V nadcházejících deseti letech dojde k prudkému nárůstu větrné energie na souši i na moři. V tomto článku se dozvíme o výhodách a nevýhodách pobřežních větrných elektráren, o tom, jak fungují a jak se používají na globálním trhu s energií. Obojí bude rozhodující pro globální energetický přechod.
Globální kapacita větrné energie se v roce 743 zvýšila na 2020 GW z 650 GW v roce 2019, podle Statista, i když COVID-19 způsobil zpoždění projektu. Exponenciální nárůst instalací větrných elektráren je důkazem její rostoucí celosvětové přitažlivosti.
Technologický pokrok a mezinárodní legislativa v oblasti změny klimatu pohání finanční udržitelnost výroby větrné energie. Dva největší světové trhy s větrnou energií jsou stále Čína a USA, ale Indie, Severní Amerika, Spojené království a Evropa také rychle postupují v tomto trendu.
Podívejte se na toto video od Global Wind Energy Council, abyste získali přehled o trhu s větrnou energií po celém světě:
Obsah
Jak funguje větrná energie?
Vzduch pohání lopatky z uhlíkových vláken, které jsou připevněny k větrným turbínám. Motor, který je připojen k lopatkám, přeměňuje kinetickou energii na elektrickou energii. Energie je posílána do převodovky, která urychluje rotační pohyb z pomalého otáčení lopatek. Následně to otočí hnací hřídel dostatečně pro napájení elektrického generátoru.
Trhu historicky dominovaly pobřežní větrné turbíny, ale v posledních letech technologický pokrok podnítil vytvoření pobřežních větrných elektráren.
Co jsou pobřežní větrné elektrárny?
Velká zařízení na větrnou energii, nazývané offshore větrné farmy, se nacházejí v oceánu, obvykle několik kilometrů od pobřeží. Jsou tvořeny větrnými turbínami umístěnými na základech, které jsou upevněny na dně oceánu. Tyto větrné turbíny vyrábějí elektřinu, která je přenášena na pevninu pomocí podvodních kabelů.
Výhody a nevýhody pobřežních větrných elektráren
Výhody pobřežních větrných farem
- Silné a konzistentní větrné zdroje
- Minimální dopad na krajinu
- Snížené znečištění hlukem
- Menší nároky na půdu
- Větší turbíny
- Vytváření pracovních míst a ekonomické posílení
- Nižší emise uhlíku
1. Silné a konzistentní větrné zdroje
Robustní a spolehlivé větrné zdroje jsou výhodné pro projekty větrné energie na moři. Rychlosti větru jsou obecně vyšší na otevřených vodách než na souši. Ve srovnání s větrnými elektrárnami na pevnině mohou větrné elektrárny na moři vyrábět v průměru více než 1 MW elektřiny.
Pobřežní větrné farmy mají výškové omezení svých turbín, ale pobřežní větrné farmy nemají žádné výškové omezení svých turbín. Mohou produkovat více energie, protože jejich lopatky turbíny jsou mnohem větší.
Navíc větrné farmy na moři mohou produkovat více energie díky vyšší průměrné rychlosti větru na moři než na souši.
Pobřežní větrné farmy jsou účinnější než jiné druhy větrných farem, protože mohou produkovat více elektřiny. Předpokládejme, že jedenáct pobřežních větrných farem vyrábí dané množství energie.
V pobřežní větrné farmě může čtyři až pět větrných turbín poskytnout stejné množství energie, ne-li více. Konstantnější směr větrů při vyšších rychlostech na moři je činí účinnějšími než na souši.
2. Minimální dopad na krajinu
Offshore větrné farmy zanechávají méně ekologických stop než jejich protějšky na pevnině. Vzhledem k tomu, že se obvykle nacházejí daleko od pobřeží, dochází k menšímu vizuálnímu zásahu a větší plocha může být ponechána pro jiné účely, včetně pěstování.
3. Snížené znečištění hlukem
Jednou z hlavních stížností na pobřežní větrné farmy je hluk, který turbíny vydávají. Vzhledem k tomu, že pobřežní větrné farmy se nacházejí daleko od obytných oblastí, výrazně snižují znečištění hlukem, takže okolní komunity mají klidnější atmosféru.
4. Menší požadavky na půdu
Pobřežní větrné farmy jsou méně invazivní než pobřežní větrné farmy, protože se nacházejí v oblasti uvnitř jezera nebo moře. Instalace větrných turbín nezasahuje do žádné soukromé půdy využívané k zemědělství, pastvě nebo k jakémukoli jinému účelu.
