Состояние и перспективы использования ветроэнергетики

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 04 Ноября 2012 в 14:14, реферат

Описание

Ветер представляет собой движение воздушных масс земной атмосферы относительно вращающейся поверхности Земли, вызванное в первую очередь перепадом температуры в атмосфере из-за неравномерного нагрева ее Солнцем. Таким образом, энергию ветра можно рассматривать как солнечную энергию, преобразованную в механическую.
Задачей данного реферата является донесение информации о ветроэнергетике: её истории, достоинствах и недостатках, перспективах использования в мире и нашей стране, а также о различных ветроустановках.

Содержание

1. Введение...........................................................................................................3
2. Краткая историческая справка.......................................................................4
3. Развитие мировой ветроэнергетики……………….......................................5
4. Развитие ветроэнергетики в Республике Беларусь......................................8
5. Заключение......................................................................................................13
6. Список использованных источников............................................................14

Работа состоит из  1 файл

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ.docx

— 27.26 Кб (Скачать документ)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

 

Белорусский государственный  экономический университет

 

Состояние и перспективы  использования ветроэнергетики

(реферат по курсу «Основы  энергосбережения»)

 

Выполнила: Панько Н. Г. гр. ДФФ-1

     Проверил

 

Минск 2010

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение...........................................................................................................3

2. Краткая историческая  справка.......................................................................4

3. Развитие мировой ветроэнергетики……………….......................................5

4. Развитие ветроэнергетики  в Республике Беларусь......................................8

5. Заключение......................................................................................................13

6. Список использованных  источников............................................................14

 

1. ВВЕДЕНИЕ

Историю человеческого  общества (в том числе и нашей  Беларуси) можно рассматривать по-разному. Например, как историю жизни и  поступков королей, императоров, президентов. А можно - как историю развития энергетики.

Ограниченность  мировых запасов топлива и  энергии, неравномерность их распределения  по планете, ухудшение экологической  ситуации все острее ставят вопрос о всемирном использовании нетрадиционных экологически чистых энерготехнологий и использовании возобновляемых энергоресурсов.

Возобновляемый  энергетический ресурс - постоянно  действующие или периодически возникающие  потоки энергии в результате естественных природных процессов.

Первоначально в качестве возобновляемого источника  энергии человек использовал  мускульную силу, как свою, так и  животных. В настоящее время используются солнечное излучение, энергия планетарного движения в виде приливов и отливов, энергия химических реакций и радиоактивного распада в недрах Земли, проявляющаяся в виде геотермальных источников. К возобновляемым источникам также относится преобразованная энергия Солнца в виде гидроэнергии, энергии ветра и биомассы.

Солнце по-разному  обогревает разные участки земной поверхности  – горы и долины, океаны и сушу. Воздушный океан, на дне которого мы живем, всегда неспокоен. Постоянно  и повсюду дуют ветры – от легкого  ветерка, приносящего желанную прохладу в летний зной, до могучих и грозных  ураганов.

Ветер представляет собой движение воздушных масс земной атмосферы относительно вращающейся  поверхности Земли, вызванное в  первую очередь перепадом температуры  в атмосфере из-за неравномерного нагрева ее Солнцем. Таким образом, энергию ветра можно рассматривать  как солнечную энергию, преобразованную  в механическую.

Задачей данного  реферата является донесение информации о ветроэнергетике: её истории, достоинствах и недостатках, перспективах использования  в мире и нашей стране, а также  о различных ветроустановках.

 

2. КРАТКАЯ ИСТОРИЧЕСКАЯ  СПРАВКА

 

Огромная  энергия движущихся воздушных масс, и мысль об ее использовании давно  уже привлекала людей. Да и использовать эту энергию научились за тысячу лет до нашей эры. Энергия ветра  помогала преодолевать просторы океанов, ветряные мельницы служили единственным источником энергии для тех человеческих поселений, где не было рек или  моря.

В Европе количество водяных мельниц в конце VXIII века доходило до полумиллиона. В Беларуси в середине XIX века, например, в Гродненской  губернии насчитывалось 258 ветряных мельниц.

