращения турбины с последующим ее преобразованием в электрическую. Лопасти ветрогенертора покрыты изоляционным материалом для защиты от молний. «Ветряки» бывают двух видов: с горизонтальной и вертикальной осью. На сегодняшний день 95% ветровой энергии производят горизонтальные ветрогенераторы, поскольку их производительность в три раза выше вертикальных. Управление ветровыми электроустановками осуществляется на расстоянии через диспетчерскую: запуск/остановка ВЭУ, анализ работы каждого ветрогенератора и всей станции, контроль за метеорологическими показателями, формирование отчета производительности ВЭУ.

    Для определения местоположения ветровой электростанции важно учитывать оптимальные метеорологические условия (ветреный потенциал местности), устойчивость почв для установки ветрогенераторов и пути миграции птиц. ВЭС не является объектом повышенной экологической опасности в соответствии с государственным перечнем экологически опасных видов деятельности утвержденного Постановлением КМУ №808 от 28 августа 2013 года. Но во время работы ветровых турбин наблюдается шумовая и инфразвуковая нагрузка, создается дискомфорт для населения. Поэтому для безопасной эксплуатации ВЭС необходимо устанавливать санитарно-защитную зону (СЗЗ) в соответствии с требованиями ДСП 173-96 «Государственные санитарные правила планирования и застройки населенных пунктов». Наряду с этим, воздушные линии электропередачи являются источником электромагнитных излучений, уровни которых также ограничиваются на границе с жилой застройкой. Установление размера СЗЗ для ВЭС зависит от типа ветрогенераторов, их количества и выбранного земельного участка. Чтобы более детально оценить воздействие от функционирования ветровой электростанции необходимо провести оценку воздействия на окружающую среду ОВД (для плановой ВЭС в соответствии со ст. 3 Закона Украины «Об оценке воздействия на окружающую среду»). При условии кредитования или инвестирования от международных финансовых организаций, требуется проведение оценки воздействия на социальную и окружающую природную среду (ESIA — Social and Environmental Impact Assessment) от эксплуатации ВЭС.

    Проведение ОВД для ветровой электростанции, учитывая необходимые вычисления и измерения, следует положить на опытных специалистов в сфере охраны окружающей среды и разрешительной экологической документации. Наши специалисты способны на высоком уровне предоставить комплекс услуг для работы ветровых электростанций в рамках природоохранного законодательства. Кроме этого, в компетенции специалистов компании MCL проведение оценки воздействия на социальную и окружающую среду на международном уровне. Выбирая компанию MCL, Вы получите надежного бизнес партнера в сфере экологии, менеджмента и права!

    Обзор ветротехнологий

    Вертикально осевые ВЭУ

    Основным недостатком таких установок является небольшая площадь используемого воздушного потока, которая равна площади рабочей поверхности лопасти ветроколеса. Именно поэтому данные ветродвигатели являются маломощными и неинтересными для потенциальных потребителей. Ещё одним недостатком всех ветродвигателей является необходимость выделения земельных участков для их установки. В рыночных условиях это немаловажно.

    Автор предложил избавиться от обозначенных недостатков с помощью диффузоров.

    Предлагается использовать диффузоры прямоугольной формы в виде раструбов. Диффузоры устанавливаются по всей окружности ветроколеса широкой частью (основанием) в сторону воздушного потока, а узкой частью (горловиной) направленной на рабочую поверхность лопасти ветроколеса и примыкающей к ней вплотную. Диффузоры, расположенные таким образом , позволяют использовать в равной степени воздушный поток с любого направления, по всей окружности ветроколеса, увеличивая в десятки раз саму площадь используемого воздушного потока и соответственно мощность ветроколеса. Таким образом, удается устранить основной недостаток ветродвигателей вертикального вращения – небольшую площадь используемого воздушного потока.

    Размещение таких ветроустановок не требует выделения земельных участков. Их предлагают размещать над автострадами или на крышах зданий, так-же есть возможность совместного использования с фотоэлементами.

    Ветроустановка с аэродинамической передачей

    Мощность развиваемая ветродвигателем зависит от аэродинамических свойств ветроколеса и скорости набегающего потока. Однако увеличение диаметра ветроколеса сильно усложняет конструкцию, а возможности улучшения аэродинамических свойств лопастей весьма ограничены. Курский изобретатель А. Г. Уфимцев попробовал решить эту проблему перемещая само ветроколесо с большой скоростью. Такая ветроустановка получила название — ветроустановка с аэродинамической передачей.

    Устройство простое, на концах лопастей быстроходного ветроколеса -1 установлены небольшие ветроколёса — 2, соеденённые с генераторами — 3, установленными там же.

    При наличии ветра начинает вращаться ветроколесо — 1, вместе с ним, в плоскости вращения начинают вращаться и ветроколёса — 2. Так как окружная скорость достаточно велика, то удается получить высокие обороты ветроколес — 2, благодаря их маленькому диаметру.

    Такая ветроустановка получается более легкой, громоздкие зубчатые передачи становятся не нужными, но при этом имеет и недостатки, например сложноть передачи энергии от генераторов — 3, (требуются быстроходные токосемные устройства).

    Ветроустановка с пневматической связью французского инженера Андро.

    При проектировании ветроустановок всегда приходиться решать проблемы передачи энергии от ветроприемного устройства к генератору, который вырабатывает электроэнергию. Традиционно здесь применяют механическую передачу, что связано с увеличением массы и стоимости.

    Французский инженер Андро предложил использовать пневматическую передачу энергии.

    Лопасти (1) этой установки выполнены полыми. При вращении ветроколеса воздух внутри лопастей начинает выходить через отверстия на концах, под действием центробежных сил. В результате воздух протягивается через воздушную турбину (2), в нижней части башни (6). Турбина вращает генератор (3).

    Принцип, принятый в описываемой установке, означает, что связь между ветроколесом и турбиной осуществляется с помощью столба воздуха. В этом случае не требуются приводные валы, муфты и рычаги. Диаметр ветроколеса в авторской конструкции — 24 метра, при расчётной скорости ветра 13м/сек, через турбину проходит около 2,75 кубических метров воздуха в секунду, что позволяет получить мощность установки 100 квт

    Ветроустановки с вертикальной осью вращения

    Ветроустановки с вертикальной осью вращения менее популярны, но вполне заслуживают отдельного внимания. В некоторых случаях они более актуальны. Вертикальные ВЭУ также бывают быстроходные и тихоходные.

