Pochopte výhody a nevýhody veternej energie v Brazílii

Appolinary Kalashnikova no Unsplash image

Veterná energia je energia vyrobená z kinetickej energie vetra (pohybujúce sa vzdušné hmoty) a elektromagnetického ohrevu slnka (slnečná energia), ktoré spoločne pohybujú snímacími lopatkami.

Kinetická energia vetra sa zvyčajne mení na mechanickú energiu pomocou veterných mlynov a veterníkov, alebo na elektrickú energiu pomocou veterných turbín (alebo veterných turbín).

Aplikácia veternej energie v mechanických prácach v mlynoch a veterných kolesách, ako je mletie obilia a čerpanie vody, sa vracia k počiatku využívania tohto zdroja energie ľudstvom, ktoré sa začalo považovať len za alternatívu na výrobu energie. elektrina z ropnej krízy v 70. rokoch.

Ako funguje veterná energia

Kinetická energia vetra sa vyrába, keď ohrev vzduchových vrstiev vytvára vo vzduchových masách kolísanie tlakových gradientov.

Veterná turbína transformuje túto kinetickú energiu na mechanickú prostredníctvom rotácie lopatiek a prostredníctvom generátora sa vyrába elektrina.

Veterná turbína pozostáva z:

Anemometer: meria intenzitu a rýchlosť vetra. Funguje v priemere každých desať minút;
Veterný rukáv (snímač smeru): zachytáva smer vetra. Smer vetra musí byť pre maximálne využitie vždy kolmý na vežu;
Lopatky: zachytávajú vietor a premieňajú jeho silu na stred rotora;
Generátor: položka, ktorá prevádza mechanickú energiu hriadeľa na elektrickú energiu;
Kontrolné mechanizmy: prispôsobenie menovitého výkonu rýchlosti vetra, ktorá sa v danom období vyskytuje najčastejšie;
Rozmnožovacia skrinka (prevodovka): zodpovedná za prenos mechanickej energie z hriadeľa rotora na hriadeľ generátora;
Rotor: súprava spojená s osou, ktorá prenáša rotáciu lopatiek na generátor;
Nacele: komora inštalovaná v hornej časti veže, ktorá sa skladá z: prevodovky, bŕzd, spojky, ložísk, elektronického ovládania a hydraulického systému;
Veža: prvok, ktorý podopiera rotor a gondolu v príslušnej výške pre prevádzku. Veža je nákladnou položkou systému.

Výhody a nevýhody veternej energie

Hlavnou výhodou veternej energie je, že je to obnoviteľný a „čistý“ zdroj energie, pretože nevypúšťa skleníkové plyny, ktoré prispievajú ku globálnemu otepľovaniu, a pri výrobe elektriny neprodukuje odpad.

Čo sú to skleníkové plyny

Okrem toho sa zdroj veternej energie považuje za nevyčerpateľný a so získaním suroviny nie sú spojené žiadne náklady, na rozdiel od fosílnych palív.

Náklady na nasadenie sú pomerne nízke. Potreba údržby je nízka a vytvárajú sa nové pracovné príležitosti v oblastiach, ktoré sú zvyčajne málo investované.

Veľmi častou kritikou veternej energie je jej prerušovanosť. Veterná energia závisí od výskytu vetra pri ideálnej hustote a rýchlosti a tieto parametre sa každoročne a sezónne menia.

Preto, aby sa veterná energia považovala za technicky užitočnú, musí byť veterná farma (alebo veterná farma) inštalovaná na mieste, kde je hustota vzdušnej hmoty vyššia alebo rovná 500 wattov na meter štvorcový (W / m²) vo výške 50 metrov a rýchlosť vetra je sedem až osem metrov za sekundu (m / s).

Stavba veternej farmy však nemôže byť založená iba na splnení technických faktorov týkajúcich sa dostupnosti vetra. Postup tiež vyžaduje vykonanie štúdií vplyvu na životné prostredie (EIA) a správy o vplyve na životné prostredie (RIMA), ktoré slúžia na určenie najlepšej polohy nielen zo strategického hľadiska, ale aj zo sociálno-environmentálneho hľadiska.

Veterné farmy (alebo veterné farmy) sú priestory, v ktorých je najmenej päť veterných turbín (veterné turbíny), ktoré môžu vyrábať elektrinu. Táto koncentrácia veterných turbín na rovnakom mieste spôsobuje sériu negatívnych externalít.