Активное  использование экологически чистых источников энергии сейчас своего рода признак хорошего тона, всячески приветствуется как мировой общественностью, так  и правительствами развитых стран. Признанным лидером в области  ветроэнергетике являются США и  ФРГ, где установленная мощность ветроэнергетических установок  составила в 1997 году 1590 и 1550 Мвт.

Последующие места занимают Дания, Индия и  Нидерланды. В этих странах мощности ветроэнергетических станций равнялась 825, 820 и 285 Мвт.

Ветроэнергетическое машиностроение обособилось в отдельную  отрасль. На мировом рынке действуют  десятки достаточно крупных фирм. Имеются тенденции к увеличению производства ветроэнергии во многих странах мира, например в Дании, в настоящее время ветроэнергетические станции обеспечивают 4% потребляемой в стране энергии, то в 2030 на их долю придется половина всей производимой в стране электроэнергии.

Специалисты подсчитали, что в течение первого  десятилетия XXI в. энергия ветра может обеспечить 10% потребности Западной Европы в электроэнергии. Используя большие неосвоенные запасы энергии ветра на морском побережье, европейские страны могут увеличить мощность ветроэнергетических установок до 40 тыс. МВт в 2010 г. и до 100 тыс. МВт в

2020 г. Если учесть, что  суммарная мощность ВЭУ в Европе  в 2000 г. составляла примерно 8 тыс.  МВт, то приведенные цифры свидетельствуют  о беспрецедентных темпах развития  этого сектора энергетики.

 

3. РАЗВИТИЕ МИРОВОЙ ВЕТРОЭНЕРГЕТИКИ

 

Темпы увеличения суммарной мощности ВЭС в мире имеют тенденцию к быстрому росту. Соединенные Штаты пересекли уровень 100 МВт установленной мощности ВЭУ в 1983 г., Дания - в 1987 г., Германия - в 1991 г., Индия - в 1994 г., Испания - в 1995 г., Канада, Китай, Италия, Нидерланды, Швеция, Великобритания - в 1999 г., Греция, Ирландия, Португалия - в 2000 г., Франция, Япония - в 2001 г.

Суммарная мощность всех ВЭС в мире в 2001 г. составила 24349 МВт, в 2002 г. - 31166 МВт и имеет  неуклонную тенденцию к увеличению. В 2001 г. оборот ветроэнергетической  индустрии составлял около 7 млрд долл. США. На Европу приходится около 70% ветровых мощностей, расположенных в основном в Германии, Испании и Дании.

Установленная мощность ветровых электростанций Германии в 2001 г. достигла 8754 МВт, что составило 36% от уровня мировой установленной  мощности в области ветроэнергетики; в 2002 г. - 12001 МВт, или 38,5%. До 2020 г. Германия планирует довести долю использования  энергии ветра в национальном энергобалансе до 30%. В стране одобрен  проект массового развития оффшорных  ветроэлектростанций. Согласно плану развития ветроэнергетики в стране, от них планируется получать 75-80 ТВт ч электроэнергии ежегодно, начиная с 2030 г.

Установленная мощность ветровых электростанций Испании в 2001 г. достигла 3337 МВт, в 2002 г. - 4830 МВт; ветровых электростанций Дании в 2001 г. - 2383 МВт, в 2002 г. - 2880 МВт. В Дании до конца 2003 г. будет введено в строй приблизительно 250 МВт новых мощностей. Дания производит около 18% электроэнергии за счет ветровых установок.

В Великобритании утвержден план строительства ВЭС  суммарной мощностью 400 МВт, а до 2010 г. планируется ввести в эксплуатацию ветроэлектростанций общей мощностью 6000 МВт и довести долю использования возобновляемых источников энергии в энергетику страны до 10%. С 2000 г. началось более активное развитие ветроэнергетики и в Австрии.