    Классический пример вертикального тихоходного ветряка это — ветроустановка карусельного типа.

    Представленная на рисунке установка имеет следующие характеристики: номинальная мощность — 1 Квтт, 2 ветромодуля, конструкция безвантовая (нет растяжек), высота установки — 12 метров, уровень шума — 0 dB на расстоянии 15 метров, начинает вырабатывать электроэнергию при скорости ветра от 3 м/сек.

    Ещё один тип вертикольноосевых установок — ортогональные.

    По мнению специалистов, ортогональные ветроустановки это удел большой энергетики. Основная особенность этих установок, это необходимость принудительного запуска. Лопасти этой конструкции имеют профиль такой же как у крыла самолёта, который прежде чем опереться на подъёмную силу крыла должен сначала разбежаться. В случае с ортогональной ветроустановкой, её сначала необходимо раскрутить до необходимой скорости, для того что бы она перешла в режим генерации.

    Есть так же ортогональные ветрогенераторы и с горизонтальной осью вращения.

    Ветроустановки с горизонтальной осью вращения

    Данные установки получили наибольшее распространение. Они бывают как тихоходные, многолопастные или парусные) так и быстроходные (двух или трёх лопастные).

    Быстроходные ветроустановки следует выбирать для местности со среднегодовой скоростью ветра от 7 м/сек и выше. В районах где скорость ветра более низкая, предпочтительно устанавливать тихоходные ветряки.

    На территории России в большинстве случаев наиболее применимы тихоходные ветроустановки.

    Самые лучшие из них пожалуй парусные ВЭУ. Эта установка начинает вырабатывать электричество уже при скорости ветра от 2.5 м/сек. Оригинальная конструкция ветроколеса позволяет обходиться без флюгера или других устройств ориентирования на ветер.

    Их производят в России, мощностью от 1 до 100 кВтт.

    Вихревая ветроэнергетическая установка (ВВЭУ)

    Данная установка выполнена в виде пирамиды, в стенках которой расположены направляющие конфузорные каналы, которые образуют зону формирования вихревого потока.

    Конфузорные каналы (13 -19) имеют спиралевидную конструкцию, с целью закручивания потока. Набегающий поток ветра проникает в центральный канал (12) через каналы расположенные с ветренной стороны, а в остальных каналах наблюдается эффект подсасывания воздуха, что способствует усилению вихревого потока в центральной части. Ветроколесо с вертикальной осью вращения расположено в верхней части конструкции (1).

    Данная конструкция имеет все преимущества вертикальноосевых ВЭУ, плюс дополнительную стабилизацию потока, благодаря чему номинальная мощность установки достигается уже при скорости ветра четыре метра в секунду. Разработчики рекомендуют использовать направление конфузорных каналов по ходу часовой стрелки если конструкция устанавливается в южном полкшарии, и против хода часовой стрелки для северного полушария.

    Гибридная ветроустановка

    Содержит лопастную ветровую турбину с особыми направляющими внутри вытяжного цилиндра («генератор вихря») с вертикальной осью вращения, расположенной внутри воздухонаправляющего аппарата с нижней и верхней крышками, электрогенератор на оси ветровой турбины, и фотоэлектрический преобразователь световой энергии, элементы которого установлены на верхней крышке воздухонаправляющего аппарата.

    Благодаря такому решению увеличивается объем электроэнергии, вырабатываемый установкой, и ее работа становится более стабильной при постоянно меняющейся силе ветра и количестве солнечного света.

    Шоссейная ветроустановка

    Один из студентов Университета штата Аризона в качестве очередного курсового проекта решил разработать новый тип ветряных электростанций.

    Для получения электричества они должны использовать энергию воздушных потоков, возникающих при движении транспорта по крупным автомагистралям.

    Согласно проекту, шоссейная ветроустановка будет использовать горизонтальноосевые ветроприемные устройства, смонтированные над дорогами. Согласно имеющимся расчетам при средней скорости транспорта в 112 км/ч, скорость ветра на уровне ветрогенераторов составит не менее 16 км/ч. В год один генератор сможет «выдавать» около 9600 кВт*ч электричества.

    10 фактов о ветроэнергетике, которых вы не знали

    Освежите свои знания о ветре! Эта статья является частью серии Energy.gov, посвященной серии «Главные факты, которые вы не знали об энергетике».

    10. Человеческие цивилизации использовали энергию ветра на протяжении тысячелетий. Ранние формы ветряных мельниц использовали ветер для измельчения зерна или перекачивания воды. Теперь современные ветряные турбины используют ветер для выработки электроэнергии. Узнайте, как работает ветряная турбина.

    9. Современные ветряные турбины представляют собой гораздо более сложные машины, чем традиционные ветряные мельницы прерий.Ветряная турбина состоит из 8000 различных компонентов.

    8. Ветрогенераторы большие. В среднем лопасти ветряных турбин имеют длину почти 200 футов, а высота башен турбин составляет в среднем 295 футов, что примерно равно высоте Статуи Свободы. Увеличивается и средняя паспортная мощность турбин, а значит, они имеют более мощные генераторы. Средняя мощность ветряных турбин коммунального назначения, установленных в 2020 году, составила 2,75 мегаватт (МВт), что на 8% больше, чем в предыдущем году.

    7. Чем выше скорость ветра, тем больше электроэнергии, и ветряные турбины становятся все выше, чтобы достигать больших высот над уровнем земли, где еще более ветрено.Ознакомьтесь с картами ветряных ресурсов Министерства энергетики, чтобы узнать среднюю скорость ветра в вашем штате или родном городе, и узнайте больше о возможностях для более высоких ветряных турбин в отчете Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии Министерства энергетики.

    6. Здесь производится большинство компонентов ветряных турбин, установленных в США. Более 530 производственных предприятий, связанных с ветром, расположены в 43 штатах, а в ветроэнергетике США в настоящее время занято более 116 000 человек.

    5. Оффшорный ветроэнергетика открывает большие возможности для обеспечения электроэнергией густонаселенных прибрежных городов. Есть небольшие проекты, установленные у берегов Род-Айленда и Вирджинии, и первый проект коммерческого масштаба был одобрен для установки у побережья Массачусетса. Посмотрите, что делает Министерство энергетики для развития оффшорной ветроэнергетики в США.

