anagaminx (anagaminx) wrote,
anagaminx
anagaminx

Category:

Оззи Зенер - Предполагаемые анти-углеродные выгоды от удаленной ветряной электростанции могут быть п

Предполагаемые анти-углеродные выгоды от удаленной ветряной электростанции могут быть полностью сведены на нет


Принимая во внимание углерод

Предполагаемые анти-углеродные выгоды от удаленной ветряной электростанции, если ее необдуманно расположить, могут быть полностью сведены на нет разрушительным, неуклонным будущим пактом о вырубке лесов вокруг нее - унизительное напоминание о том, что технологии, которые мы создаем, долговечны только в зависимости от условий, которые мы для них создаем.


Иллюстрация 3: Дорога проникает в тропический лес. Дороги предлагают легкий доступ лесорубам и браконьерам. Здесь магистраль проезжей части поддерживает зарождающиеся выступы подъездных дорог, которые растворяют этот тропический лес изнутри. (Изображение любезно предоставлено Жаком Десклоитром, Modis Land Rapid Response Team, NASA / GSFC)


Сторонники ветра стремятся заявить, что их турбины не выбрасывают углекислый газ. Это правильно, но это ответ на неправильный вопрос. Вскоре мы рассмотрим еще несколько важных вопросов, но давайте начнем с основного: турбины могут не выделять CO2, но как насчет общего углеродного следа при добыче, строительстве, транспортировке, установке, очистке, техническом обслуживании и выводе из эксплуатации, поддерживающих их?

Ископаемое топливо (включая, в частности, токсичное бункерное топливо) является источником энергии для этих операций. Самые большие и эффективные ветряки опираются на массивные углеродоемкие бетонные основания, которые поддерживают громоздкие башни и (обычно) предотвращают их падение при сильном ветре. Любое вдумчивое рассмотрение последствий использования ветряных турбин для глобального потепления должно учитывать эти действия.

Тем не менее, Расчеты углеродного следа могут быть довольно непостоянными и временами даже глупыми, несмотря на их выдающиеся колонки чисел. Они зависят от человеческих предположений и упрощений. Они игнорируют множество других вредов, связанных с производством, использованием и распределением энергии.

Они ничего не говорят о политическом, экономическом и социальном контексте. Они предлагают только самое элементарное место для начала. Бывший лидер парламента Великобритании Дэвид Кэмерон установил ветряную турбину в своем лондонском доме, что принесло ему положительные отзывы экономистов.

Несмотря на свою символическую ценность, по мнению «углеродных ястребов», это, скорее всего, пустая трата времени, денег и энергии. Это потому, что дома, деревья, башни и другие сооружения в городах подавляют воздушный поток, из-за чего турбины слишком часто не имеют мотивации вращаться.

Британское исследование утверждает, что треть небольших ветряных турбин в ветреном прибрежном городе Портсмут никогда не компенсирует выбросы углекислого газа, вложенных в их строительство и установку. Полные две трети ветряных турбин Манчестера работают с более высоким углеродным следом, а не с меньшим. 14

Сильные порывы ветра могут поднять лопасти вверх, что приведет к трещинам в лопастях или даже к катастрофическому сбою системы. 15 Неожиданное разрушение турбины с лопастями, приближающимися к размеру и скорости вращения несущего винта вертолета, по понятным причинам может нанести значительный ущерб в любом месте, но в городе эти повреждения становятся особенно тревожными.

Единичный отказ может привести к обрыву линий электропередач, разрушению зданий и возникновению очевидных рисков для жителей. На практике, Установление ветряных турбин на зданиях сопряжено с таким количеством проблем, как шум, страхование и структурные проблемы, что Майк Берджи, основатель известного производителя турбин, заявил, что ему хотелось бы, чтобы люди перестали спрашивать его «об установке турбин на зданиях». 16

Расчеты показывают, что ветроэнергетические технологии на самом деле в значительной степени зависят от ископаемого топлива (отчасти поэтому их стоимость резко возросла за последнее десятилетие). На практике это оставляет так называемую возобновляемую энергию ветра в виде простого нароста на ископаемом топливе. Это вызывает некоторые вопросы.

