Ветроэнергетика следующего поколения: преобразование турбин будущего

• Автор:
• Имя автора

  Квантумран Форсайт
• Июль 18, 2022

Сводка статистики

Поскольку мир все больше склоняется к энергии ветра, разрабатываются новые, более крупные и эффективные турбины, меняющие ландшафт возобновляемой энергии. Эта эволюция вызывает всплеск инвестиций, создание рабочих мест и технологические достижения, особенно в области хранения энергии и проектирования экологически чистых зданий. Широкое внедрение ветроэнергетики может существенно повлиять на глобальную энергетическую политику, потребительскую практику и экологические стратегии, знаменуя собой кардинальный сдвиг в нашем подходе к производству и потреблению энергии.

Контекст ветроэнергетики следующего поколения

Непрерывный прогресс в секторе ветроэнергетики способствует строительству более крупных ветряных турбин, поскольку они могут собирать значительно больше электроэнергии, чем их меньшие предшественники. Соответственно, конкурирующие планы регулярно публикуются фирмами, стремящимися построить все более крупные турбины. Например, морская ветряная турбина GE Haliade-X будет иметь высоту 853 фута и будет производить на 45 процентов больше энергии, чем другие морские ветряные турбины. В Норвегии морская система улавливания ветра может достигать высоты до тысячи футов, но в ней используется несколько небольших турбин, расположенных в шахматном порядке, чтобы в процессах сборки и обслуживания не было тяжелого оборудования.

И наоборот, новые безлопастные турбины, такие как производимые Vortex Bladeless, стремятся минимизировать стоимость, техническое обслуживание и воздействие ветряных турбин на окружающую среду. Kite Power Systems в Соединенном Королевстве также стремилась использовать воздушных змеев для использования энергии ветра. Отдельная разработка включает ветряные турбины с вертикальной осью (VAWT), в которых используются более эффективные двигатели, чем в традиционных горизонтальных ветряных турбинах. VAWT также более компактны, чтобы упорядочивать и улучшать производительность друг друга, когда они расположены в виде сетки. 
 
В Южной Корее компания Odin Energy опубликовала концепцию бесшумной 12-этажной ветряной башни, на каждом этаже которой имеется VAWT, что обеспечивает гораздо большую выработку электроэнергии на единицу площади, чем обычная ветряная турбина. Верхние башни могут достигать более высоких скоростей ветра и, таким образом, производить в четыре раза больше электроэнергии, чем наземная турбина. Кроме того, башни могут быть интегрированы в существующие здания. 

Разрушительное воздействие  

Ожидаемый рост мирового спроса на электроэнергию, вызванный распространением технологий, зависящих от электричества, таких как электромобили и корабли, делает ветроэнергетику важнейшим игроком в энергетическом секторе. По мере того, как эти технологии становятся более распространенными, в регионах, где есть возможность установить экономически эффективные ветроэнергетические установки, вероятно, произойдет всплеск внедрения ветроэнергетики. Эта тенденция согласуется с растущим глобальным акцентом на переход от углеродного топлива, что еще больше повышает актуальность ветроэнергетической отрасли. Следовательно, этот сдвиг может привести к инновациям в ветроэнергетических технологиях, поскольку потребность в эффективных, крупномасштабных энергетических решениях становится все более острой.

Интерес инвесторов к ветроэнергетике будет расти в ответ на ее многообещающее будущее. Ожидается, что этот приток капитала от инвесторов и венчурных капиталистов будет способствовать созданию рабочих мест и открытию новых коммерческих возможностей по всей цепочке создания стоимости ветроэнергетики. Расширение сектора приносит пользу не только тем, кто непосредственно занимается ветроэнергетикой, но и стимулирует рост смежных отраслей, таких как компании, занимающиеся технологиями производства аккумуляторов. Эти компании играют все более важную роль в экосистеме возобновляемых источников энергии, учитывая их роль в хранении избыточной электроэнергии, вырабатываемой ветром, в периоды, когда производство низкое или спрос высок.

Интеграция ветроэнергетики в более широкую энергетическую структуру может означать больше возможностей трудоустройства и доступ к более чистым источникам энергии. Для компаний, особенно в энергетическом и технологическом секторах, он представляет собой потенциальную область для диверсификации и инвестиций. Правительствам, возможно, придется рассмотреть политику и стимулы для поощрения развития ветроэнергетической инфраструктуры, решая как экологические проблемы, так и растущий спрос на электроэнергию. 

Последствия ветряных турбин следующего поколения

Более широкие последствия перехода к установкам ветряных турбин следующего поколения могут включать:

• Локализованные энергетические сети возникают в результате перехода от централизованных традиционных энергетических систем, повышая устойчивость общества и энергетическую независимость.
• Здания все чаще проектируются для выработки собственной энергии с помощью встроенных ветряных турбин, что приводит к появлению самодостаточных, производящих энергию архитектур.
• Строительные нормы и правила развиваются, чтобы поощрять или требовать включения возобновляемых источников энергии, таких как ветряные турбины, что способствует развитию более устойчивой строительной отрасли.
• Расширенное размещение ветряных турбин в районах с ранее неподходящей скоростью ветра, что расширяет географию использования ветровой энергии.
• Снижение общественного сопротивления установке ветряных турбин по мере появления новых, менее навязчивых моделей, что облегчает путь к проектам возобновляемой энергетики на уровне сообществ.
• Правительства стимулируют разработку более тихих и менее впечатляющих ветряных турбин, что приводит к большему общественному одобрению и более плавной реализации политики.
• Повышенное внимание к технологиям хранения энергии в дополнение к прерывистой энергии ветра, что способствует развитию решений по хранению энергии.
• Создание рабочих мест как в строительстве, так и в обслуживании новых ветроэнергетических объектов, что будет способствовать экономическому росту и диверсификации рабочей силы.
• Больший акцент на программах образования и обучения в области возобновляемых источников энергии, подготовке рабочей силы к будущему, в котором доминируют технологии устойчивой энергетики.

Вопросы для рассмотрения

• Верите ли вы, что энергия ветра станет доминирующей формой возобновляемой энергии? Или вы полагаете, что он увидит большую долю макрокомплекса возобновляемых источников энергии?
• Между системами с большим диаметром ротора и безлопастными системами, какая категория ветряных турбин, по вашему мнению, будет доминировать в будущем?