Jedným z negatívnych vplyvov na životné prostredie je populácia vtákov. Keď letí veľmi blízko turbín, veľa vtákov je zasiahnutých čepeľami, ktoré utrpia vážne zranenia a dokonca zomierajú. Realizácia veterných fariem môže mať vplyv na zmenu trás migračných tokov populácií vtákov.

Veterné farmy môžu navyše negatívne vplývať na miestny ekosystém a okolité ľudské populácie v dôsledku vysokého hluku, ktorý produkujú turbíny pri prevádzke. Hlukové znečistenie sa považuje za problém verejného zdravia, pretože je okrem iných vplyvov na zdravie spojené so zvýšeným stresom, agresiou a psychickými poruchami. Hluk môže tiež spôsobiť odstránenie živočíšnych populácií a ovplyvniť miestny ekosystém.

Okolitá komunita môže byť ovplyvnená vizuálnym znečistením. Výstavba veterných elektrární spôsobuje výrazné zmeny v krajine.

Ďalším dopadom súvisiacim s turbínami je interferencia, ktorú spôsobujú na meteorologických radaroch. Tieto radary sa používajú na predpovedanie množstva dažďov, rizika pádu krupobitia a ďalších akcií v priebehu času. Aby mohli tieto činnosti vykonávať, musia byť veľmi citlivým vybavením. Táto citlivosť ich robí citlivými na vonkajšie rušenie. Jedna veterná turbína, ktorá pracuje v oblasti blízko meteorologického radaru, môže ovplyvniť vaše predpovede. Pretože radary sú dôležitým nástrojom na prevenciu kritických udalostí v daždivých obdobiach a používajú ich civilná obrana na stanovenie núdzových opatrení, je potrebné stanoviť minimálne vzdialenosti medzi radarmi a veternými turbínami.

Podľa správy ministerstva pre vedu, technológiu a inovácie by sa veterná turbína nemala inštalovať menej ako 5 km od radarov v pásme C (frekvencia medzi 4 GHz a 8 GHz) a 10 km od pásma S (frekvencia medzi 2 GHz a 4 GHz). Pokiaľ ide o implementáciu veterných elektrární, treba brať do úvahy vzdialenosti 20 km a 30 km pre každý typ radaru.

Aj keď veterná energia počas výroby elektrickej energie neprodukuje odpad, je potrebné poznamenať, že z výrobného procesu lopatiek turbíny zostávajú zvyšky, ktoré sa zvyčajne vyrábajú zo sklenených vlákien. Samotné sklenené vlákno nie je toxické, aditíva, ktoré sa používajú na spevnenie materiálu, však môžu byť ako epoxidová živica. Epoxidová živica je vyrobená zo škodlivých materiálov, ako sú bisfenoly.

Poznať druhy bisfenolu a ich riziká

Lopata má priemernú životnosť 20 rokov a stále neexistuje technológia, ktorá by umožnila ekonomickú životaschopnosť recyklácie lopaty kvôli vysokej zložitosti materiálu, z ktorého je vyrobená.

Použiteľnosť veternej energie

Podľa správy Národnej agentúry pre elektrickú energiu (Aneel) je pre tento faktor vhodných iba 13% svetového povrchu zeme, čo už obmedzuje jeho použiteľnosť vo väčšine regiónov.

Veterná energia v Brazílii

V prípade Brazílie má viac ako 71-tisíc km² štátneho územia rýchlosť vetra nad 7 m / s na výške 50 m. Tento potenciál by krajine poskytol ekvivalent 272 terawatthodín ročne (TWh / rok), čo predstavuje približne 64% domácej spotreby elektrickej energie, čo je zhruba 424 TW / rok. Tento potenciál sa sústreďuje hlavne v severovýchodnej oblasti krajiny, za ktorou nasleduje južná oblasť, ako je zrejmé z Atlasu brazílskeho veterného potenciálu.

Veterná energia je alternatívou k diverzifikácii elektrickej matice krajiny a tým k zvýšeniu bezpečnosti v tomto sektore. Je zaujímavé, že vzhľadom na zvýšený dopyt po elektrine zostáva krajina na ceste čistých technológií namiesto toho, aby sa rozhodla pre neobnoviteľné zdroje, ktoré spôsobujú ešte agresívnejšie sociálno-environmentálne vplyvy.

Alternatívou k dopadom hluku a vizuálneho znečistenia je inštalácia pobrežných veterných elektrární , teda na mori. Okrem toho je možné dosiahnuť technologický pokrok, aby sa minimalizovali ďalšie vplyvy, napríklad vývoj turbín, ktoré sú pre vtáky menej škodlivé.