Ветер как источник получения электроэнергии. Ветроэнергетика.

Министерство образования Республики Башкортостан

ГАПОУ Уфимский топливно-энергетический колледж

 

«Альтернативные источники электроэнергии»

Индивидуальный проект по физике

 

 

Выполнил работу:

студент группы 1 С-2

Арифуллин Азат А.

Руководитель:

Биктимерова Ирина

Мухаматгалиевна,

преподаватель

физики.

 

 

Г.Уфа 2016 г.

Направление исследовательской работы: естественно-теоретическое.

Тема исследовательской работы: альтернативные источники электроэнергии.

Метод исследования: условно-теоретический.

Цели исследовательской работы:

- познакомиться с основными источниками альтернативной электроэнергии и ознакомиться с принципом их работы;

- рассмотреть получение электроэнергии за счет природных источников;

- выявить перспективы нетрадиционных источников электроэнергии и их влияние на окружающую среду;

- выявить эффективность альтернативных источников электроэнергии.

- способствовать популяризации альтернативных источников энергии.

Актуальность исследовательской работы.

Без энергии жизнь человечества невозможно представить. Все мы привыкли использовать в качестве источников энергии органическое топливо – уголь, газ, нефть. Но эти запасы в природе ограничены, да и к тому же не экологичны.

Традиционные источники энергии, функционирующие на нефти, добываемом природном газе и угле, при сгорании выделяют в атмосферу углекислый газ, который способствует росту парникового эффекта и глобальному потеплению. И когда-то, рано или поздно запасы органического топлива иссякнут. Перед человечеством встанет серьезный вопрос «энергетического кризиса». И что же делать? Но уже давно найден ответ: надо искать другие источники энергии – альтернативные, нетрадиционные, возобновляемые.

Альтернативная энергетика —это способы получения, передачи и использования энергии, которые распространены не так широко, как традиционные, однако они представляют интерес из-за выгодности их использования при низком риске причинения вреда окружающей среде.

К альтернативным источникам относятся, в первую очередь, солнечная и ветровая энергии, геотермальное тепло, энергия морских волн и приливов.

 

 

Оглавление

Введение………………………………………………………………………5-8.

1.1. Потенциал альтернативной энергетики……………………………....

1.2. Ветер как источник получения электроэнергии………………..

1.3. Энергия горячих источников и гейзеров………………………..

1.4. Энергия воды. Приливные электростанции…………………….

1.5. Энергия солнца. Солнечные электростанции…………………..

2. Заключение.

3. Список используемых источников и литературы.

4. Приложения

 

 

Введение.

Электроэнергетика — базовая отрасль всего современного хозяйства. Она одинаково востребована на разных уровнях — ее продукция значима как для крупного промышленного предприятия, так и для кустарной мастерской и для жилища человека. Продукцию этой отрасли в равной степени потребляют и город и село.

В природе запасы энергии огромны. Ее несут солнечные лучи, ветры и движущиеся массы воды, она хранится в древесине, залежах газа, нефти, каменного угля. Практически безгранична энергия, «запечатанная» в ядрах атомов вещества. Но не все ее формы пригодны для прямого использования.

Проблема обеспечения электрической энергией многих отраслей мирового хозяйства, постоянно растущих потребностей более чем семимиллиардного населения Земли становится сейчас все более насущной. Основу современной мировой энергетики составляют тепло- и гидроэлектростанции. Однако их развитие сдерживается рядом факторов. Стоимость угля, нефти и газа, на которых работают тепловые станции, растет, а природные ресурсы этих видов топлива сокращаются. К тому же многие страны не располагают собственными топливными ресурсами или испытывают в них недостаток. В процессе производства электроэнергии на ТЭС происходит выброс вредных веществ в атмосферу.

А какой вред причиняют природе гидроэлектростанции! Вредных выбросов в воздух от ГЭС нет никаких, но зато вред водной среде наносит довольно большой. В первую очередь страдают рыбы, которые не могут преодолеть плотины ГЭС. Что касается аварий на ГЭС, то в случае прорыва любой гидроэлектростанции образуется огромная волна, которая сметет все находящиеся ниже плотины ГЭС. А ведь большинство таких плотин расположено вблизи крупных городов с населением в несколько сотен тысяч жителей.