Во-первых, если цены на ископаемое топливо и сырье увеличивают стоимость турбин, в какой степени страны могут полагаться на энергию ветра как на средство защиты от нехватки ресурсов? Кроме того, откуда будет поступать энергия для создания ветряных турбин следующего поколения, если предыдущие вышли из строя?

Сторонники альтернативной энергетики, вероятно, укажут на очевидное - просто используйте энергию прежнего поколения. Но если мы предположительно будем использовать всю эту мощность для нашей бытовой техники, освещения и вождения детей в школу, останется ли у нас достаточно избыточной мощности?
Вероятно, нет - особенно с учетом того, что наиболее благоприятные ветреные места, которые в значительной степени эксплуатируются, якобы удовлетворяют менее 1 процента мировых потребностей в электроэнергии. Скорее всего, нам придется вернуться к ископаемым видам топлива. Ветер возобновляемый. Турбины нет.

Тем не менее, если мы предположим, что возражения наивности могут быть преодолены (многие из них могут быть), что турбины были построены достаточно большими, чтобы превышать их углеродный след производства (как это обычно бывает), и что другие риски для безопасности и нарушения могут быть уменьшены (безусловно, правдоподобно), действительно ли есть что-нибудь, чтобы помешать ветровой энергии вытеснить мертвую хватку, которую грязные угольные электростанции имеют на мировых рынках электроэнергии?

Ветер - это свободно доступный ресурс по всему миру, его не нужно добывать, и нам не нужно платить за его импорт. Однако есть одна небольшая проблема - одна, которая вызывает головные боли огромного масштаба, - которая приближает нас к пониманию самого большого ограничения энергии ветра. Иногда бывает, что ветер утихает. Удручающе непредсказуемое топливо.

Представьте, что электрическая система вашего дома была заражена гремлинами, которые без предупреждения случайным образом изменяли бы ваше электроснабжение - нормальную мощность, затем половину мощности, затем мощность на три четверти, затем выключили, затем снова включили. В некоторые дни вы вообще останетесь без электричества, а в другие вы будете перегружены таким током, что ваши приборы могут замкнуться и, возможно, даже загореться.

Это тот вид неустойчивого электроснабжения, с которым операторы ветряных электросетей имеют дело поминутно. Всякий раз, когда ветер стихает, они должны запускать дорогие и грязные пиковые электростанции, чтобы заполнить перерыв в снабжении. Даже когда дует ветер, они часто оставляют генераторы на холостом ходу, тратя впустую свое ископаемое топливо, чтобы быть готовыми к следующему затишью.

Что еще хуже, сетевые операторы должны выполнять эти подвиги поверх сети скрипучих схем, которая была разработана десятилетия назад для гораздо более стабильного электроснабжения. Традиционные угольные, газовые, атомные и гидроэлектростанции обеспечивают стабильный поток энергии, который операторы регулируют, чтобы удовлетворить спрос.

И наоборот, мощность ветровой и солнечной электроэнергии сильно различается. Особенно сложно предсказать ветреные периоды. Даже когда ветер дует более равномерно, ветряные турбины сталкиваются с незначительными порывами и затишьями, которые могут сильно повлиять на их поминутную мощность. В спокойные периоды ветряные турбины могут фактически высасывать энергию из сети, поскольку остановившимся турбинам требуется электроэнергия для работы их массивных систем рулевого управления и других функций холостого хода. 17

Солнечное излучение более предсказуемо по частоте, но не по интенсивности, как показано на Рисунке 4. Даже в основном солнечные дни мощность солнечной фотоэлектрической энергии может изменяться из-за пыли, дымки, тепла и проходящих облаков. 18

Сетевые операторы могут обрабатывать небольшие солнечные и ветровые нагрузки без особого труда (они проявляются в виде небольших падений спроса). Тем не менее, значительные непредсказуемые входные данные могут поставить под угрозу саму стабильность сети. Следовательно, энергия ветра не подходит для обеспечения мощности базовой нагрузки (т. Е. Энергии, обеспечивающей минимальные потребности в течение дня и ночи). Если б операторы полагались на
энергию ветра в качестве источника питания базовой нагрузки, светофоры, больницы и другие важные службы были б отключены всякий раз, когда утихнет ветер.

