Эффект на экономику, окружающую среду и занятость

Экономика

Экономия завода биогаза состоит из крупных затрат инвестиций, некоторой операции и затрат на обслуживание, главным образом свободного сырья, и дохода с продажи биогаза или электричества и высокой температуры. Иногда может добавляться другие ценности например, для улучшенной ценности отстоя как удобрение.

В примере из Чешской Республики цена за чешский завод оценена приблизительно к 70 000 USD для завода для обработки удобрения от 100 коров. Этот завод произведет приблизительно 220 MWh/year + энергия для ее собственного нагревания. Это дает инвестиции 0,32 USD за кВтч/год. У новых датских заводов биогаза есть подобные инвестиционные числа. Считается, что совместное предприятие чешской и датской технологии могло уменьшить цены приблизительно на 40 % (приблизительно к 0,2 USD за кВтч/год); но это не показали практически.

Действие и обслуживание (O&M) будет обычно ежегодно составлять 10-20 % инвестиционных затрат, но это изменяется очень с организацией, заработной платой, типом завода и возможным транспортом отстоя. Если O&M 10 % инвестиционных затрат, простое требование окупаемости составляет 10 лет, и никакая цена не может быть установлена к увеличенной ценности отстоя, получающаяся стоимость энергии составит 0,04-0,06 USD/кВтч (основанный на вышеупомянутых примерах из Чешской Республики).

Воздействие на окружающую среду заводов биогаза:

9 производство энергии, которая может заменить ископаемое топливо, уменьшая _{эмиссию CO2}

10 уменьшите запах и проблемы гигиены отстоя и удобрения

11 обработка определенных видов органической траты, которая иначе изложила бы проблему охраны окружающей среды

12 уменьшите потенциальные выделения метана от безудержной анаэробной деградации отстоя.

13 более легкая обработка отстоя, который может увеличить фракцию, используемую в качестве удобрения, и облегчить более точное использование в качестве удобрения

Занятость

Прямая занятость заводов биогаза для Дании, оцененной к 560 jobs/TWh, из которых 420 jobs/TWh работают и обслуживание, в то время как 140 job/TWh - строительство (2000 лет человека, чтобы построить заводы, производящие 1 TWh и с целой жизнью 14 лет). Эта оценка будет действительна для механизированных систем с определенной степенью централизации: часть удобрения транспортируется в завод биогаза от соседних ферм.

ЛИТЕРАТУРА - БИОМАССА

ВБ Ackley, PC Crandall, Рассел ТС (1958). Использование линейных измерений в оценке областей листа. Американское Общество Садоводческих Наук 72: 326-330.

Baldocchi DD, Хатчинсонский BA (1986) При оценке фотосинтеза навеса и stomatal проводимости в лиственном лесу с собранной в группу листвой. Физиология дерева 2: 155-168.

Блэйк Ма, Дэвидсон ОУ (1934) Стандарт Нью-Джерси для того, чтобы судить статус роста лиственной Apple. Нью-Джерси Agric. Expt. Станционный Бюллетень 559.

ТВТ Bowersox, Шуберт Т, Берег RF, компакт-диск Whitesell (1990) Растущий успех молодого Эвкалипта saligna на Гавайях. Биомасса 23: 137-148.

Бойнтон Д, Харрис РВ (1950) Отношения между измерениями листа, областью листа и длиной охоты в яблоке Макинтоша, персике Elberta, и итальянском языке сокращают. Слушания американского Общества Садоводческой Науки 55: 16-20.

Кэмпбелл КА (1991) Потенциал диапазона коротких разновидностей дерева вращения для древесного топлива и пульпового производства. Диссертация подчинялась в частичном выполнении требований Степени Сельскохозяйственной Науки с отличием. Отдел Агрономии, университет Massey, Палмерстон-Норт, Новая Зеландия.

Cannell МАГИСТР, Милн Р, Шеппард ЛДЖ, МИЛЛИГЕНРИ Unsworth (1987) Радиационный перехват и производительность ивы. Журнал Прикладной Экологии 24: 261-278.

Эванс Дж (1992) Лесоводство Плантации в Тропиках: Посадка деревьев для индустриального, социального, экологического и целей агролесничества. 2^-ой редактор Кларандон Пресс, Оксфорд. стр 403.

Эванс ЛТ (редактор) (1975) Физиология Урожая. Издательство Кембриджского университета, Лондон. стр 334.

ФАО (1979) Eucalypts для того, чтобы привить. Бумага Лесоводства ФАО № 11. Еда и сельскохозяйственный

Организация, Организация Объединенных Наций, Рим.