Немецкий  производитель ВЭУ - фирма «Энеркон» («Еnеrсоn») занимает первое место в мире по производству ветровых станций и контролирует примерно 43% рынка. За ней следует датская компания «Вестас» («Vestas»), производящая около 14% всех ветровых мощностей в мире.

Европейская Ассоциация ветроэнергетики недавно  пересмотрела планы роста ветроэнергетики  в Европе к 2010 г. от прежней цифры  в 40000 МВт до 60000 МВт. Франция намерена довести мощности ветроэнергетики  к 2010 г. до 5000 МВт. В Европе появилось несколько проектов развития ветроэнергетики в открытом море, неподалеку от берегов Бельгии, Дании, Франции, Германии, Ирландии, Нидерландов, Швеции и Великобритании. 70 компаний, работающих в области ветроэнергетики в Германии, рассчитывают установить мощность 2500 МВт в 2003 г. Если данный расчет оправдается, цели немецкого правительства установить 12500 МВт к 2010 г. будут достигнуты к концу 2003 г.

Ветроэнергетика занимает одно из приоритетных направлений  и в США. Мощность установленных  ветроэлектростанций США в 2001 г. увеличилась на 1694 МВт, что достаточно для обеспечения электричеством 1,4 млн типичных домов, согласно данным Энергетического Фонда, расположенного в Сан-Франциско и занимающегося изучением энергетической политики в США. Более половины от этой мощности, 915 МВт, было установлено в штате Техас. Калифорния установила 69 МВт. Стоимость произведенной энергии на ветроустановках в 2001 г. составила 4 цента за 1 кВт ч. Планируется эту цену снизить до 3 центов за 1 кВт ч. В Соединенных Штатах, в рамках развития ветроэнергетики разработан 300 МВт-ный проект «Stateline Wind Project», который находится в настоящее время в стадии строительства на границе между штатами Орегон и Вашингтон. К 2010 г. США планируют довести суммарную мощность своих ВЭС до 16000 МВт, а к 2020 г. США планирует довести долю использования энергии ветра в национальном энергобалансе до 24%. Ветроэнергетическое подразделение Дженерал Электрик (GE Wind Energy) производит 14% всех ветровых мощностей в мире.

Ветроэнергетика развивается и в Южной Америке. Например, Бразилия в 2001 г. приняла решение  об осуществлении масштабной ветроэнергетической  программы, которая в течение  двух лет должна обеспечить около 4000 МВт ветроэнергетических мощностей.

Ветроэнергетика развивается и в восточных  странах. Программа развития ветроэнергетики  Китая предусматривает достижение установленной мощности в 2 500 МВт к 2005 г. До 2020 г. Китай планирует довести долю использования энергии ветра в национальном энергобалансе до 15%. В десятку лидеров по использованию энергии ветра вошла Индия.

Таким образом, на настоящий момент около 16 стран (что  составляет примерно половину населения  Земли), находятся в стадии интенсивного развития ветроэнергетики.

С возрастанием установленной мощности ветроэнергоустановок увеличивается и часть годового производства электроэнергии на 1 кВт установленной мощности, что достигается за счет улучшения характеристик ВЭУ, и снижается такой технико-экономический показатель, как стоимость 1 кВт установленной мощности. Если в начале 90-х годов, долевая стоимость ВЭУ составляла приблизительно 1200 долл. США за 1 кВт, то при применении современных ВЭУ этот показатель уменьшился до 700-800 долл. США за 1 кВт.

Цена электроэнергии, вырабатываемой ВЭУ, являющаяся комплексным  показателем эффективности ветроэнергетики, за последние 20 лет снизилась примерно в пять раз и сохраняет данную тенденцию.

[pic]

 

   4. РАЗВИТИЕ ВЕТРОЭНЕРГЕТИКИ  В РЕСПУБЛИКЕ БЕЛАРУСЬ

 

Работы по оценке ветроэнергетического потенциала Республики Беларусь выполнены совместно  НПГП «Ветромаш», РУП «БелЭнергосеть-проект» и Госкомитетом по гидрометеорологии.