Рисунок 3: Суетливый ветер. Мощность ветряных электростанций меняется непредсказуемо. На этой диаграмме показана мощность большой ветряной электростанции в Южной Австралии (в мегаваттах) за 72 часа. (Данные Тома Квирка)

Несмотря на то, что ветроэнергетические компании нанимают группы метеорологов для ежечасного прогнозирования скорости ветра, они по-прежнему полагаются на уголь, природный газ, гидроэлектроэнергетику и ядерную энергию в качестве резервной копии. Такая перемежаемость уже вызывает головную боль в стране с наибольшим количеством ветряных турбин на душу населения - Дании. Свыше пяти тысяч турбин производят около 20 процентов потребности страны в электроэнергии, но даже половина этой электроэнергии не может использоваться или храниться внутри страны. 19

Поскольку датчане не начинают внезапно использовать больше электроэнергии в ветреную погоду, сеть оказывается на грани избыточного предложения, и сетевые операторы вынуждены сбрасывать излишки электроэнергии в соседние Норвегию, Швецию и Германию. Сети Америки кажутся еще больше устрашающими, так как многие не могут справиться с прерывистой более чем на 2% ветроэнергетикой.


Рисунок 4: Пять солнечных дней. На этом графике показана мощность (в киловаттах) большой фотоэлектрической системы в Спрингервилле, штат Аризона, за пять дней. Жара, дымка, облака и другие факторы непредсказуемо влияют на поминутную солнечную энергию. (Данные Tucson Electric Power Company)

Даже с национальным переосмыслением энергосети, таким как проекты интеллектуальных сетей, вводимые в эксплуатацию на Гавайях и в Калифорнии, самые оптимистичные инженеры не ожидают, что они будут обрабатывать более 30 процентов энергии ветра, даже если можно будет установить больше турбин. В каком-то смысле датчанам повезло.

Они могут направить часть избыточной энергии ветра в Норвегию, где большие насосы закачивают воду высоко в горные водоемы, чтобы ее могли использовать гидроэлектростанции, когда ветер стихнет. 20 Это эффективная, но дорогостоящая стратегия буферизации нестабильной мощности ветряных турбин. На многих плоских, ветреных равнинах этот простой вариант недоступен, но турбины могут быть подключены к горным местам примерно по 3 миллиона долларов(225 млн руб) за милю(1,6 км).

Тем не менее, для размещения гидроаккумулирующих устройств в больших масштабах потребуется гораздо больше гидроэнергетических объектов, которые имеют свой собственный набор недостатков, о чем мы поговорим позже. С другой стороны, ветряные турбины могут нагнетать воздух под давлением в герметично закрытые подземные пещеры, чтобы позже использовать их для получения электроэнергии, но преобразование неэффективно, а подходящие геологические участки встречаются редко и часто находятся вдали от потребителей электроэнергии.

Наконец, энергия ветра может храниться в батареях, маховиках или в виде газообразного водорода, но эти стратегии невероятно дороги, как мы рассмотрим позже. Несмотря на всю шумиху вокруг накопления энергии, эксперты спорят, смогут ли эти варианты когда-либо стать эффективными крупномасштабными решениями в течение следующих 30-50 лет, не говоря уже о ближайшем будущем.

Политики, журналисты и сторонники ветра в одинаковой степени неправильно понимают или искажают эти ветреные реалии. Сторонники часто заявляют, что энергия ветра стоит столько же, сколько природный газ или немного больше, чем уголь, но это вводит в заблуждение.

От компаний, занимающихся альтернативными источниками энергии, не требуется поддерживать свои темпераментные продукты, из-за чего они кажутся менее дорогими, чем на практике. Именно на этапах кондиционирования энергии общие затраты на ветроэнергетику начинают умножаться. Непостоянство ветровой энергии требует двойной системы: строительство и обслуживание одной сети электроснабжения, когда дует ветер, и второй сети, когда это не является невероятно дорогой роскошью.
Subscribe

promo anagaminx august 23, 2020 07:23 Leave a comment
Buy for 100 tokens
Стив Павлина - Почему мне так нравится моя жизнь? «Решить проблему денег раз и навсегда» - вот над чем я работал много лет! Я немного подумал в своем дневнике о том, почему мне так нравится моя жизнь. Вот что я придумал: Пространство для размышлений Мне нравится, что моя жизнь не перегружена…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 0 comments