Parc eolian [1] (WPP) - mai multe turbine eoliene , colectate în unul sau mai multe locuri și combinate într-o singură rețea. Parcurile eoliene mari pot consta din 100 sau mai multe turbine eoliene . Uneori parcurile eoliene sunt numite parcuri eoliene (parcuri eoliene).
Prima centrală eoliană - " moara " a englezului Blyth cu un diametru de 9 metri - a fost construită în 1887 la casa lui Blyth din Marykirk ( Marea Britanie ) [2] . Blyth a oferit surplus de electricitate de la „moara” sa locuitorilor din Marykirk pentru a ilumina strada principală, dar a fost refuzat pentru că ei credeau că electricitatea era „lucrarea diavolului ” [3] . Mai târziu, Blyth a construit o turbină eoliană pentru a furniza energie de urgență spitalului local, azilului de nebuni și dispensarului [4] , dar tehnologia lui Blyth a fost considerată neviabilă din punct de vedere economic și următorul parc eolian nu a apărut în Marea Britanie decât în 1951 [4] .
Prima turbină eoliană controlată automat de americanul Charles Brush a apărut în 1888 și avea un diametru al rotorului de 17 metri [4] .
Industria eoliană modernă și-a început dezvoltarea în anii 1980. cu turbine cu o capacitate de numai aproximativ cincizeci de kW [5] .
În URSS, la începutul anilor 1980, a fost elaborat un plan de construcție de parcuri eoliene care să asigure energie pentru instalațiile autonome din Nordul Îndepărtat (care urmau să fie construite de constructori militari) [6] .
Cel mai comun tip de parc eolian astăzi. Generatoarele eoliene sunt instalate pe dealuri sau dealuri.
Un generator eolian industrial este construit pe un șantier pregătit în 7-10 zile. Obținerea aprobărilor de reglementare pentru construcția unui parc eolian poate dura un an sau mai mult.
Pentru construcție, este necesar un drum către șantier, echipamente de ridicare grele cu o rază de acțiune de peste 50 de metri, deoarece gondolele sunt instalate la o înălțime de aproximativ 50 de metri.
Centrala electrică este conectată prin cablu la rețeaua de transport.
Cel mai mare parc eolian din acest moment este centrala electrică Gansu , situată în provincia Gansu din districtul orașului Jiuquan, China. Puterea totală este de 7965 MW.
Parcurile eoliene de coastă sunt construite la o distanță mică de coasta mării sau oceanului. Pe coastă bate o briză cu frecvență zilnică , care este cauzată de încălzirea neuniformă a suprafeței terenului și a lacului de acumulare . Ziua, sau briza mării, se deplasează de la suprafața apei la uscat, iar noaptea, sau briza de coastă, de la coasta răcită la rezervor.
Parcurile eoliene offshore sunt construite offshore, la 10-60 km de coastă. Parcurile eoliene offshore oferă o serie de avantaje:
Centralele electrice offshore sunt construite pe zone ale mării cu adâncime mică. Turnurile turbinelor eoliene sunt instalate pe fundații de piloți bătuți la o adâncime de 30 de metri. Electricitatea este transmisă la sol prin cabluri subacvatice. Pentru construcția și întreținerea unor astfel de centrale electrice se folosesc nave cu cric .
Centralele electrice offshore sunt mai scumpe de construit decât omologii lor de pe uscat. Generatoarele necesită turnuri mai înalte și fundații mai masive. Apa de mare sărată poate duce la coroziunea structurilor metalice.
La sfârşitul anului 2008, capacitatea totală a centralelor offshore din întreaga lume se ridica la 1.471 MW, iar în 2008 au fost construite 357 MW de capacităţi offshore la nivel mondial.
Cea mai mare stație offshore din 2009 a fost centrala electrică Middelgrunden( Danemarca ) cu o capacitate instalată de 40 MW [7] . În 2013, London Array (Marea Britanie) a devenit cel mai mare cu o capacitate instalată de 630 MW [8] .
Marea Britanie:
Primul prototip de turbină eoliană plutitoare a fost construit de H Technologies BV în decembrie 2007. Generatorul eolian cu o capacitate de 80 kW este instalat pe o platformă plutitoare la 10,6 mile marine de coasta sudului Italiei , într-o zonă de mare de 108 metri adâncime.
Compania norvegiană StatoilHydro a dezvoltat turbine eoliene plutitoare pentru centralele electrice de adâncime. StatoilHydro a construit un demo de 2,3 MW în septembrie 2009 [12] . Turbina, numită Hywind, cântărește 5.300 de tone și are 65 de metri înălțime. Este situat la 10 kilometri de insula Karmoy, nu departe de coasta de sud-vest a Norvegiei.