    4. Ветроэнергетика коммунального масштаба (от турбин мощностью более 100 киловатт) установлена ​​в 41 штате. Распределенный ветер установлен во всех 50 штатах, а также в Пуэрто-Рико, Гуаме и США.С. Виргинские острова.

    3. В конце 2020 года мощность ветровой энергии в Соединенных Штатах составляла около 122 000 мегаватт, что делало ее крупнейшим источником возобновляемой энергии в Соединенных Штатах. В 2020 году прирост ветроэнергетических мощностей в США составил 17 МВт. Этот рост составил 24,6 млрд долларов инвестиций в новые ветроэнергетические установки в 2020 году.

    2. Энергия ветра доступна по цене. Цены на ветровую энергию по контрактам на электроэнергию, подписанным за последние несколько лет, и выравниваемые цены на ветровую энергию (цена, которую коммунальное предприятие платит за покупку электроэнергии у ветряной электростанции) составляют 2–4 цента за киловатт-час.

    1. Энергия ветра обеспечивает более 10% общего производства электроэнергии в 16 штатах и ​​более 30% в Канзасе, Айове, Северной Дакоте, Южной Дакоте и Оклахоме. В целом, энергия ветра обеспечила более 8% от общего объема производства электроэнергии в США в 2020 году.

    Узнать больше

    Основы ветроэнергетики | НРЭЛ

    Ветер возникает, когда земная поверхность неравномерно нагревается солнцем. Энергия ветра можно использовать для выработки электроэнергии.

    Ветряные турбины

    Ветряные турбины, как и ветряные мельницы, монтируются на башне, чтобы собирать как можно больше энергии. На высоте 100 футов (30 метров) или более над землей они могут воспользоваться более быстрым и менее бурный ветер. Турбины улавливают энергию ветра своими пропеллерными лезвия. Обычно две или три лопасти устанавливаются на вал, образуя ротор .

    Лезвие действует подобно крылу самолета. Когда дует ветер, карман низкого давления воздух образуется на подветренной стороне лопасти. Затем воздушный карман низкого давления тянет лезвие к нему, заставляя ротор вращаться. Это называется лифт . Сила подъема на самом деле намного больше, чем сила ветра против передняя сторона лезвия, которая называется , драг .Сочетание подъемной силы и сопротивления заставляет ротор вращаться, как пропеллер, и вращающийся вал вращает генератор, вырабатывающий электричество.

    Исследования NREL в области ветроэнергетики в основном проводятся в кампусе Флэтайронс, недалеко от Боулдера, штат Колорадо.

    Ветряные турбины коммунального масштаба на ветряной электростанции Cedar Creek в Гровере, штат Колорадо. Фото Денниса Шредера / NREL

    VolturnUS Плавающая морская ветряная турбина с полупогружным плавающим поплавком Windfloat Платформа, Университет штата Мэн, часть консорциума DeepCWind. Фото из Университета штата Мэн

    Наземная энергия ветра

    Ветряные турбины могут использоваться как автономные приложения или их можно подключать к сеть общего пользования или даже в сочетании с фотоэлектрической системой (солнечным элементом). Для коммунальные (мегаваттные) источники энергии ветра, большое количество ветряных турбин обычно строятся близко друг к другу, образуя ветряную электростанцию ​​ , также называемую ветряной электростанцией .Сегодня несколько поставщиков электроэнергии используют ветряные электростанции для снабжения своих клиентов электроэнергией.

    Автономные ветряные турбины обычно используются для перекачки воды или связи. Однако домовладельцы, фермеры и владельцы ранчо в ветреных районах также могут использовать ветряные турбины. как способ сократить свои счета за электричество.

    Распределенная энергия ветра

    Малые ветровые установки также могут использоваться в качестве распределенных источников энергии.Распределенный Энергетические ресурсы относятся к множеству небольших модульных технологий производства энергии. которые можно комбинировать для улучшения работы системы подачи электроэнергии. Для получения дополнительной информации о распределенном ветре посетите офис технологий ветроэнергетики Министерства энергетики США.

    Оффшорная ветроэнергетика

    Оффшорная ветроэнергетика — относительно новая отрасль в США.Америки первая морская ветряная электростанция, расположенная в Род-Айленде, недалеко от побережья острова Блок, в декабре 2016 года. В отчете Wind Vision Министерства энергетики США показано, что к 2050 году морские ветряные электростанции могут быть доступны во всех прибрежных регионах страны.

    Дополнительные ресурсы

    Для получения дополнительной информации об энергии ветра посетите следующие ресурсы:

    Основы ветроэнергетики
    U.S. Управление по энергоэффективности и возобновляемым источникам энергии Министерства энергетики

    Карты и данные по энергии ветра
    WINDExchange Министерства энергетики США

    Как работают ветряные турбины
    Управление энергоэффективности и возобновляемых источников энергии Министерства энергетики США.

    Малые ветроэлектрические системы
    Программа энергосбережения Министерства энергетики США

    Американская ассоциация ветроэнергетики

    Energy Kids Wind Basics
    U.S. Управление энергетической информации Energy Kids

    История ветроэнергетики — Управление энергетической информации США (EIA)

    Люди используют энергию ветра уже тысячи лет

    Люди использовали энергию ветра для движения лодок по реке Нил еще в 5000 г. до н.э. К 200 г. до н.э. в Китае использовались простые водяные насосы с приводом от ветра, а в Персии и на Ближнем Востоке ветряные мельницы с лопастями из плетеного тростника перемалывали зерно.

    Новые способы использования энергии ветра со временем распространились по всему миру. К 11 веку люди на Ближнем Востоке широко использовали ветряные насосы и ветряные мельницы для производства продуктов питания. Купцы и крестоносцы принесли в Европу ветряные технологии. Голландцы разработали большие ветряные насосы для осушения озер и болот в дельте реки Рейн. Иммигранты из Европы в конечном итоге принесли ветровую энергию в Западное полушарие.

    Американские колонисты использовали ветряные мельницы для измельчения зерна, перекачивания воды и рубки древесины на лесопилках.Поселенцы и владельцы ранчо установили тысячи ветряных насосов, заселяя запад Соединенных Штатов. В конце 1800-х и начале 1900-х годов также широко использовались малые ветроэлектрические генераторы (ветряки).