Фрисон Г, Bisoffi S, Аллегро Г, Борелли М, Джорчелли (1990) Короткое Лесоводство Вращения в Италии: Опыт прошлого и текущая ситуация. В: Деятельность Energy Forestry Production Систем. Отчет о мастерской. Международное энергетическое агентство / Задача Деятельности Биомассы V Ledin S, Охлсон (Редакторы). Шведский университет Сельского хозяйства, Упсалы.

Goldemberg J, бразильская программа топливного алкоголя, Возобновляемый источник энергии. Источники для Топлива и Электричества. Островная Пресса 1992.

Зал D., Rosillo-Calle. Биомасса для энергии. Возобновляемый источник энергии. Источники для Топлива и Электричества. Островная Пресса 1992.

Hillis МЫ, Brown AG (Редакторы), (1984) Eucalypts для деревянного производства. Содружество Научная и Индустриальная Организация Исследования. Ист-Мельбурн и Академическое издание, Норт-Райд NSW, Австралия.

ТМ Хинкли, Braatne J, Cuelemans R, Clum P, Dunlap J, Ньюмэн Д, Смит B, Г Scarascia-Mugnozza, Ван Волкенберг Э (1992) динамика Роста и структура навеса. В: Митчелл КП,

Смит, K.R. (1987b). Биотопливо, Загрязнение воздуха и здоровье: A Global Review (Нью-Йорк, Пресса Пленума).

Смит, K.R. (1990). Качество Воздуха в помещении и Переход Загрязнения (Берлин и Гейдельберг, Спрингер - Верлэг 1990).

Soussan, J., О'Киф, P., и Munslow, B. (1990). ”Городское древесное топливо: проблемы и дилеммы”, политика, стр 572-582.

Steingass, H., и др. (1988). Электричество и Варианты Этанола в южной Африке, Отчет № 88-21 АМР США, Офис, Бюро для Науки и техники.

Tanticharoen, M. (1990). ”Анаэробная обработка тапиоки крахмалит сточные воды с производством биогаза”, работа представляла на Семинаре по Биотехнологии для Агропромышленного управления Тратами, 5-6 февраля, Короля Монгкута Инститьют оф Текнолоджи, Бангкока.

Teplitz-Sembitzky, Витольд 1990). События Проекта Древесного угля Малави и Уроки, Промышленность и Рабочий документ Отдела, Серийная Газета № 20 (Вашингтон, округ Колумбия, Всемирный банк).

ТЕРИ (1991), энергетический Справочник, База данных и Ежегодник (ТЕДДИ) 1990-91 (Нью-Дели, энергетический Научно-исследовательский институт Tata).

Томас, S. (1990). Оценка Исследования Биомассы Завода для Жидкого Топлива (Брайтон, Научная стратегическая Единица Исследования, университет Сассекса), отчет, 2 издания

UNCHS (Среда обитания) (1984).Requirements и Использование в Сельском и Городском Settiments С низким доходом (Найроби, 1984) (HS/61/84).

UNCHS (Среда обитания) (1990). Использование Новых и Возобновимых Источников с Акцентом на Требования Убежища (Найроби, 1990) (HS/183/89E).

USDOE (1989). ”Etechnology R&D: что могло иметь значение?”, Технология Поставки (Ок-Ридж, Подразделение, Ок-Ридж Национальные Лаборатории).

USDOE (1990). ”Потенциал возобновимых” Междисциплинарная Белая Книга, SERI/TP-260-3674; (Golden, CO).

Вина Джоши, Raman P., Mande, S.P., и Kishore, V.V.N. (1992). Жизнеспособность Technoeconomic Мобильной Единицы для Ремонта и Обслуживания Заводов Биогаза (Нью-Дели, энергетический Научно-исследовательский институт Tata).

Venkata Ramana, P. (1992). Система Биогаза сообщества в Метане, Гуджарате - Пример (Нью-Дели, энергетический Научно-исследовательский институт Tata).

Ходок, К.П. (1990). Национальный Обзор Действий Biomass/Woodfuel в Ботсване (Энергетический сектор SADCC, TAU Ангола).

Вайнберг, C.J., Уильямс, R.H. (1990). ”Энергия от Солнца”, Научный американец, 263 (3): 99-106.

Вайс, C. (1990). ”Алкоголь этила как моторное топливо в Бразилии: пример в промышленной политике”, Технология в Обществе, издании 12, стр 255-282.

