Kas yra vėjo energija?
Žmonės vėjo energiją naudoja jau tūkstančius metų. Vėjas plukdė laivus Nilo upe, pumpavo vandenį ir malo grūdus, rėmė maisto gamybą ir daug daugiau. Šiandien natūralių oro srautų, vadinamų vėju, kinetinė energija ir galia yra panaudojamos didžiuliu mastu elektros energijai gaminti. Viena moderni jūrinė vėjo turbina gali generuoti daugiau nei 8 megavatus (MW) energijos, kurios pakaktų beveik šešiems namams švariai aprūpinti energija per metus. Sausumos vėjo jėgainės generuoja šimtus megavatų, todėl vėjo energija yra vienas ekonomiškiausių, švariausių ir lengviausiai prieinamų energijos šaltinių planetoje.
Vėjo energija yra pigiausias didelio masto atsinaujinančios energijos šaltinis ir šiandien yra didžiausias atsinaujinančios energijos šaltinis JAV. Yra beveik 60 000 vėjo turbinų, kurių bendra galia siekia 105 583 megavatus (MW). To pakanka maitinti daugiau nei 32 milijonus namų ūkių!
Be gyvybiškai svarbaus vaidmens mūsų energijos tiekime, vėjo energijos sprendimai taip pat padeda komercinėms įmonėms pasiekti atsinaujinančios energijos tikslus ir patikimos, švarios energijos įgaliojimus.
Vėjo energijos privalumai:
- Vėjo turbinos paprastai atsiperka per mažiau nei metus, kai jos išmeta visą anglies dioksido kiekį, o tada gali iki 30 metų gaminti praktiškai be anglies dioksido išmetimo.
- Vėjo energija padeda sumažinti anglies dioksido išmetimą – 2018 m. ji padėjo išvengti 201 milijono tonų CO2 išmetimo.
- Vėjo energija suteikia mokesčių pajamų bendruomenėms, kuriose vykdomi projektai. Pavyzdžiui, Teksase vėjo jėgainių projektų metu surinkta 237 mln. JAV dolerių mokesčių.
- Vėjo energetikos pramonė remia darbo vietų kūrimą, ypač statybų metu. 2018 m. ši pramonė visoje JAV išlaikė 114 000 darbo vietų.
- Vėjo energija yra nuolatinis papildomas pajamų šaltinis: vėjo energetikos projektai kasmet sumoka daugiau nei 1 milijardą dolerių valstijų ir vietos valdžios institucijoms bei privatiems žemės savininkams.
Kaip atrodo vėjo energetikos projektas?
Vėjo jėgainių projektas arba parkas – tai daugybė vėjo turbinų, pastatytų arti viena kitos ir veikiančių panašiai kaip elektrinė, tiekiančių elektros energiją į tinklą.
Kay apygardoje, Oklahomoje, vykdomas „Frontier Wind power I“ projektas yra plečiamas kartu su „Frontier Wind power II“ projektu. Užbaigus „Frontier I“ ir „II“, iš viso bus pagaminama 550 megavatų vėjo energijos – to pakaks 193 000 namų ūkių aprūpinti energija.
Kaip veikia vėjo turbinos?
Energija generuojama besisukančių vėjo turbinų, kurios panaudoja judančio oro kinetinę energiją, kuri paverčiama elektra. Pagrindinė idėja yra ta, kad vėjo turbinos naudoja mentes vėjo potencialinei ir kinetinei energijai surinkti. Vėjas suka mentes, kurios suka rotorių, prijungtą prie generatoriaus, kad būtų sukurta elektros energija.
Dauguma vėjo turbinų turi keturias pagrindines dalis:
- Peiliai pritvirtinti prie stebulės, kuri sukasi jiems sukantis. Peiliai ir stebulė kartu sudaro rotorių.
- Gondolėje yra pavarų dėžė, generatorius ir elektros komponentai.
- Bokštas laiko rotoriaus mentes ir generavimo įrangą aukštai virš žemės.
- Turbiną ant žemės laiko pamatas.
Vėjo turbinų tipai:
Didelės ir mažos turbinos skirstomos į dvi pagrindines kategorijas, atsižvelgiant į rotoriaus orientaciją: horizontalios ir vertikalios ašies turbinos.
