Poznaj zalety i wady energii wiatrowej w Brazylii

Appolinary Kalashnikova no Unsplash image

Energia wiatru to energia wytwarzana z energii kinetycznej wiatru (poruszające się masy powietrza) i elektromagnetycznego ogrzewania słońca (energia słoneczna), które razem poruszają łopatkami.

Energia kinetyczna wiatru jest zwykle przekształcana w energię mechaniczną przez wiatraki i wiatraczki lub w energię elektryczną przez turbiny wiatrowe (lub turbiny wiatrowe).

Wykorzystanie energii wiatru w pracach mechanicznych młynów i wiatraczków, takich jak mielenie zboża i pompowanie wody, sięga początków wykorzystania tego źródła energii przez ludzkość, które dopiero zaczęto uważać za alternatywę dla wytwarzania energii. elektryczność z kryzysu naftowego lat 70-tych.

Jak działa energia wiatrowa

Energia kinetyczna wiatru jest wytwarzana, gdy nagrzewanie się warstw powietrza powoduje zmianę gradientów ciśnienia w masach powietrza.

Turbina wiatrowa przekształca tę energię kinetyczną w energię mechaniczną poprzez obrót łopat, a za pośrednictwem generatora generowana jest energia elektryczna.

Turbina wiatrowa składa się z:

Anemometr: mierzy intensywność i prędkość wiatru. Działa średnio co dziesięć minut;
Windsock (czujnik kierunku): rejestruje kierunek wiatru. Kierunek wiatru musi być zawsze prostopadły do wieży dla maksymalnego wykorzystania;
Ostrza: przechwytuj wiatr, zamieniając jego moc na środek wirnika;
Generator: element, który przekształca energię mechaniczną wału w energię elektryczną;
Mechanizmy kontrolne: dostosowanie mocy znamionowej do najczęściej występującej prędkości wiatru w danym okresie;
Multiplikator (transmisja): odpowiedzialny za przekazywanie energii mechanicznej z wału wirnika na wał generatora;
Wirnik: zestaw połączony z osią przenoszącą obrót łopatek do generatora;
Nacele: przedział zainstalowany na szczycie wieży składający się z: skrzyni biegów, hamulców, sprzęgła, łożysk, sterowania elektronicznego i układu hydraulicznego;
Wieża: element, który podpiera wirnik i gondolę na odpowiedniej wysokości do pracy. Wieża jest kosztownym elementem systemu.

Zalety i wady energii wiatru

Główną zaletą energii wiatrowej jest to, że jest ona odnawialnym i „czystym” źródłem energii, ponieważ nie emituje gazów cieplarnianych, które przyczyniają się do globalnego ocieplenia i nie wytwarza odpadów podczas wytwarzania energii elektrycznej.

Co to są gazy cieplarniane

Ponadto źródło energii wiatrowej jest uważane za niewyczerpane i nie ma kosztów związanych z pozyskaniem surowca, w przeciwieństwie do tego, co dzieje się w przypadku paliw kopalnych.

Koszty wdrożenia są stosunkowo niskie. Potrzeba utrzymania jest niewielka, a nowe miejsca pracy powstają na obszarach, które zwykle otrzymują niewielkie inwestycje.

Bardzo częstą krytyką energetyki wiatrowej jest jej przerywanie. Energia wiatru zależy od występowania wiatru o idealnej gęstości i prędkości, a parametry te podlegają rocznym i sezonowym wahaniom.

Dlatego, aby energia wiatrowa była technicznie użyteczna, farma wiatrowa (lub farma wiatrowa) musi być zainstalowana w miejscu, w którym gęstość masy powietrza jest większa lub równa 500 watów na metr kwadratowy (W / m²) na wysokości 50 metrów, a prędkość wiatru wynosi od siedmiu do ośmiu metrów na sekundę (m / s).

Jednak budowa farmy wiatrowej nie może opierać się wyłącznie na spełnieniu technicznych warunków związanych z dostępnością wiatrów. Procedura wymaga również wykonania Studiów Oddziaływania na Środowisko (OOŚ) oraz Raportu Oddziaływania na Środowisko (RIMA), które służą do określenia najlepszej lokalizacji nie tylko ze strategicznego punktu widzenia, ale także pod względem społeczno-środowiskowym.

Farmy wiatrowe (lub farmy wiatrowe) to przestrzenie, w których znajduje się co najmniej pięć turbin wiatrowych (turbin wiatrowych), które mogą wytwarzać energię elektryczną. Ta koncentracja turbin wiatrowych w tej samej lokalizacji powoduje szereg negatywnych skutków zewnętrznych.