    Количество ветряных насосов и ветряных турбин сократилось, поскольку программы электрификации сельских районов в 1930-х годах протянули линии электропередач к большинству ферм и ранчо по всей стране. Тем не менее, некоторые ранчо до сих пор используют ветряные насосы для подачи воды для домашнего скота. Небольшие ветряные турбины снова становятся все более распространенными, в основном для снабжения электроэнергией отдаленных и сельских районов.

    Традиционная голландская ветряная мельница

    Источник: стоковая фотография (защищено авторским правом)

    Современные ветряные турбины

    Источник: стоковая фотография (защищено авторским правом)

    Использование энергии ветра расширилось из-за нехватки нефти и экологических проблем

    Нехватка нефти в 1970-х годах изменила энергетическую ситуацию в США и во всем мире.Нехватка нефти вызвала интерес к разработке способов использования альтернативных источников энергии, таких как энергия ветра, для производства электроэнергии. Федеральное правительство США поддерживало исследования и разработки крупных ветряных турбин. В начале 1980-х годов в Калифорнии были установлены тысячи ветряных турбин, в основном из-за федеральной политики и политики штата, поощряющей использование возобновляемых источников энергии.

    В 1990-х и 2000-х годах федеральное правительство США ввело стимулы для использования возобновляемых источников энергии в ответ на новую заботу об окружающей среде.Федеральное правительство также предоставило финансирование исследований и разработок, чтобы помочь снизить стоимость ветряных турбин, и предложило налоговые и инвестиционные льготы для проектов в области ветроэнергетики. Кроме того, правительства штатов ввели новые требования к выработке электроэнергии из возобновляемых источников, а продавцы электроэнергии и коммунальные предприятия начали предлагать своим клиентам электроэнергию, выработанную из ветра и других возобновляемых источников энергии (иногда называемую green power ). Эти политика и программы привели к увеличению количества ветряных турбин и количества электроэнергии, вырабатываемой за счет энергии ветра.

    Доля производства электроэнергии в США за счет ветра выросла с менее чем 1% в 1990 году до примерно 8,4% в 2020 году. Стимулы в Европе привели к значительному расширению использования энергии ветра там. Китай вложил значительные средства в энергетику ветра и в настоящее время является крупнейшим в мире производителем ветровой электроэнергии. В 1990 г. 16 стран произвели в общей сложности около 3,6 млрд кВтч ветровой электроэнергии. В 2019 году 127 стран произвели в общей сложности около 1,42 трлн кВтч ветровой электроэнергии.

    Последнее обновление: 17 марта 2021 г.

    Как сегодня используются ветряные мельницы?

    Обновлено 13 ноября 2018 г.

    Автор J.Ланг Вуд

    Ветряные мельницы существуют уже давно в истории человечества. Они являются одним из первых искусственных методов производства электроэнергии. Голландские ветряные мельницы, вероятно, являются наиболее известными примерами конструкции ветряных мельниц, но использовались и другие типы ветряных мельниц, и сегодня то, что мы называем ветряными мельницами, на самом деле представляет собой усовершенствованные и тщательно спроектированные турбины, которые максимально использовали свою способность улавливать ветер для создания энергии. власть.

    История ветряных мельниц

    Персы использовали первые ветряные мельницы около 500-600 гг.D. Они выглядели совсем иначе, чем более поздние ветряные мельницы, построенные в Европе. Согласно информации на telosnet.com, у персидских ветряных мельниц были вертикальные паруса, сделанные из связок тростника или дерева, прикрепленных к центральному вертикальному валу с распорками. Считается, что китайцы также использовали ветряные мельницы, но документация об этом недоступна до 1200 г. н.э. К тому времени ветряные мельницы использовались и в Европе, и некоторые из этих сооружений сохранились как исторические артефакты.

    Ветряная мельница использует

    Ветряная мельница Была использована для ряда функций, таких как:

    • Tobacco
    • Spices
    • Cocoa
    • красители
    • Краски
    • Краски

      0

    Многие маленькие ветряные мельницы все еще используются фермы сегодня, используются для откачки воды, поения скота и нужд фермы.

    Как работают ветряные мельницы

    Хотя существует множество типов ветряных мельниц, все они работают по одному принципу. Паруса или лопасти аккумулируют обтекающий их ветер и используют подъемную силу для поворота лопастей. Лопасти соединены с приводным валом, так что, когда ветер заставляет лопасти вращаться, они затем вращают приводной вал. Затем его подключают к жернову или к электрическому генератору для производства электричества.

    Чтобы узнать больше об исторических и современных функциях ветряных мельниц, посмотрите видео ниже:

    Современные ветряные мельницы

    Современные ветряные мельницы, вырабатывающие электроэнергию, называются ветряными турбинами, и они сильно отличаются от тех, что встречаются в книгах по истории.Современные ветряные мельницы представляют собой тонкие, гладкие конструкции из стали или алюминия с тремя лопастями, изготовленными из армированного стекловолокном полиэстера или эпоксидной смолы. Они могут достигать 90 метров в высоту, но небольшие турбины также доступны для использования в жилых помещениях и на малых предприятиях.

    Энергия ветра

    Ветряные турбины, современный эквивалент ветряной мельницы, обычно группируются в большие группы для производства электроэнергии. Их называют ветряными электростанциями или ветряными электростанциями. Как правило, они расположены в сельскохозяйственных районах, где имеются большие участки земли, и сельскохозяйственная деятельность не нарушается их действием.Часто расположенные в ветреных районах страны, они также могут быть построены в открытом море, чтобы использовать ветры, дующие над водоемами. Энергия ветра не оставляет опасных отходов, которые могут быть опасны как для людей, так и для окружающей среды. Но поскольку ветер не дует постоянно, необходимо использовать способы хранения электроэнергии, а также альтернативные методы производства электроэнергии.