Выход из создавшегося положения нашли в развитии атомной энергетики. На конец 1989 года в мире построено и работало более 400 атомных электростанций (АЭС). Однако сегодня АЭС уже не считаются источником дешевой и экологически чистой энергией. Топливом для АЭС служит урановая руда – дорогостоящее и трудно добываемое сырье, запасы которого ограничены. К тому же строительство и эксплуатация АЭС сопряжены с большими трудностями и затратами. Серьезным тормозом для дальнейшего развития атомной энергетики являются проблемы загрязнения окружающей среды. Все это дополнительно осложняет отношение к атомной энергетике.

Потому ныне перед всеми учеными мира стоит проблема нахождения и разработки новых альтернативных источников энергии. К альтернативным видам получения энергии относят прежде всего установки и устройства, использующие энергию ветра, воды, солнца, геотермальную энергию, а также тепло, содержащееся в воде, воздухе и земле.

Ветер как источник получения электроэнергии. Ветроэнергетика.

Энергия ветра очень велика. Ее запасы по оценкам Всемирной метеорологической организации, составляют 170 трлн кВт·ч в год. Эту энергию можно получать, не загрязняя окружающую среду. Но у ветра есть два существенных недостатка: его энергия сильно рассеяна в пространстве и он непредсказуем – часто меняет направление, вдруг затихает даже в самых ветреных районах земного шара, а иногда достигает такой силы, что ломают ветряки.

Ветровые электростанции состоят из нескольких ветрогенераторов объединенных в одну сеть. Количество ветрогенераторов может быть как 5, так 100 и более. Всё зависит от проекта и масштаба ветровой электростанции. Так же размер ветрогенератора может быть разным, от маленького, до огромного. Большие ветровые электростанции производят электрическую энергию в промышленных масштабах и могут снабжать вырабатываемой электроэнергией заводы или города.

Принцип работы ветроустановок заключается в том что: лопасти, которые вращаются за счет силы ветра, через вал передают механическую энергию к электрогенератору. Электрогенератор в свою очередь вырабатывает энергию электрическую. Получается, что ветроэлектростанции работают как игрушечные машины на батарейках, только принцип их действия противоположен. Вместо преобразования электрической энергии в механическую, энергия ветра превращается электрический ток.

Чтобы как-то компенсировать изменчивость ветра, сооружают огромные «ветряные фермы». Ветродвигатели там стоят рядами на обширном пространстве и работают на единую сеть. На одном краю «фермы» может дуть ветер, на другом в это время тихо. Ветряки нельзя ставить слишком близко, чтобы они не загораживали друг друга. Поэтому ферма занимает много места.

Как подсчитали учёные, для нормальной работы ветрогенератора и ветровой электростанции в целом, нужен постоянный ветер 4.5 м/с. Конечно, если ветер будет сильней, то выработка энергии возрастает в разы.

ВЭС в России.

На 2008 год общая мощность ВЭС в стране исчислялась 16,5 МВт. Одна из крупнейших ветровых станций России — Зеленоградская ВЭУ, расположенная в районе посёлка Куликово Зеленоградского района Калининградской области. Её суммарная мощность составляет 5,1 МВт. Состоит из ВЭУ датской компании (1 новая мощностью 600 кВт и 20 отработавших 8 лет в Дании мощностью 225 кВт каждая).

ВЭС в Башкирии.

ВЭС Тюпкильды́ — ветряная электростанция, расположенная около деревни Тюпкильды Туймазинского района Республики Башкортостан. Является одной из самых мощных российских ветряных электростанций — 2,2 МВт (третья по величине установленной мощности). Состоит из четырёх ветроагрегатов немецкого производства.

В 2010 году ВЭС выработала 0,30 млн кВт·ч электрической энергии, в 2009 году — 0,10 млн кВт·ч^[2], в 2008 году — 0,40 млн кВт·ч^[2]. Коэффициент использования установленной мощности в 2008—2010 гг. не превышал 2,2 %.