Уильямс, R.H. (1989). ”Власть газогенератора/газовой турбины биомассы и нагревание оранжереи”, работа представляла на семинаре IEA/OECD, Штабе OECD, Париж 12-14 апреля 1989.

Уильямс, R.H., и Ларсон, E.D. (1992). ”Продвинутое основанное на газификации производство электроэнергии биомассы”, в B.J. Йоханссон, Х. Келли, A.K.N. Reddy и R.H. Уильямс (редакторы)., Возобновляемые источники энергии для Топлива и Электричества (Вашингтон, округ Колумбия, Островная Пресса), парень. 17.

Всемирный банк (1985). Китай: долгосрочные Вопросы развития и Варианты, страна Всемирного банка экономический отчет (Балтимор, Пресса Университета имени Джона Хопкинса).

Всемирный банк 1988. Танзания - Проект Woodfuel/Forestry, Отчет № 086/88 о Завершении Деятельности (Вашингтон, округ Колумбия, Объединенная управленческая Программа Помощи Энергетического сектора ПРООН/Всемирного банка).

Мировой Институт Ресурсов (WRI) (1988). Мировые Ресурсы 198849 (Вашингтон, округ Колумбия, Мировой Институт Ресурсов).

Yasuhisa, M. (1989). ”События в алкоголе производственная технология”, Журнал Intemational Солнечной энергии, издания 7, стр 93-109.

Молодой, K.R. (1989). ”Бразильская промышленность сахара и алкоголя - неуверенное будущее”, Международный Сахарный Журнал, издание 19, стр 208-209.

Zabel, M. (1990). ”Использование сельскохозяйственного сырья как источник энергии - пример промышленности алкоголя в государстве Сан-Паулу, Бразилия”, в A.A.M. Sayigh (объявление). Энергия и Окружающая среда в 1990-ые. Слушания 1^-ого Мирового Конгресса Возобновляемого источника энергии (Оксфорд, Pergamon Press) издание 3, стр 1892-1896. Zong, W.I. (1989). ”Развитие технологии биогаза в Китае”, энергия для Завтра; Мировой Обзор Конференции по энергетике (Лондон, Мировой Офис Конференции по энергетике).

Отчет о Возобновляемом источнике энергии, энергия Файнэншл Таймс, апрель 1999.

ЭНЕРГИЯ ВЕТРА

ВВЕДЕНИЕ

Энергия ветра - форма солнечной энергии, произведенной неравным нагреванием поверхности Земли. Солнце излучает 100 000 000 000 000-киловаттовые часы энергии к земле в час. Другими словами, земля получает 10 к 17^-ой власти ватт власти. Приблизительно 1 - 2 процента энергии, прибывающей из Солнца, преобразованы в энергию ветра. Это - приблизительно в 50 - 100 раз больше чем энергия, преобразованная в биомассу всеми заводами на земле.

В течение нескольких тысяч лет теперь, человек знал, как извлечь энергию из ветра посредством судов, парусов или колес ветра, потому что кинетическая энергия ветра доступна более или менее во всем мире. Энергия ветра экологически привлекательна по многим причинам. Это не производит повреждающего здоровье загрязнения воздуха, разрушающего лес кислотного дождя, дестабилизирующего климат выброса углерода, или опасных радиоактивных отходов.

Ветер, как основной источник энергии, ничего не стоит и может использоваться decentrally. Нет никакой потребности в обширной инфраструктуре, такой как это, потребовал для сети электропитания или для поставки нефтяного или природного газа.

ИСТОРИЯ

Ветер использовался человечеством в качестве естественного источника энергии в течение десятков тысяч лет. Использование энергии ветра относится ко времени рассвета цивилизации, когда приплывающие суда были приведены в действие ветром. Первые простые парусные шлюпки были установлены на плаву в Египте приблизительно 5000 лет назад. Вокруг года 700 нашей эры, в том, что является Афганистаном сегодня, первые машины ветра, вращающиеся вокруг вертикальной оси, использовались, чтобы размолоть зерно. Известные ветряные мельницы неподвижной башни с парусами обеспечили ирригацию для многих частей средиземноморского острова Крит. Управляемые ветром gristmills были одной из самых больших технических проблем Средневековья. В 14^{-ом столетии}, голландцы изменяли к лучшему дизайн, который распространился всюду по Ближнему Востоку и продолжил использовать его в его основной цели размолоть зерно.