Исследованиями  по 244 контрольным точкам, включая 54 метеостанции (статистика - за 25 лет), 190 контрольным пунктам на территории Республики Беларусь и в стокилометровой  зоне за рубежом ветроэнергетический  потенциал Беларуси оценен в 220 млрд кВт ч. Определен также ветроэнергетический ресурс по областям и каждому району.

Предложены  и апробированы методики оценки ветроэнергетического потенциала в каждой конкретной точке  на территории республики. Для эффективного использования ветроэнергетического потенциала на каждой строительной площадке требуется оценить:

- среднегодовую и среднемесячную скорости ветра;

- повторяемость скоростей и направление ветра в течение года и по месяцам;

- распределение интенсивных ветровых периодов и затиший по длительности;

- максимальную скорость ветра;

- удельную мощность и энергию;

- физико-географическую характеристику региона;

- гидрогеологические свойства грунта под строительство ВЭУ и ВЭС.

Среднегодовая скорость ветра является одним из основных показателей при оценке эффективности использования ветровой энергии. Для  получения сравнительных  данных по средней годовой скорости ветра замеренные данные приводятся к сопоставимым условиям (к условиям открытой, ровной поверхности и к единой высоте от поверхности земли, равной 10 м). В настоящее время уточнены фоновые среднегодовые скорости ветра в различных регионах Республики Беларусь, проведены расчеты по определению технических ветроэнергоресурсов Беларуси на высотах 40, 50 и 70 м над поверхностью земли. Для этого территория республики была разделена на 4 ветровые зоны (менее 3,5 м/с; 3,5-4,0 м/с; 4,0—4,5 м/с; более 4,5 м/с) и 5 регионов с расположением их по высоте над уровнем моря: 100-150 м; 150-200 м; 200-250 м; 250-300 м; 300-350 м. Это позволило с достаточной достоверностью для первоначального планирования внедрения ветроэнергетики прогнозировать ветроэнергетическую ситуацию на территории Республики Беларусь.

Технически  реализуемый ветроэнергетический  потенциал в Республике Беларусь составляет более 200 млрд кВт ч электрической энергии в год при единичной мощности ВЭУ в диапазоне 100-500 кВт, хорошо зарекомендовавших себя в эксплуатации в странах со сходными с Беларусью условиями. При выборе конкретных образцов ВЭУ необходимо дополнительно учитывать ряд факторов, связанных с величиной фактического ветроэнергетического ресурса в месте непосредственного размещения ВЭУ. К таким факторам относятся абсолютная высота местности, высота возвышения площадок и их открытость, отдаленность предполагаемого места размещения ВЭУ от потребителя, и особенно от линий электропередач и т. д. На площадках могут быть размещены как одиночные ВЭУ, так и ВЭУ, объединенные в ветроэлектрические станции (ВЭС).

Республика  может покрыть до 50% потребности  в энергии, использовав только 10% пригодной под ветроэнергетику территории. На этой территории выявлено 1840 площадок, на которых могут быть размещены ВЭУ, широко используемые в мировой ветроэнергетике. Выявленные площадки - это в основном гряды холмов высотой от 20 до 80 м, где фоновая скорость ветра может достигать 5-8 м/с и на каждой из них можно разместить от 3 до 20 ВЭУ с номинальной рабочей скоростью ветра 12-15 м/с. На остальных территориях каждому внедрению должно предшествовать детальное обследование места строительства ВЭУ. Невыполнение условий по результатам обследований приведет к значительным ошибкам в оценке выработки энергии. Энерговыработка в случае строительства ВЭУ на территории регионов со среднегодовой скоростью 7,0 м/с и выше (регионы III, IV, V) составит более 20,0 млрд кВт ч в год. Этот потенциал наиболее эффективно может быть освоен в случае подключения ВЭУ к общей сети. ВЭУ целесообразно объединять в ВЭС из расчета 5-9 и более ВЭУ на 1 км2.

Информация о работе Состояние и перспективы использования ветроэнергетики