Turnul de oțel al acestui generator eolian trece sub apă la o adâncime de 100 de metri. Turnul se ridică la 65 de metri deasupra apei. Diametrul rotorului este de 82,4 m. Balastul (pietriș și pietre) este plasat în partea inferioară pentru a stabiliza turnul turbinei eoliene și a-l scufunda la o adâncime predeterminată . În același timp, turnul este împiedicat să se deplaseze prin trei cabluri cu ancore fixate în partea de jos. Electricitatea este transmisă la țărm printr-un cablu subacvatic.
În 2017, compania a crescut puterea turbinei la 6 MW, iar diametrul rotorului la 154 de metri [13] .
Turbinele eoliene care se înalță sunt turbine eoliene amplasate la înălțime deasupra solului pentru a folosi un vânt mai puternic și mai persistent [14] [15] . Conceptul a fost dezvoltat în anii 1930 în URSS de către inginerul Egorov [16] .
Actualul deținător al recordului este Vestas V164-8.0-MW . Acest prototip este foarte recent[ când? ] a fost instalat la Centrul național de testare a turbinelor mari din Danemarcaîn Osterild. Înălțimea osiei Vestas este de 460 de picioare (140 de metri), palele turbinei au peste 720 de picioare (220 de metri) înălțime.
Primul parc eolian montan din spațiul post-sovietic cu o capacitate de 1,5 MW a fost lansat în pasul Kordai din regiunea Zhambyl din Kazahstan în 2011.
Centralele eoliene sunt construite în locuri cu o viteză medie mare a vântului - de la 4,5 m / s și mai sus.
Se efectuează un studiu preliminar al potențialului zonei. Anemometrele sunt instalate la o înălțime de 30 până la 100 de metri și în decurs de unul sau doi ani colectează informații despre viteza și direcția vântului. Informațiile obținute pot fi combinate în hărți de disponibilitate a energiei eoliene. Astfel de hărți (și software -ul special ) permit potențialilor investitori să evalueze rata de rentabilitate a proiectului.
Informațiile meteorologice obișnuite nu sunt potrivite pentru construcția de parcuri eoliene, deoarece aceste informații despre viteza vântului au fost colectate la nivelul solului (până la 10 metri) și în orașe sau în aeroporturi.
În multe țări , hărțile eoliene pentru energia eoliană sunt produse de agenții guvernamentale sau cu asistență guvernamentală. De exemplu, în Canada, Departamentul de Dezvoltare și Departamentul de Resurse Naturale au creat Atlasul eolian canadian și WEST (Wind Energy Simulation Toolkit) - un model de computer care vă permite să planificați instalarea turbinelor eoliene în orice zonă din Canada.
În 2005, Programul Națiunilor Unite pentru Dezvoltare a creat o hartă a vântului pentru 19 țări în curs de dezvoltare .
Viteza vântului crește odată cu înălțimea. Prin urmare, parcurile eoliene sunt construite pe vârfurile dealurilor sau dealurilor , iar generatoarele sunt instalate pe turnuri de 30-60 de metri înălțime. Sunt luate în considerare obiectele care pot afecta vântul: copaci, clădiri mari etc.
WPP-urile reduc direct suprafața terenului adecvat pentru uz agricol, deoarece activitățile agricole direct sub WPP nu sunt posibile. Parcurile eoliene afectează negativ comportamentul vitelor și al altor animale pe pășunile situate între morile de vânt.
În prezent, încă se fac studii menite să clarifice eficiența economică a parcurilor eoliene. În cazul investițiilor de capital serioase, perioada de rambursare pentru astfel de proiecte de investiții poate fi mai mică decât pentru proiectele de energie termică sau nucleară. De asemenea, fiabilitatea generării în comparație cu metodele alternative menționate este pusă la îndoială. În timpul sezonului de îngheț din SUA din 2020, multe parcuri eoliene au eșuat și generarea s-a oprit timp de câteva luni, ceea ce exclude parcurile eoliene din lista surselor potrivite ca principale, dar le permite să fie considerate surse suplimentare de energie.
În timpul construcției parcurilor eoliene se ține cont de impactul turbinelor eoliene asupra mediului . Legile adoptate în Marea Britanie , Germania , Țările de Jos și Danemarca limitează nivelul de zgomot de la o turbină eoliană în funcțiune la 45 dB ziua și 35 dB noaptea. Distanța minimă de la instalație la clădirile rezidențiale este de 300 m.
Parcurile eoliene moderne încetează să funcționeze în timpul migrației sezoniere a păsărilor .
În 2021, Curtea Supremă Norvegiană a hotărât că două ferme eoliene din peninsula Fosen dăunează crescătorilor de reni sami prin restricţionarea accesului la păşuni, 151 de turbine eoliene pot fi oprite [17] [18] .
Parcul eolian din peninsula Fosen din vestul Norvegiei , cu 151 de turbine finalizate în 2020, face parte din cel mai mare parc eolian terestre din Europa.
În 1931, centrala eoliană Ufimtsev a fost construită în Kursk - prima centrală eoliană din lume cu o baterie inerțială [20] , inventatorul A. G. Ufimtsev .