Ветер двигался на большой скорости, водный насос был введен в Соединенных Штатах в 1854. Это был знакомый тип поклонника со многими лопастями вокруг колеса, и хвост, чтобы держать это указал в ветер. К 1940, более чем 6 миллионов этих ветряных мельниц использовались в Соединенных Штатах, главным образом, для того, чтобы накачать воду и произвести электричество. "Дикий Запад" был выигран, по крайней мере, частично с помощью этих насосов ветра, которые использовались, чтобы поставлять воду для массивных стад рогатого скота.

Однако, 20^{-ое столетие} скоро положило конец широкому использованию энергии ветра, которая уступила "современным" энергетическим ресурсам, нефти и электричеству. Только когда после нефтяного кризиса, энергетические варианты ветра встретились с возобновившимся интересом. В результате решительных повышений цен на нефть в начале 1970-ых энергетические планировщики еще раз обращали свое внимание все более и более к использованию энергии ветра. Спонсируемые государством научно-исследовательские гранты во многих странах обеспечили новый стимул для развития технологии для использования энергии ветра. Усилия были сконцентрированы на развивающихся энергетических конвертерах ветра для того, чтобы произвести электричество, потому что в промышленно развитых странах применение насосов ветра имеет незначительное значение.

США

Эмбарго на ввоз нефти 1973 был движущей силой позади программ развития ветряного двигателя в Соединенных Штатах. Westinghouse Электрическое развитое первое поколение ветряных двигателей на 200 кВт, известных как УЛЬТРАСОВРЕМЕННАЯ ОАГ. Самый большой из этого ряда и самое большое в мире, МОДНИК-5B НА 3,2 МВТ действует в Оаху, Гавайи. Предприятия коммунального обслуживания Регулирующий закон о политике (PURPA) 1978 и 25%-ой налоговой льготы для инвесторов в турбинном скачке начал коммерческое развитие промышленности ветра Соединенных Штатов и привел к 6870 турбинам, устанавливаемым в Калифорнии между 1981 и 1984. 31 декабря 1985 налоговые льготы истекли. Ни одна из небольших компаний ветряного двигателя, однако, не принадлежала крупным компаниям, передавал долгосрочное развитие рынка, так, когда кредиты федерального налога, с истекшим сроком и цены на нефть, спадали до 10 USD за баррель, большая часть маленькой промышленности ветряного двигателя еще раз исчезла. Компании, которые пережили это ”регулирование рынка” и производят маленькие ветряные двигатели сегодня, являются теми, машины которых были самыми надежными и чьи репутации были лучшими. Однако 1998 год показал, что интерес к энергии ветра вернулся снова.

ДАНИЯ

Энергетика ветра Дании - главная история коммерческого успеха. С постоянного начала в 1980 товарооборота 3 миллиардов ЕВРО в 2008. Датские ветряные двигатели доминируют над мировым рынком. От нескольких сотен рабочих в 1981 промышленность теперь нанимает 20.000 человек. Его товарооборот является дважды столь же большим как ценность производства газа Северного моря Дании. Продукция, главным образом для экспорта во всем мире, увеличилась до 1500 МВТ способности в 2008. Теперь более чем половина способности ветряного двигателя, установленной глобально, имеет датское происхождение.

Датское правительство вводило поддержку технологии возобновляемого источника энергии в 1979, покрывая 30 % капитальных затрат. Государственная помощь поощряла развитие очень успешной промышленности ветряного двигателя (это также использовалось, чтобы способствовать использованию соломы, биогаз и солнечные проекты).Danish производители ветряных двигателей консультировались относительно способов улучшить работу и уменьшить затраты их машин экспертами, базируемыми в Национальном Испытательном Центре Ветряного двигателя в Riso. Гранты на ветряные двигатели были уменьшены до 15 % в 1986and, наконец постепенно сокращал все вместе в 1989, когда промышленность стала установленной. Они были с тех пор заменены налоговыми льготами - владельцы ветряных двигателей получают пропорцию дохода с продажи tax free электричества. В результате этой поддержки 19 % датского потребления электричества покрыты экологически чистой энергией от ветряных двигателей к настоящему времени. Приблизительно 150 000 датчан уже вложили капитал в энергию ветра и имеют ветряные двигатели или акции в кооперативах ветряного двигателя. У Дании есть приблизительно 5 500 ветряных двигателей, из которых 75 % являются частными местными кооперативами.