Jeden z negatywnych skutków środowiskowych dotyczy populacji ptaków. Lecąc bardzo blisko turbin, wiele ptaków zostaje uderzonych przez łopatki i doznaje poważnych obrażeń, a nawet umiera. Realizacja farm wiatrowych może wpłynąć na zmianę tras przepływów migracyjnych populacji ptaków.

Ponadto farmy wiatrowe mogą również negatywnie wpływać na lokalny ekosystem i otaczające populacje ludzkie ze względu na głośny hałas wytwarzany przez turbiny podczas pracy. Zanieczyszczenie hałasem uważane jest za problem zdrowia publicznego, ponieważ wiąże się między innymi ze zwiększonym stresem, agresją i zaburzeniami psychicznymi. Hałas może również powodować usuwanie populacji zwierząt, wpływając na lokalny ekosystem.

Zanieczyszczenie wizualne może mieć wpływ na okoliczną społeczność. Budowa farm wiatrowych powoduje istotne zmiany w krajobrazie.

Innym oddziaływaniem związanym z turbinami są zakłócenia, które powodują one w radarach pogodowych. Te radary są używane do przewidywania wielkości deszczu, ryzyka spadającego gradu i innych działań w czasie. Aby móc wykonywać takie czynności, muszą być bardzo wrażliwym sprzętem. Ta wrażliwość czyni je podatnymi na zakłócenia z zewnątrz. Pojedyncza turbina wiatrowa działająca na obszarze w pobliżu radaru pogodowego może wpłynąć na Twoje prognozy. Ponieważ radary są ważnymi narzędziami w zapobieganiu krytycznym zdarzeniom w okresach deszczowych i są wykorzystywane przez Obronę Cywilną do tworzenia środków ratunkowych, należy ustalić minimalne odległości między radarami a turbinami wiatrowymi.

Według raportu Ministerstwa Nauki, Techniki i Innowacji żadna turbina wiatrowa nie powinna być instalowana w odległości mniejszej niż 5 km od radarów pasma C (częstotliwość od 4 GHz do 8 GHz) oraz 10 km od pasma S (częstotliwość od 2 GHz do 4 GHz). GHz). Przy realizacji farm wiatrowych należy uwzględnić odległości 20 km i 30 km dla każdego rodzaju radaru.

Chociaż energia wiatrowa nie wytwarza odpadów podczas wytwarzania energii elektrycznej, należy zauważyć, że istnieją pozostałości z procesu produkcji łopatek turbin, które zwykle są wykonane z włókna szklanego. Samo włókno szklane nie jest toksyczne, jednak dodatkami używanymi do wzmocnienia materiału może być żywica epoksydowa. Żywica epoksydowa jest wykonana ze szkodliwych materiałów, takich jak bisfenole.

Poznaj rodzaje bisfenolu i związane z nimi zagrożenia

Łopata ma średnią żywotność odpowiadającą 20 lat i nadal nie ma technologii, która czyniłaby łopaty do recyklingu ekonomicznie opłacalnymi ze względu na dużą złożoność materiału, z którego jest wykonana.

Możliwość zastosowania energii wiatru

Zgodnie z raportem Narodowej Agencji Energii Elektrycznej (Aneel) tylko 13% powierzchni ziemi na świecie nadaje się do tego czynnika, co już narzuca ograniczenie jego stosowalności w większości regionów.

Energia wiatrowa w Brazylii

W przypadku Brazylii ponad 71 tys. Km² terytorium kraju ma prędkość wiatru powyżej 7 m / s na wysokości 50 m. Potencjał ten zapewniłby krajowi równowartość 272 terawatogodzin rocznie (TWh / rok), co stanowi około 64% krajowego zużycia energii elektrycznej, czyli około 424 TW / rok. Potencjał ten koncentruje się głównie w północno-wschodnim regionie kraju, a następnie w regionie południowym, co widać w Atlasie brazylijskiego potencjału wiatrowego.

Energia wiatrowa jest alternatywą dla dywersyfikacji macierzy elektrycznej kraju, a tym samym zwiększenia bezpieczeństwa w tym sektorze. Ciekawe, że w obliczu zwiększonego zapotrzebowania na energię elektryczną, kraj pozostaje na ścieżce czystych technologii zamiast wybierać źródła nieodnawialne, które powodują jeszcze bardziej agresywne skutki społeczno-środowiskowe.

Alternatywą dla skutków hałasu i zanieczyszczenia wizualnego jest instalacja morskich farm wiatrowych , czyli na morzu. Ponadto można poczynić postęp technologiczny, aby zminimalizować inne skutki, takie jak rozwój turbin, które są mniej szkodliwe dla ptaków.