Horizontalios ašies turbinos šiandien yra bene dažniausiai naudojamas vėjo turbinų tipas. Šis turbinos tipas ateina į galvą, kai galvojama apie vėjo energiją, kurios mentės labai primena lėktuvo sraigtą. Dauguma šių turbinų turi tris mentes, ir kuo aukštesnė turbina ir kuo ilgesnė mentė, tuo daugiau elektros energijos paprastai pagaminama.
Vertikalios ašies turbinos labiau primena kiaušinių plaktuvą nei lėktuvo sraigtą. Šių turbinų mentės yra pritvirtintos prie vertikalaus rotoriaus viršaus ir apačios. Kadangi vertikalios ašies turbinos neveikia taip gerai, kaip jų horizontalios, jos šiandien yra daug retesnės.
Kiek elektros energijos generuoja turbina?
Tai priklauso. Turbinos dydis ir vėjo greitis rotoriaus mentėmis lemia, kiek elektros energijos pagaminama.
Per pastarąjį dešimtmetį vėjo turbinos tapo aukštesnės, todėl jose galima naudoti ilgesnius menčių mentes ir pasinaudoti geresniais vėjo ištekliais, esančiais didesniame aukštyje.
Kad būtų aiškiau: maždaug 1 megavato galios vėjo turbina per metus gali pagaminti pakankamai švarios energijos maždaug 300 namų ūkių. Sausumos vėjo jėgainėse naudojamos vėjo turbinos paprastai generuoja nuo 1 iki beveik 5 megavatų. Kad dauguma didelio galingumo vėjo turbinų pradėtų gaminti elektrą, vėjo greitis paprastai turi būti maždaug 9 mylios per valandą ar didesnis.
Kiekvienas vėjo turbinos tipas gali generuoti maksimalią elektros energiją esant tam tikram vėjo greičio diapazonui, dažnai nuo 30 iki 55 mylių per valandą. Tačiau jei vėjas pučia mažiau, gamyba paprastai mažėja eksponentiškai, o ne visiškai sustoja. Pavyzdžiui, generuojamos energijos kiekis sumažėja aštuonis kartus, jei vėjo greitis sumažėja perpus.
Ar verta apsvarstyti vėjo energetikos sprendimus?
Vėjo energijos gamyba išlieka viena mažiausių anglies pėdsakų iš visų energijos šaltinių. Ji atlieka esminį vaidmenį mūsų šalies energijos tiekimo ateityje, palaikydama mūsų pasaulio energetikos pertvarką ir didėjančią tvarių energijos išteklių paklausą.
Vėjas taip pat yra vienas geriausių būdų korporacijoms, universitetams, miestams, komunalinių paslaugų įmonėms ir kitoms organizacijoms greitai pereiti prie neteršiančios energijos dideliu mastu. Viena virtuali elektros energijos pirkimo sutartis (VPPA) gali užtikrinti dešimtis ar šimtus megavatų grynosios nulinės elektros energijos 10–25 metams. Daugumoje sutarčių taip pat yra papildomumo elementas, o tai reiškia, kad grynieji nauji švarios energijos šaltiniai pakeičia potencialiai senesnius, daugiau teršiančius energijos šaltinius.
Kokia yra geriausia vieta vėjo energijos projektui?
Yra šeši pagrindiniai vėjo energetikos projektų aspektai:
- Vėjo prieinamumas ir pageidaujamos vietos
- Poveikis aplinkai
- Bendruomenės indėlis ir vietos poreikis atsinaujinančios energijos gamybai
- Palanki politika valstybės ir federaliniu lygmenimis
- Žemės prieinamumas
- Galimybė prisijungti prie elektros tinklo
Kaip ir komercinių saulės fotovoltinių jėgainių projektų atveju, prieš pradedant vėjo jėgainių įrengimą, taip pat reikia gauti leidimus. Šis svarbus žingsnis padės nustatyti, ar projektas yra finansiškai perspektyvus ir ar jo rizikos profilis yra palankus. Juk tikslas yra, kad komercinio masto vėjo jėgainių projektai tiektų elektronus į tinklą ateinančius dešimtmečius. Užtikrinant statytojo IR projekto finansinį stabilumą, bus užtikrinta sėkmė ištisai kartai ar daugiau.
Įrašo laikas: 2021 m. birželio 16 d.