ГЕРМАНИЯ

В отличие от ситуации в Дании или Калифорнии, где большое количество генераторов ветра были установлены вначале, возрождение в Германии относительно было поздно в прибытии. В 1989, немецкое Федеральное правительство начало содействующую программу, которая призывала к установке генераторов ветра с суммарной мощностью 250 МВТ за следующие семь лет. Немецкие утилиты по закону обязаны кредитовать 90 % стандартного сбора, взимаемого их клиентам для произведенного ветром электричества, поставляемого общественной сети власти любым оператором. Эта программа привела к быстрому увеличению числа установок, и сегодня Германия приводит страну в установленной способности энергии ветра.

РАЗВИТИЕ

Энергия ветра сохранила свой статус как наиболее быстро растущий источник энергии в мире. Энергия ветра производит приблизительно 1.5 % международного использования электричества и растет быстро. Это удвоилось за эти три года между 2005 и 2008. Энергия ветра теперь составляет 19 процентов национального потребления электричества в Дании, 11 % в Испании <http://en.wikipedia.org/wiki/Wind_power_in_Spain> и Португалия <http://en.wikipedia.org/wiki/Wind_power_in_Portugal>, и 7 % в Германии <http://en.wikipedia.org/wiki/Wind_power_in_Germany> и Ирландия в 2008. Восемьдесят стран во всем мире использовали энергию ветра на коммерческой основе в 2009.

В последние годы, США добавили больше энергии ветра к своей сетке чем любая другая страна. Американская способность энергии ветра выросла на 45 % к 16.8 GW в 2007 и превосходная способность ветра Германии в 2008.

Развитие установленной способности в МВТ

2005

2006

2007

2008

Соединенные Штаты

9 149

11 603

16 818

25 170

Германия

18 415

20 622

22 247

23 903

Испания

10 028

11 615

15 145

16 740

Китай

1 260

2 604

6 050

12 210

Индия

4 430

6 270

8 000

9 587

Италия

1 718

2 123

2 726

3 736

Франция

757

1 567

2 454

3 404

Соединенное Королевство

1 332

1 963

2 389

3 288

Дания

3 136

3 140

3 129

3 160

Португалия

1 022

1 716

2 150

2 862

Год

Мегаватты в Мире

1980

1995

4.821

1999

13.594

2001

23.857

2008

121.188

Стоимость энергии ветра продолжала уменьшаться посредством продвижений в дизайне, помещая методы и стоимость капитала приблизительно от 14 американских центов за кВтч в 1986 к ниже 5 центов за кВтч в 2008 (на суше). Энергия ветра теперь конкурентоспособна стоимостью во многих заявлениях электроэнергии, и именно поэтому она испытывает быстро растущее развертывание.

За прошлые два года энергетическая способность ветра расширялась по годовому показателю больше чем 30 %. Напротив, ядерная промышленность растет со скоростью меньше чем 1 %, пока уголь не вырос вообще в 1990-ых. Европа - центр этой молодой и промышленности на основе высоких технологий. 90 % изготовителей в мире средних и больших ветряных двигателей - европейцы. Средний размер турбины увеличился до 900 кВт.

ПОТЕНЦИАЛ

Согласно Силе Ветра исследования 12 - проект, чтобы достигнуть 12 % электричества в мире от энергии ветра к 2020 - там являются не техническими, экономическими или ограничения ресурса, чтобы достигнуть этой цели. К 2020 промышленность способна к монтажу 1 260 000 МВТ энергии ветра во всем мире. Сила ветра 12 схем, что к 2010 промышленность способна к монтажу 230 000 МВТ энергии ветра во всем мире, 100 000 МВТ в Европе. К 2010 глобальный рынок энергии ветра мог стоить совокупных €133 миллиардов. 20 000 МВТ представляют полные совокупные инвестиции приблизительно €20 миллиардов. Согласно исследованию стоимость производства электричества с ветряными двигателями, как ожидают, спадет до 2.5 американских центов/кВтч к 2020, по сравнению с текущими 4.0 американскими центами/кВтч.

Сила ветра 12 говорит, что к 2020 промышленность ветра может поставить:

· 12 % глобального требования электричества, предполагая, что глобальное требование удваивается к 2020.

· Установленная способность 1 261 000 МВТ, производя 3 093 terrawatt часа (TWh), эквивалентный использованию электрического тока всей Европы.

· Совокупные сбережения CO2 11 768 миллионов тонн.

· Создание 1.475 миллионов рабочих мест.