A doua centrală eoliană din URSS a fost construită în 1931 în Balaklava , pe înălțimile Karan. Cu o capacitate de 100 kW [21] , era cel mai mare din Europa la momentul construcției. Turbina eoliană experimentală a fost dezvoltată sub îndrumarea inventatorului Yu. V. Kondratyuk . Înainte de război, el a generat energie electrică pentru linia de tramvai Balaklava-Sevastopol . În timpul Marelui Război Patriotic a fost distrus [22] .
După război, industria sovietică a stăpânit producția unei serii de diverse turbine eoliene cu o capacitate de 3-4 kilowați, la cerere în zonele rurale. Pentru perioada 1950-1955 în URSS, a existat un vârf în producția de turbine eoliene - până la 9 mii de bucăți pe an, cu o capacitate unitară de până la 30 kW. Cu toate acestea, odată cu dezvoltarea marilor centrale termice și hidrocentrale, apariția centralelor nucleare, producția în serie de turbine eoliene a fost întreruptă. Abia în 1987 a fost adoptat Programul Energie Curată, conform căruia era planificată construirea a 57.000 de turbine eoliene până în 1995 pe cheltuiala finanțării statului. Cu toate acestea, din cauza unei lungi pauze în dezvoltarea și construcția parcurilor eoliene, industria nu era pregătită pentru dezvoltare aproape de la zero, iar după prăbușirea economiei sovietice care a urmat în curând, programul a fost restrâns.
În Rusia post-sovietică, dezvoltarea energiei eoliene are loc numai odată cu apariția deținătorilor străini de tehnologii moderne, în timp ce producția de echipamente este localizată. Concurența ridicată pe piața energiei eoliene și înlocuirea consecventă a componentelor importate au condus deja la o scădere a costului construirii de parcuri eoliene sub media mondială [23] .
Pentru anul 2020, capacitatea totală a parcurilor eoliene din țară este estimată la 905 MW [24] .
Cea mai mare centrală eoliană din Rusia a fost construită de corporația de stat Rosatom pe teritoriul Stavropol , capacitatea sa instalată este de 210 MW.
Cel mai mare complex de centrale eoliene - Sulinskaya, Kamenskaya, Gukovskaya și prima etapă a parcului eolian Kazachya este situat în regiunea Rostov , capacitatea totală este de 350 MW.
Capacitatea parcului eolian Anadyr este de 2,5 MW.
Capacitatea parcului eolian Tyupkilda (Bașkortostan) este de 1,65 MW.
Parcul eolian Zapolyarnaya , situat în apropierea orașului Vorkuta din Komi , are o capacitate de 1,5 MW, construit în 1993. Este format din șase unități AVE-250 de producție ruso-ucraineană cu o capacitate de 250 kW fiecare.
O turbină eoliană experimentală demonstrativă cu o capacitate de 250 kW este construită în apropiere de Murmansk [25] . În satul Pyalitsa , în mai 2014, a fost deschis primul parc eolian din regiunea Murmansk . De asemenea, până în 2016, este planificată introducerea în continuare a parcurilor eoliene în districtele Lovozersky și Tersky din regiune [26] .
Primul parc eolian montan cu o capacitate de 1,5 MW în spațiul post-sovietic a fost lansat în pasul Kordai din regiunea Zhambyl din Kazahstan în 2011 [27] . Înălțimea sitului este de 1200 de metri deasupra nivelului mării. Viteza medie anuală a vântului este de 5,9 m/s. În 2014, numărul de turbine eoliene Vista International cu o capacitate de 1,0 MW la parcul eolian Kordai a fost crescut la 9 unități cu o capacitate proiectată de 21 MW [28] .
În viitor, este planificată punerea în funcțiune a centralelor eoliene Zhanatas (400 MW) și Shokpar (200 MW).
În februarie 2015, în Carpații Orientali, lângă orașul Stary Sambir , a fost dat în funcțiune primul parc eolian montan din Vestul Ucrainei , Stary Sambir 1, cu o capacitate de 13,2 MW (capacitate totală 79,2 MW). Este format din turbine eoliene VESTAS V-112 de fabricație daneză, cu o capacitate nominală de 6,6 MW [29] . Înălțimea sitului este de 500-600 m deasupra nivelului mării, viteza medie anuală a vântului este de 6,3 m/s [30] .
| Industrii | ||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||||||||||||||||||||||||
| Energie | |||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| structura pe produse si industrii | |||||||||||||||||||||||||||
| Industria energetică : electricitate |
| ||||||||||||||||||||||||||
| Furnizare de căldură : energie termică |
| ||||||||||||||||||||||||||
Industria combustibilului : combustibil |
| ||||||||||||||||||||||||||
Energie promițătoare : |
| ||||||||||||||||||||||||||
| Portal: Energie | |||||||||||||||||||||||||||