    Знаменитые ветряные электростанции Палм-Спрингс могут кардинально измениться

    Фотографии и видео Джея Кальдерона и Ричарда Луи, The Desert Sun

    Если вы когда-либо ездили из Лос-Анджелеса в Палм-Спрингс, вы знаете, что приближаетесь когда вы видите ветряные электростанции.В двадцати минутах к западу от пустынного курортного города, в промежутке между двумя самыми высокими горами Южной Калифорнии, тысячи турбин заполняют пейзаж по обе стороны от межштатной автомагистрали 10, используя в своих интересах естественную аэродинамическую трубу.

    Некоторые ветряные машины достигают сотни футов в высоту, а размах их крыльев равен футбольному полю. Другие крошечные по сравнению с ними, с неуклюжими решетчатыми башнями и вращающимися роторами, которые не протянулись бы от домашней пластины до насыпи питчера на бейсбольном поле.

    В ближайшие годы культовый пейзаж может кардинально измениться.

    Энергетики уже заменили некоторые устаревшие ветряные турбины современными моделями. Новые турбины намного больше и мощнее, чем машины, впервые установленные в 1980-х годах. Это означает, что для производства такого же количества энергии требуется меньше ветряных турбин. Фактически, меньшее количество турбин может производить больше энергии.

    Но многие турбины 1980-х годов все еще стоят на перевале Сан-Горгонио, воротах в Палм-Спрингс и долину Коачелла. У разработчиков есть стимул начать замену старых машин до конца 2019 года, когда истекает срок действия федерального налогового кредита.

    Даже если федеральная налоговая льгота не вдохновит на немедленные действия, перевал Сан-Горгонио будущего может генерировать гораздо больше электроэнергии, чем сегодня, несмотря на гораздо меньшее количество ветряных турбин. Основатель и президент Wintec Energy Фред Ноубл, построивший первую ветряную электростанцию ​​в этом районе в 1980-х годах, считает, что полное «переоснащение» может сократить количество ветряных турбин в Палм-Спрингс и его окрестностях с более чем 2 000 до 600 или 700.

    » Эта индустрия началась здесь. А потом мы вышли и заселили мир», — сказал Ноубл в недавнем интервью.«И теперь эти машины, которым по 25, 30 лет, сделали свое дело и нуждаются в замене».

    Меньшее количество ветряных турбин также может означать более четкий вид на горы. Остальные турбины были бы выше, но и места между ними было бы гораздо больше.

    «По мере того, как вы становитесь больше, открывается обзор», — сказал Ноубл.

    У энергетических компаний есть множество причин переоборудовать устаревшие ветряные электростанции на перевале Сан-Горгонио и в других частях Калифорнии, в том числе новый закон, требующий, чтобы к 2045 году штат получал всю свою электроэнергию из экологически чистых источников.Нэнси Рейдер, исполнительный директор Калифорнийской ассоциации ветроэнергетики, отраслевой торговой группы, видит уникальные преимущества в замене старых ветряных турбин новыми.

    «Вы можете получить в два раза больше энергии с одного и того же объекта», — сказал Рейдер. «Для Калифорнии будет хорошо, если мы сможем выжать вдвое больше энергии с той же площади суши».

    Стареющие ветряные турбины в Палм-Спрингс могут быть заменены более крупными

    Кадры с дронов ветряных турбин на перевале Сан-Горгонио в Палм-Спрингс и его окрестностях.

    Джей Кальдерон, Солнце пустыни Палм-Спрингс

    Но реконструкция перевала Сан-Горгонио также сталкивается с препятствиями. Дешевле строить новые турбины на незастроенных площадках, чем заменять старые. Замедление развития возобновляемых источников энергии в масштабах штата может помешать компаниям модернизировать ветряные электростанции Палм-Спрингс до истечения срока действия федеральной налоговой льготы. Калифорния также может достичь своих экологически чистых энергетических целей, импортируя энергию ветра из Вайоминга или Нью-Мексико.

    «Экономика действительно является номером один в конце дня, и терпение, чтобы выполнить проект», сказал Флориан Церхузен, исполнительный директор BayWa r.е. Wind, компания из Сан-Диего, которая недавно купила и продала сотни ветряных турбин на перевале Сан-Горгонио. «Необходимо убрать эти 30-летние турбины и заменить их, очистить долину. Но экономика должна работать, и вам нужно набраться терпения».

    Ветряные электростанции были бельмом на глазу, а затем иконой

    Многие жители долины Коачелла не приняли ветроэнергетику, когда она впервые появилась на перевале Сан-Горгонио почти четыре десятилетия назад.Промышленное производство энергии считалось несовместимым с репутацией долины как места для спокойного туризма.

    В 1985 году Палм-Спрингс подал в суд на Бюро по управлению земельными ресурсами, чтобы заблокировать дальнейшее развитие ветра на федеральных землях к северу от города и попытаться заставить удалить некоторые существующие турбины. Тогдашний мэр Фрэнк Богерт сказал, что машины «портят вид на горы и пустыню и создают сущий ад для жителей, которые живут рядом с ними». Несколькими годами позже член городского совета Палм-Спрингс Билл Фостер написал в статье для журнала Desert Sun, что ветряные турбины нанесли «визуальный ущерб Палм-Спрингс такой же вред, как добыча открытым способом для городов и деревень в Кентукки и Западной Вирджинии.

    Палм-Спрингс со временем научился жить с ветровой промышленностью, аннексировав большую часть земли под сегодняшними ветряными электростанциями, чтобы получить налоговые поступления. Бюро туризма Спрингса разместило фотографию ветряной электростанции на странице «О Палм-Спрингс» своего веб-сайта на фоне заснеженной горы Сан-Хасинто

    Сегодня ветряные электростанции являются политическим победителем на местном уровне.

    В 2014 году тогдашний мэр Палм-Спрингс Стив Пугнет назвал перевал Сан-Горгонио «самым экологически безопасным местом ветроэнергетики в Северной Америке».

    «Я горжусь той важной ролью, которую Палм-Спрингс сыграл в новаторской ветроэнергетике», — сказал Пугнет в заявлении, опубликованном группой по защите интересов окружающей среды Калифорнии. «Я с нетерпением жду того, как достижения в области ветроэнергетики позволят производителям энергии расширить свою важную роль в нашем поставках экологически чистой энергии.»