Возобновляемый источник энергии стал важным работодателем. Есть более чем 110.000 рабочих мест в изготовлении, установке и обслуживании технологий возобновляемого источника энергии в Европейском союзе. Энергия ветра составляет приблизительно 20 % из этого. Большинство этих 700 вовлеченных компаний является малыми и средними малыми и средними предприятия. Поскольку промышленность растет, таким образом, больше рабочих мест создано. В конце 1996 больше чем 20.000 европейца, как оценивалось, были наняты в энергии ветра, и это число спроектировано, чтобы вырасти к 40.000 к 2000 году.

Рынки

Системы энергии ветра строятся во всем мире. Они идеально подходят для потребностей развивающихся стран, которые срочно нуждаются в новой способности. Они могут быть принесены на линии относительно дешево и быстро по сравнению с крупными электростанциями, которые нуждаются в главной электрической инфраструктуре и объединенных энергосистемах, чтобы передать их власть. Развитые страны - также ключевая область роста, поскольку они поворачиваются к энергии ветра по экологическим и экономическим причинам. Энергия ветра может быть объединена в существующие электрические системы, уменьшая количество власти, которая должна быть произведена при горении ископаемого топлива.

ЭНЕРГИЯ НА ВЕТРУ

Ресурсы ветра лучше всего приезжают, береговые линии и на холмах, но ресурсах ветра годных к употреблению могут быть найдены в большинстве других областей также. Поскольку энергия ветра источника энергии менее предсказуема чем солнечная энергия, но это также типично доступно в течение большего количества часов в данный день. Ресурсы ветра - под влиянием земной поверхности и препятствий в высотах до 100 метров. Энергия ветра - таким образом намного больше места, определенного чем солнечная энергия. В холмистом ландшафте, например, у двух мест, вероятно, будет тот же самый солнечный ресурс. Но довольно возможно, что ресурс ветра может отличаться в обоих местах из-за условия места и различного подвергания преобладающему руководству ветра. В этом отношении, планирование ветряных двигателей нужно рассмотреть более тщательно чем солнечная технология. Энергия ветра следует за сезонными образцами, которые обеспечивают лучшую работу в зимних месяцах и самую низкую работу в летних месяцах. Это - только противоположность солнечной энергии. Поскольку у условий Дании завод ОБЪЕМА ПЛАЗМЫ есть производство в месяц, изменяясь между 18 % в январе и 100 % в июле. Завод энергии ветра производит 55 % в июле и 100 % в январе. По этой причине маленький ветер и солнечные системы работают хорошо вместе в гибридных системах. Эти гибридные системы обеспечивают более последовательную круглогодичную продукцию или чем системы ТОЛЬКО ДЛЯ ОБЪЕМА ПЛАЗМЫ или чем только для ветра.

Важно знать, что количество произведенной энергии ветра пропорционально плотности воздуха, область, охваченная лезвиями ротора ветряного двигателя, и к кубу скорости ветра.

ВОЗДУШНАЯ ПЛОТНОСТЬ

Лезвия генератора ветра вращаются, потому что масса воздуха перемещает их. Чем больше воздуха может переместить лезвия, тем быстрее лезвия будут вращаться, и больше электричества, генератор ветра произведет. От физики выходит, что кинетическая энергия движущегося тела (например, воздух) пропорциональна его массе (или вес), таким образом, энергия на ветру зависит от плотности воздуха. Плотность относится на сумму молекул в единичном объеме воздуха. В нормальном атмосферном давлении и в 15 ° воздухе Цельсия весит приблизительно 1 225 кг за кубический метр, но плотность уменьшается немного с увеличивающейся влажностью. Воздух более плотен зимой чем летом. Поэтому, генератор ветра произведет больше власти зимой чем летом на той же самой скорости ветра. На больших высотах (в горах) давление воздуха ниже, и воздух менее плотен. Очевидно, что плотность воздуха является переменной, о котором мы ничего не можем сделать.

ОБЛАСТЬ РОТОРА

Ротор ветряного двигателя "захватил" власть в массе воздуха, которые проходят. Ясно что, чем более крупная область, покрытая ротором, означает, тем больше электричества это может произвести. Область ротора определяет, сколько энергии ветряной двигатель в состоянии использовать от ветра. Так как область ротора увеличивается с квадратом диаметра ротора, турбина, которая является дважды как большой, получит в четыре раза больше энергии. Но увеличение области ротора не столь же просто как помещение больших лезвий на генераторе ветра. На первый взгляд, это, кажется, очень легкий способ увеличить количество энергии, которую может захватить генератор ветра. Но увеличивая охваченную область мы также увеличили все усилия на системе ветра на любой данной скорости ветра. Чтобы дать компенсацию за это изменение и позволить системе ветра выживать, важно сделать все механические компоненты более сильными. Очевидно, этот подход собирается стать очень дорогим.

