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风能,取之不尽,用之不竭,清洁高效

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Anonim

《巴黎协定》的主要目标是到本世纪末,将世界气温的上升幅度从其工业化之前的水平限制在不超过2°C。为了实现这一关键目标,必须减少温室气体的排放,直到完全消除为止。通过“零化石燃料”这一前提,旨在用可再生和清洁能源(例如太阳能,电动汽车和风能)替代石油,煤炭,天然气和柴油。

风形成的机理

太阳光线以不均匀的方式加热大气,这就是为什么空气温度在一个区域与另一个区域之间不同的原因。当上升时,热空气在较低的层中留有真空,而较低的层则由较高的层下降的冷空气占据。产生的位移是气流。风的形成还有其他原因,例如,由海洋之间的气压差以及由地球自转产生的惯性和离心力引起的风。风具有质量,当风运动时,它会通过将动能转换为力学并最终转换为电能来获取动能,这是风能过程中使用的动能。

我们的朋友风

气流或风的动能就是所谓的风能,这是人类数千年来一直在使用的动能,首先是在航行中,然后在风车中碾碎小麦。在这两种情况下,都是将动能转化为机械能。在帆船中,风能体现在船的运动中。在风车中,它是通过研磨谷物以获得小麦粉的过程而发生的。近年来,风能开始用于产生电能。

风能与风能的利用

至少从照片或视频中,我们都已经看到,从远处看,它们看起来像是由一定尺寸的风扇加冕的荧光棒。但是,这种观点令人迷惑,因为这些棍棒是由衬有耐候性材料的钢板制成的重型塔。它们为浅灰色,以最大程度地减少视觉冲击,并采用哑光处理以减少反射。这些塔高在25至100米之间,可以更好地利用风速。它们具有直径最大为四米或更多的圆形底座。

通过这些尺寸,这些“荧光棒”可以容纳在螺旋形楼梯内,甚至可以容纳在电梯内。每个叶片的长度约为20米或更长,类似于飞机的机翼。为了更好地了解塔架和叶片的尺寸,知道零件的运输需要复杂的物流就足够了。必须用两件式卡车携带一个刀片,才能绕过欧洲狭窄的街道。这些组件也不轻,正如我们在图像中看到的那样,事故是刀片的跌落砸碎了一辆大型卡车的机舱。由塔架,叶片和机构构成的组称为风力涡轮机或涡轮机。

风力发电机和风能发电

在高塔的顶部是吊船或机舱,是一种比小型卡车大一些的机舱。风力发电过程中涉及的大多数设备都在吊船内。三叶或风叶磨机安装在其机头上,风向标和风速计位于尾部,确定风向和风速,风速仪和风速计存储在计算机中,这有助于确定吊篮和风向的方向。根据当前情况叶片的倾斜度。轧机负责捕获气流的动能,并将其通过转子传递到倍增器,倍增器使高速轴的旋转速度比低速轴的旋转速度快50倍。这样,动能转化为机械能。下一步是将其转换为电能,这是通过以1500 rpm旋转的发电机完成的。一旦获得电力,它就会通过向下连接到塔壁的电缆进行传导。他们从那里去到将直流电转换成交流电的变压器,最后继续向电网供电。

风电场

风电场是一组可以放置在陆地或海洋中的风力涡轮机,前者是最常见的风力涡轮机,尽管近年来欧洲远离海岸的公园已经显着增长。构成一个公园的风力涡轮机的数量是可变的,并且除其他方面外,还取决于区域的电力需求,用于定位风力涡轮机的可用表面以及该地点的气流特征。并非所有来自风的能量都可以使用,风能仅在水平电流下运行,因为垂直电流没有使用它所需的动能。在选择安装风电场的地点之前,应分析十二个月或更长时间的风的特征。也,他们必须事先进行环境影响研究,包括工程效果,输电线,对动植物的破坏或视觉影响。

风电场停止时电力会停止流动吗?

当风速达到每秒三到四米(约11至14 kph)时,风力涡轮机便启动。它的最大效率是每秒约13至14米(约50 kph)的风。如果风在10分钟内获得每秒25米(90 kph)的平均速度,则出于安全原因,风力涡轮机将停止运转。在风停止的时候,显然没有电力生产,这可以通过补偿各个公园之间的电力来解决。当电力过剩时,公园将出售其剩余电力,并将其纳入公共网络。当风停止时,公园就从电网购买电力。

风力发电的利弊

优点:这是一种取之不尽,用之不竭的高效能源。之所以称为绿色能源,是因为将动能转化为电能不会产生温室效应排放。您正在朝着应对气候变化的方向前进。风能有助于可持续发展,是现有最便宜,最清洁的能源之一。它创造的就业机会是石油行业的五倍,并且创造了大量的间接就业机会。有微型风力发电机或城市风力发电机要放置在房屋,农场和偏远地区。

缺点:有些人认为风电场破坏了景观。旋转转子会产生噪音,因此必须将其安装在远离城镇的地方。当鸟类撞击风力涡轮机的螺旋桨时,它们可能是事故的受害者。因此,在选择建造风电场的地方时,应避免在鸟类迁徙走廊上进行。

风力发电装机量最高的十个国家

中国168.7;美国82.2;德国50.0; 印度28.7;西班牙23.1; 英国14.5;法国12.1;加拿大11.9;巴西10.7和意大利9.2

风能数字

到2014年底,全球风能的装机容量接近370吉瓦,占世界用电量的5%。当时已有80多个国家/地区使用它。丹麦的风力发电量占其电力需求的25%以上。在西班牙,2014年,风能贡献了约20%的电力消耗。欧洲是风力涡轮机数量最多的地区。每个单元的成本约为200万美元。根据2011年底的数据,全世界分布着约20万台风力涡轮机,产生的能源约238吉瓦。

风能的演变

自20世纪上半叶以来,一些国家一直在研究风能。但是,直到1970年代,由于第一次石油危机,才开始研究替代能源,包括风能的使用。直到1980年代,风力发电一直稳定地发展到今天。在2005年至2015年期间,产量从59吉瓦上升至433吉瓦。2001年,世界风能协会在丹麦成立,总部位于德国波恩,以在全球推广这种能源。

风力发电隐患

不断发现巨大的常规碳氢化合物沉积物,以及通过水力压裂或压裂法开采非常规天然气和石油,可能会导致油气价格下降。尽管这也会影响对碳氢化合物行业的投资,但这可能会阻碍对风能等清洁能源的投资。

参考资料

西班牙Diario ABC。科学科。风电场如何运作?取自http://www.abc.es/ciencia/20140111/abci-parque-central-eolica-funcionamiento-201401101740.html

Centraleólica 风力涡轮机的零件。从https://centraleolica.wordpress.com/partes-de-un-aerogenerador恢复

Ekidom可再生能源。风能的历史。从

www.ekidom.com/historia-de-la-energia-eolica中恢复

再生能源。风能:优缺点。取自http://www.energiasrenovablesinfo.com/eolica/energia-eolica-ventajas-inconvenientes/

AEE风能协会。风力。基本信息。取自

www.aeeolica.org/es/sobre-la-eolica/preguntas-frecuentes

西门子歌美a 风力。有关风能的问题。取自https://www.siemensgamesa.com/es-es/about-us

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