    КЛИМАТИЧЕСКАЯ ТОЧКА:  Подпишитесь на нашу рассылку новостей об энергетике, изменении климата и окружающей среде

    ПОЛИТИЧЕСКАЯ БОРЬБА:  Трамп хочет открыть Калифорнийскую пустыню для большего количества солнечных и ветряных электростанций

    Неудивительно, почему разработчики хотели построить рядом с Палм-Спрингс : Разрыв между горами Сан-Бернардино и Сан-Хасинто представляет собой естественную аэродинамическую трубу со средней скоростью ветра от 15 до 20 миль в час. Более того, горный перевал находится недалеко от миллионов энергоемких домов и предприятий в Район Лос-Анджелеса.

    «Учитывая все обстоятельства, это лучшее место в мире для ветроэнергетики», — сказал Фред Ноубл. «Нет снега, уровень моря, нет льда, очень хороший ветер, ветер в верхних 5 процентах того, что вы можете найти где угодно. И большая электрическая инфраструктура, которая может потреблять энергию».

    Компания Нобла построила первую в этом районе ветряную электростанцию ​​в 1982 году, установив 212 турбин на принадлежащем ему участке земли к северу от межштатной автомагистрали 10 и к западу от Индиан-Каньон-Драйв. В течение следующего десятилетия разработчики энергетики построили более 4000 ветряных турбин на перевале Сан-Горгонио.Еще больше турбин было построено в двух других горячих точках ветра в Калифорнии: на перевале Альтамонт к востоку от залива и на перевале Техачапи к востоку от Бейкерсфилда.

    После того, как в Калифорнии были построены первые в стране крупные ветряные электростанции, индустрия по всей стране начала бурно развиваться. Согласно карте, созданной Геологической службой США, в настоящее время в Соединенных Штатах насчитывается более 58 000 турбин, причем некоторые из крупнейших кластеров находятся в Айове, Оклахоме и Техасе.

    Ветряные электростанции производили 6,3 процента электроэнергии, вырабатываемой U.электростанции S. в 2017 году. В Калифорнии 6,2 процента электроэнергии, вырабатываемой электростанциями в штате, в прошлом году приходилось на ветряные электростанции.

    Компания Ноубла, Wintec Energy, в конце концов заменила свои 212 оригинальных турбин на 35 более крупных машин. Позже они были заменены пятью еще более крупными машинами. Сегодня пять турбин производят в шесть раз больше энергии, чем исходные 212, сказал Ноубл.

    «Это просто разница между Ford Model T и Porsche», — сказал он.

    В 1992 году ветряные турбины на перевале Сан-Горгонио произвели около 550 000 мегаватт-часов электроэнергии.К 2017 году производство выросло почти до 1,5 миллиона мегаватт-часов.

    Та же тенденция может сохраниться и в будущем.

    Согласно данным, собранным федеральными агентствами и ветроэнергетикой, на перевале Сан-Горгонио установлено около 2300 ветряных турбин. В этом столетии было построено почти 450, а в 1980-х — более 1600. Старые машины в основном сосредоточены между шоссе 111 и межштатной автомагистралью 10, а также к северу от автострады возле Уайтуотера.

    Нэнси Рейдер, возглавляющая Калифорнийскую ассоциацию ветроэнергетики, считает, что федеральные данные могут занижать количество стареющих ветряных турбин, которые необходимо заменить.Ее собственные подсчеты показывают, что ветряные турбины в районе Палм-Спрингс, построенные с 1980 по 1995 год, мощностью 324 мегаватта, по сравнению с 160 мегаваттами по федеральным данным.

    Многие из этих машин до сих пор в хорошем состоянии. Рейдер сравнил их со старыми автомобилями.

    «Старую машину можно заставить работать вечно, если просто содержать ее в хорошем состоянии. Что-то изнашивается, замени», — сказала она. «Многие из этих старых турбин, особенно датские, такие. Это рабочие лошадки, и вы можете поддерживать их в рабочем состоянии долгое время.»

    Тем не менее, ветряные турбины, как правило, рассчитаны на срок службы от 25 до 30 лет, что соответствует сроку действия типичного контракта на покупку электроэнергии коммунальными предприятиями, сказал Рейдер.

    они действительно начинают разваливаться, — сказала она. — Вот на какой срок службы рассчитаны болты».

    Неопределенное будущее ветра в Калифорнии

    дорого, что не имеет смысла продолжать их эксплуатацию без гарантированного договора на продажу электроэнергии.Поэтому неудивительно, что срок действия контрактов на коммунальные услуги, подписанных в 1980-х годах, в последние годы истек, и некоторые турбины на перевале Сан-Горгонио перестали вращаться. На месте первоначальной ветряной электростанции Фреда Ноубла две дюжины машин простаивали с тех пор, как в 2015 году истек срок их контракта с компанией Southern California Edison.

    Несмотря на амбициозное стремление Калифорнии заменить ископаемое топливо более чистыми источниками энергии, застройщики говорят, что количество новых контрактов на ветряные и солнечные проекты замедлилось.Они называют несколько причин замедления, в том числе тот факт, что крупные коммунальные предприятия штата уже закупили большую часть энергии, необходимой им для достижения следующей цели штата, согласно которой к 2020 году 33% электроэнергии должно поступать из возобновляемых источников.

    Другой фактором является рост местных энергетических программ, известных как агрегаторы выбора сообщества или CCA. От района залива до Лос-Анджелеса города и округа начинают заниматься энергетическим бизнесом, предоставляя людям альтернативу компаниям Edison, Pacific Gas & Electric и San Diego Gas & Electric в Южной Калифорнии.По некоторым оценкам, три коммунальные предприятия, принадлежащие инвесторам, могут потерять 80 процентов своей доли рынка в следующем десятилетии. Неопределенность мешает крупным коммунальным предприятиям подписывать новые долгосрочные контракты.

    CCA планирует закупить много ветровой и солнечной энергии. Но критики говорят, что CCA в основном подписывали краткосрочные контракты на покупку возобновляемой энергии у существующих проектов. По их словам, проблема заключается в том, что у CCA еще нет кредитной истории, чтобы подписывать долгосрочные контракты и строить новые проекты или заменять устаревшие ветряные турбины новыми моделями.

    Новые закупки возобновляемой энергии «в основном приостановлены» в Калифорнии, по словам В. Джона Уайта, исполнительного директора Центра энергоэффективности и возобновляемых технологий, группы защиты интересов. И даже когда тупик разрешится, коммунальным предприятиям может быть выгоднее покупать дешевую энергию ветра за пределами штата. Это связано с тем, что лучшие ветроэлектростанции в Калифорнии, в том числе перевал Сан-Горгонио, уже разработаны, а строить новые ветряные электростанции дешевле, чем переоборудовать старые.