Скорость ветра

Скорость ветра - наиболее важный фактор, влияющий на количество энергии, которую ветряной двигатель может преобразовать в электричество. Увеличение скорости ветра увеличивает количество массы воздуха, передающей ротор, так увеличение скорости ветра будет также иметь эффект на выходную мощность системы ветра. Энергетическое содержание ветра меняется в зависимости от куба (третья власть) средней скорости ветра. Таким образом, если скорость ветра удваивается, кинетическая власть, полученная ротором, увеличивается восемь раз. Из следующей таблицы Вы можете оценить власть ветра для стандартных условий (сухой воздух, плотность 1 225 кг/м³, на уровне моря давление). Формула для власти в Ваттах за m² = 0.5*1.225*v3, где v - скорость ветра в м\с (согласно датской Ассоциации Производителей Ветряных двигателей).

м\с

W/m²

м\с

W/m²

1058

1346

1681

2067

2509

3009

132

3572

210

4201

314

4900

447

5672

613

6522

815

7452

Природа предоставляет нам различный ветер, который непрерывно изменяет скорость условий и ветра. Ветряные двигатели, особенно строят, чтобы использовать ветер, которые располагаются в скорости между 3 - 30 м\с. Более высокая скорость ветра может повредить турбину, таким образом, большие турбины оборудованы тормозами. Турбины меньшего размера могут использовать скорости ветра ниже чем 3 м\с.

Масштаб скорости ветра

М\с скорости ветра

Тип ветра

0.0-1.8

Спокойствие

1.8-5.8

Свет

5.8-8.5

Умеренный

8.5-11

Новый

11-17

Сильный

17-25

Буря

25-43

Сильная Буря

> 43

Ураган

Класс грубости ландшафта

Земная поверхность с ее растительностью и зданиями - основной фактор, уменьшающий скорость ветра. Это иногда описывается как грубость ландшафта. Поскольку Вы переезжаете от поверхности земли, уменьшений грубости и ламинарного течения воздушных увеличений. Выраженный иначе, увеличенная высота означает большие скорости ветра. Высоко над уровнем земли, на высоте приблизительно 1 километра, ветер едва под влиянием поверхности земли вообще. В более низких слоях атмосферы, однако, скорости ветра затронуты трением против поверхности земли. Для использования энергии ветра это означает, чем выше грубость поверхности земли, тем больше ветер будет замедлен. Скорость ветра замедлена значительно лесами и большими городами, в то время как равнины как водные поверхности или аэропорты только замедлят ветер вниз немного. Здания, леса и другие препятствия не только уменьшают скорость ветра, но они часто создают бурю в своей окрестности. У самого низкого влияния на скорость ветра есть водные поверхности. Когда люди в промышленности ветра оценивают условия ветра в пейзаже, они описывают ее классом грубости. Более высокий класс грубости означает больше препятствий в ландшафте и большем сокращении скорости ветра. Морская поверхность описана как класс 0 грубости.

Класс грубости

Пейзажный Тип

Водная поверхность

0,5

Абсолютно открытый ландшафт с гладкой поверхностью, например, взлетно-посадочные полосы в аэропортах, косил траву, и т.д.

Откройте сельскохозяйственную область без заборов и живых изгородей и очень рассеянных зданий. Только мягко округленные холмы

1,5

Пахотная земля с некоторыми зданиями и живые изгороди защиты 8 метров высотой с расстоянием приблизительно 1250 метров

Пахотная земля с некоторыми зданиями и живые изгороди защиты 8 метров высотой с расстоянием приблизительно 500 метров

2,5

Пахотная земля со многими зданиями, кустами и заводами, или живыми изгородями защиты 8 метров высотой с расстоянием приблизительно 250 метров

Деревни, малые города, пахотная земля со многими или высокими живыми изгородями защиты, лесами и очень грубым и неравным ландшафтом

3,5

Более крупные города с высокими зданиями

Очень большие города с высокими зданиями и небоскребами

В промышленности также термин ветер стрижет, используется. Это описывает факт, что профиль ветра искривлен к более низкой скорости, поскольку мы придвигаемся поближе к уровню земли. Ветер стрижет, может также быть важным, проектируя ветряные двигатели. Здесь большой диаметр ротора и только некоторые измеряют более высокую башню, мог означать, что ветер дует с более высокой скоростью, когда наконечник лезвия находится в его высшем положении, и остроумии намного более низкая скорость, когда наконечник находится в нижнем положении.