    «Ветер Нью-Мексико очень удобен для нас, — сказал Уайт.

    ПОДРОБНЕЕ:  Консервативный миллиардер видит будущее Калифорнии в ветре из Вайоминга . В 2015 году Конгресс проголосовал за продление федеральной налоговой льготы для энергии ветра, но по графику, который предусматривает поэтапную отмену налоговой льготы в течение нескольких лет.Компании могут получить 60 % первоначальной налоговой льготы для новых или модернизированных ветроэнергетических проектов, строительство которых начнется в 2018 году, и 40 % для проектов, строительство которых начнется в 2019 году. Тогда стимул полностью исчезнет.

    В других штатах застройщики используют последние несколько лет налоговой льготы. Распространенной практикой является «частичная модернизация», при которой владельцы турбин заменяют ключевые компоненты на своих машинах, чтобы получить право на получение налоговой льготы еще на 10 лет.

    Согласно отчету федерального министерства энергетики, в 2017 году по всей стране было частично заменено около 2000 мегаватт ветряных турбин, все в Айове и Техасе.По словам Энтони Логана, аналитика Wood Mackenzie Power & Renewables, модернизированные турбины часто могут производить на 40% больше энергии.

    Но в Калифорнии истекающий налоговый кредит может не дать энергетическим компаниям достаточных стимулов для демонтажа своих старых ветряных турбин и замены их новыми.

    «Нам нужно, по крайней мере, начать строительство нового или модернизированного ветра к концу следующего года. И никто не собирается этого делать, если у нас нет контрактов», — сказал Уайт.

    Ветряные турбины и солнечные панели — и, возможно, аккумуляторы тоже

    Еще одно препятствие на пути к переоснащению ветряных электростанций носит более технический характер: экономика улучшается с масштабом, как и преимущества федерального налогового кредита. Тысячи ветряных турбин на перевале Сан-Горгонио принадлежат многим разным компаниям, и компании, располагающей всего несколькими машинами, может быть сложно обеспечить рентабельность переоснащения.

    «Это можно сделать, но действительно нужен человек с глубокими карманами, чтобы сделать это», — сказал Флориан Зерхузен, исполнительный директор BayWa r.е. Ветер.

    Фред Ноубл, построивший первую ветряную электростанцию ​​на перевале Сан-Горгонио, считает, что будущее переоснащения «почти в руках крупных коммунальных компаний», включая NextEra Energy Resources. Компания из Флориды является одним из крупнейших разработчиков возобновляемых источников энергии в стране, и в 2011 году она заменила 115 турбин 1990-х годов на 33 новые на перевале Сан-Горгонио. NextEra владеет еще одной ветряной электростанцией мощностью 15 мегаватт в этом районе, но ее представитель отказался комментировать какие-либо будущие планы по переоснащению.

    Должностные лица Бюро управления земельными ресурсами говорят, что две компании находятся на предварительной стадии подачи заявок на получение разрешений на реконструкцию федеральных земель на перевале Сан-Горгонио. По словам представителя Бюро по управлению земельными ресурсами Стивена Разо, компания Terra-Gen из Нью-Йорка планирует демонтировать 126 турбин и заменить их семью новыми моделями. Другая компания с планами модернизации, Brookfield Renewable, приобрела ветряную электростанцию ​​​​мощностью 30 мегаватт в районе Палм-Спрингс в 2012 году. промышленность приближается к «новому рубежу» в калифорнийской пустыне

    Фред Ноубл уже продал большую часть своих ветряных турбин.Но он по-прежнему владеет землей под ними. Недавно днем ​​он проехал на своем полноприводном внедорожнике по неровным грунтовым дорогам, пересекающим эту землю, к северу от межштатной автомагистрали 10 и к западу от Индиан-авеню.

    Ноубл миновал небольшую солнечную ферму, прежде чем добраться до двух из четырех крупнейших ветряных турбин в районе Палм-Спрингс. Когда кончики лопастей достигают своей высшей точки, высота машины достигает 410 футов. Их мощность составляет три мегаватта каждая — в 120 раз мощнее, чем каждая из 212 машин, изначально построенных Noble поблизости в 1982 году.

    Ноубл уверен, что в будущем на перевале Сан-Горгонио будет больше таких машин, а также больше солнечных панелей и аккумуляторов для хранения вырабатываемой ими энергии на время, когда солнце не светит или ветер не дует. т дует. Он считает возможным, что федеральный налоговый кредит все же будет восстановлен, как это было в прошлом. Но более того, он знает, что Калифорния взяла на себя обязательство использовать экологически чистую энергию. Он уверен, что район Палм-Спрингс по-прежнему может сыграть свою роль в выполнении этого обязательства.

    «Думаю, его модернизируют, потому что здесь так хорошо дует ветер. И я думаю, что это будет солнечная энергия, потому что в этом есть смысл», — сказал Ноубл. «В конце концов, здесь будет построено сочетание ветра, солнца и батарей».

    Сэмми Рот пишет об энергии и окружающей среде для The Desert Sun. С ним можно связаться по адресу [email protected], (760) 778-4622 и @Sammy_Roth.

    5 фактов о ветряных мельницах | Я Амстердам

    1) Раньше ветряные мельницы были повсюду

    Нежный скрип и мягкий «свист», когда паруса проносятся мимо, — это все, что вы слышите, стоя рядом с ветряной мельницей.В наши дни легко забыть, что около века назад этот звук был повсеместным. Ветряные мельницы (или моленса по-голландски) раньше были повсюду: более 10 000 полностью работающих ветряных мельниц когда-то усеивали голландский пейзаж, использовавшийся в промышленных целях. Когда ветряные мельницы конкурировали с паром, а затем с дизелем и электричеством, они постепенно исчезли из голландского пейзажа: сегодня их осталось около 1200. Будучи с любовью ухоженными и охраняемыми, они теперь являются всемирно известными иконами голландского пейзажа, особенно в Старой Голландии.Одним из лучших мест для наблюдения за ветряными мельницами является Zaanse Schans, бесплатный парк под открытым небом с впечатляющей коллекцией исторических ветряных мельниц.

    2) Они настоящие универсалы

    Изображение предоставлено: CC BY-SA 3.0 Rijksdienst voor he Cultureel Erfgoed через Wikimedia Commons

    Многие думают, что ветряные мельницы использовались только для производства муки из зерна, но на самом деле у них было гораздо больше функций. Ветряные мельницы осушали низменности от лишней воды, чтобы использовать польдеры, выжимать масло из семян или распиливать древесину.Обязательно посетите ветряную мельницу De Kat, красильную фабрику, где красители и мел все еще измельчаются для производства пигментов для традиционных красок.

    3) Они начали первую в мире промышленную революцию

    Мельницы, которые использовались для распиловки древесины, обеспечили процветание судостроительной промышленности в регионе Заанстрик в Старой Голландии. Именно здесь в XVII веке возникла первая в мире полноценная промышленная зона. Около 1650 года здесь ежегодно строилось около 75 кораблей. Даже царь Петр Великий приезжал из России, чтобы научиться строить корабли в Заандаме!

    4) Национальный день ветряных мельниц.

    Голландцы так любят свои ветряные мельницы, что даже посвятили им специальный день .Каждый год в середине мая в стране отмечается Национальный день ветряных мельниц, в честь которого ветряные мельницы по всей территории Нидерландов украшают цветами, фигурками ангелов или голландскими флагами, а двери распахиваются для посетителей.

    5) Вам просто нужно сесть на велосипед, чтобы увидеть их множество.

    Есть много способов насладиться наблюдением за ветряными мельницами. Например, многочисленные автобусные туры доставят посетителей к самым интересным и живописным экземплярам. Но один из самых красивых способов является и самым голландским: возьмите напрокат велосипед и начните торговать вразнос! Этот велосипедный маршрут через регион Заанстрик, историческую Мекку ветряных мельниц , занимает около трех часов и проходит через несколько мельниц, которые обязательно нужно посетить (и даже музей ветряных мельниц).Или посмотрите этот велосипедный маршрут по Старой Голландии , который немного длиннее.

    Где ветряные мельницы — CAB Cattle

    По телефону Ричард Гамильтон сказал мне, что посещение его дома, по крайней мере, окажется «интересным».

    «У нас есть ветряные мельницы, овцы и…» — это все, что мне нужно было услышать. Я был в.

    Проехать Калифорнию, прилететь на самолете от ее знаменитых берегов и вылететь из ее скрытых внутренних городов — это визуальный опыт, а изменения ландшафта — постоянный сюрприз.

    Потом я увидел ветряные мельницы.И овцы. И я был очарован.

    На протяжении поколений Рио-Виста, штат Калифорния, процветал за счет сельского хозяйства, но эти «Ворота в Дельту» были овцеводством. Сегодня это Мекка столкновений, где теплый воздух из долины смешивается с холодным воздухом с побережья.

    Ричард и Дэвид Гамильтон никогда не стремились выделиться. Годы выращивания скота в аэродинамической трубе в Рио-Виста, Калифорния, означали, что у них было много возможностей сделать выбор. Принимая каждое решение, они сохраняли непредвзятость, что привело к одной из самых уникальных схем ранчо, которые я когда-либо видел.

    Однако задолго до того, как я ступил на холмистую почву с ветряными мельницами, Гамильтоны построили империю из более чем 4000 овец. Однако отрасль сокращалась, и по мере роста стада росло и их разочарование отсутствием у производителей стимулов к улучшению.

    В местечке Гамильтон овцы и крупный рогатый скот делят пастбища вместе с четырьмя видами ветряных турбин, простирающихся на 300 футов до облаков.

    Качество овец не ухудшилось. На самом деле Гамильтоны улучшили генетику своего стада, но индустрия зачахла вместе со всеми рыночными премиями.Приверженность качеству означала отход от того направления, в котором движется эта отрасль.

    Пора скоту возвращаться на ранчо.

    «Качество всегда будет продаваться. Никогда не портите качество, иначе вы подавите рынок», — говорит Ричард. «Я говорю животноводам: «Побудьте какое-то время в овцеводстве, и вы оцените то, что у вас есть».

    «Это было легкое решение, — говорит Ричард о покупке группы 4-летних ангусских коров у владельца ранчо на севере.Эти оригинальные 4-летние коровы послужили исходным материалом для закрытого стада из 435 товарных коров, которое растет.

    В крупном рогатом скоте семья увидела возможность: брак двух видов, живущих на одном и том же пространстве, и рынок, который вознаграждает тех, кто производит качество. В Ангусе они нашли наличие сильной генетики, прогрессивность породы, качество продукта и ценностный маркетинг.

    «Порода Ангус использует свои возможности, — говорит Ричард. «Наличие такой моркови, как Certified Angus Beef ® , означает, что у нас есть большие возможности, если мы сможем эффективно ее производить, и мы можем».

    Предполагать, что эти два вида не могут жить в унисон, было бы глупо, говорит дядя Дейв.

    «Люди всегда говорили, что «овцы и крупный рогатый скот несовместимы». Ну, это чушь собачья».

    «Мы закончим ягнение примерно 10 декабря, дадим им небольшой перерыв, а затем приступим к тяжелому отелу», — говорит Ричард (справа), на снимке с женой Стейси и дядей Дэвидом Гамильтоном.

    Семья взяла хорошие знания, полученные за десятилетия работы в овцеводстве, и применила их к новым видам овец.

    «Из опыта работы с овцами мы знаем, что потребители хотят, чтобы бараньи отбивные были одинакового размера при каждом приеме пищи», — говорит Ричард. «У нашего крупного рогатого скота может быть некоторое генетическое разнообразие, но он выглядит однородным, когда набирает груз».

    В 2013 г. компания Hamiltons протестировала телок с применением GeneMax Advantage® для выбраковки нижней части. Это также помогло проверить порезы на основе послушания. С быками они проводят тест HD50K, чтобы отслеживать и развивать успешных производителей.

    «Мы смотрим на долговечность производства, простоту обслуживания, легкость устойчивости к болезням. Чем меньше мы должны тратить на то, чтобы поддерживать их здоровье и продуктивность, тем больше это помогает нашей прибыли», — говорит Ричард.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.