ТЕХНОЛОГИЯ

Ветряные двигатели перемещены ветром и преобразовывают эту кинетическую энергию непосредственно в электричество, прядя генератор. Обычно они используют лезвия как крыло самолета, чтобы повернуть центральный центр, который связан через серию механизмов (передача) к электрическому генератору. Генератор подобен в строительстве генераторам, используемым в традиционных электростанциях ископаемого топлива. Разнообразие машин, которое было разработано или предложено, чтобы использовать энергию ветра, значительно и включает много необычных устройств. Однако современные ветряные двигатели прибывают в две базовых конфигурации:

Горизонтальные турбины оси (ШЛЯПА) являются наиболее распространенным типом, замеченным, сидя сверху башен с двумя или тремя лезвиями. Ориентация ведущего вала, часть турбины, соединяющей лезвия с генератором, состоит в том тем, что решает ось машины. У горизонтальных турбин оси есть горизонтальный ведущий вал. Лезвия могут стоять в ветер, против ветра турбина, или ветер может поразить башню поддержки сначала, подветренную турбину. Горизонтальные ветряные двигатели оси вообще имеют или один, два или три лезвия или иначе большое количество лезвий. Ветряные двигатели с большими количествами лезвий имеют то, что, кажется, фактически твердый диск, покрытый твердыми лезвиями, и описано как устройства высокой основательности. Они включают ветряные двигатели мультилезвий, используемые для водной перекачки. Напротив, охваченная область ветряных двигателей с немногими лезвиями в значительной степени недействительна, и только очень небольшая часть, кажется, 'тверда'. Они упоминаются как устройства низкой основательности.

Извлечение энергии от ветра так эффективно как возможный означает, что лезвия должны взаимодействовать в максимально возможной степени ветра, проходящего через охваченную область ротора. Лезвия высокой основательности, ветряной двигатель мультилезвия взаимодействует со всем ветром в очень низком отношении скорости наконечника, тогда как лезвия турбины низкой основательности должны поехать намного быстрее, чтобы фактически заполнить охваченную область, чтобы взаимодействовать со всем прохождением ветра. Теоретически, чем больше лезвий, которые имеет ротор ветряного двигателя, тем более эффективный это. Однако, большие количества лезвий вмешиваются друг в друга, таким образом, ветряные двигатели высокой основательности имеют тенденцию быть менее эффективными повсюду чем турбины низкой основательности.

Насосы, которые используются с насосными ветряными двигателями воды, требуют, чтобы высокий стартовый вращающий момент функционировал. Мультипланочные турбины поэтому вообще используются для перекачки воды из-за их низких отношений скорости наконечника и получающихся высоких особенностей вращающего момента.

У вертикальных турбин оси (НДС) есть вертикальные ведущие валы. Лезвия длинны, изогнуты и приложенные к башне наверху и основанию. Нет очень многих изготовителей таких турбин в мире. Flowind - наиболее отмеченный изготовитель их. У вертикальных ветряных двигателей оси есть ось вращения, которое является вертикальным, и таким образом, в отличие от их горизонтальных коллег, они могут использовать ветры от любого руководства без потребности к репозиции ротор, когда руководство ветра изменяется. Современный НДС развился из идей французского инженера Г. Дарриуса.

Несмотря на различные появления ШЛЯПЫ и НДС, основная механика этих двух систем очень подобна. Ветер, передающий по лезвиям, преобразован в механическую энергию, которая питается через передачу электрический генератор. Передача используется, чтобы держать генератор, работающий эффективно всюду по диапазону различных скоростей ветра. Произведенное электричество может или использоваться непосредственно, питаться в сетку передачи или сохранено для более позднего использования.

Ветряные двигатели могут быть построены с двумя различными формами операции: подача - или регулирование киоска. У и систем есть преимущества и неудобства. С регулированием подачи могут быть переданы лезвия, что означает лучшее использование ветра и большего количества энергии от ветряного двигателя; с другой стороны, турбина должна быть оборудована отношениями лезвия, системой регулирования шага лопаток, и т.д. - части, которые испытывают шоу, могут дать начало операционным проблемам. С регулированием киоска установлены лезвия и нет никакой подачи - приспосабливающаяся система. Отрегулированный киоском ветряной двигатель должен так говорить автономный и таким образом более простой, и требуется меньше обслуживания и обслуживания; на другой руке нельзя использовать ветер вполне так же как с регулированием подачи.