Pobřežní větrné farmy nevytvářejí bariéry ani nezasahují do okolních zemí nebo struktur. Vzhledem k tomu, že pobřežní větrné farmy fyzicky nepoškozují životní prostředí, jsou stavěny v širších oblastech na čtvereční míli.
To znamená, že mohou být umístěny v místech, kde je nedostatek půdy nebo kde existují konfliktní využití půdy, jako je lesnictví, urbanizace a zemědělství.
Spory o využití půdy také dominují sporům pobřežní větrné turbíny s horizontální osou. Pobřežní farmy zabírají velké plochy veřejné půdy, protože přetrvává přesvědčení, že brání zemědělství a rozvoji.
Offshore větrné farmy řeší tento spor, protože oceán má více prostoru. Kromě toho existuje méně starostí o zhoršování stavu půdy a technologií kvůli jejich vzdálené poloze, která omezuje škodlivé lidské interakce.
5. Větší turbíny
Vzhledem k tomu, že veřejnost již nemá snadný přístup k pobřežním turbínám, mohou být také postaveny vyšší než turbíny na souši, což zvyšuje jejich schopnost zachycovat větrnou energii a vyrábět elektřinu.
6. Tvorba pracovních míst a ekonomický růst
Rozvoj, provoz a údržba pobřežních větrných farem posilují místní ekonomiku tím, že vytvářejí velké množství pracovních příležitostí. Kromě toho, jak se odvětví větrné energie na moři rozšiřuje, mohou se zvýšit výdaje na výzkum a vývoj, což by mohlo vést k technologickým průlomům a dalšímu rozšíření průmyslu.
7. Nižší emise uhlíku
Offshore větrné farmy přispívají k celosvětovému úsilí o prevenci změna klimatu výrobou elektřiny bez poškození skleníkové plyny. Důležitým faktorem, který pomáhá zemím splnit jejich cíle v oblasti snižování uhlíku, by mohl být růst výroby větrné energie na moři.
Nevýhody pobřežních větrných elektráren
- Menší místní zapojení
- Výzvy údržby
- Dražší
- Dopad na mořský život
- Úmrtnost ptáků
- Výzvy při přenosu energie
- Vizuální dopad
1. Menší místní zapojení
Než přejdeme k výhodám, začněme nevýhodami pobřežních větrných elektráren. Na rozdíl od pobřežních větrných elektráren nejsou větrné elektrárny na moři ve vlastnictví regionálních podniků. Pro místní firmy a skupiny se stává obtížnější přispívat, když jsou vyžadovány větší investice.
Velké korporace jsou jediné, které vlastní větrné elektrárny na moři. Offshore větrné farmy ne vždy pomáhají konkrétní místní komunitě, i když vytvářejí pracovní místa. Nepředstavují proto stejné finanční vyhlídky jako větrné farmy na pevnině.
2. Výzvy údržby
Ano, kvůli silnému větru jsou pobřežní větrné turbíny výkonnější a schopné produkovat více energie. Přesto jsou zranitelnější vůči poškození těmito silnými větry. Větrné turbíny jsou často poškozeny v důsledku nevyzpytatelných povětrnostních vzorců a často bouře poškození.
V důsledku toho je často zapotřebí údržba a opravy pobřežních větrných elektráren. Pokud jde o údržbu a opravy, náklady jsou nepochybně vysoké a manipulace s větrnými elektrárnami na moři může být nákladným podnikem.
Nedostatečná dostupnost navíc představuje problémy s údržbou, a to i v tomto případě, kdy peníze nejsou problémem. Ano, protože se nacházejí daleko od pobřeží, je jejich údržba obtížná a opravy v důsledku toho trvají déle.
3. Dražší
Stavění staveb na moři je obtížnější než na souši. Pomocí strojů a dalšího vybavení můžeme provádět úkoly rychleji a snadněji. Věci jsou však složitější, pokud jde o přesun velkého zařízení na vodě.
Pobřežní větrné farmy vyžadují značné finanční výdaje kvůli jejich složité konstrukci a instalaci, zejména v hlubinných prostředích. V důsledku toho jsou dražší, ale protože je k dispozici méně místa pro větrné elektrárny na pevnině, energetické korporace místo toho volí větrné elektrárny na moři. Podívejme se nyní na problémy týkající se pobřežních větrných elektráren.
4. Vliv na mořský život
Rozvoj pobřežních větrných elektráren může mít různé účinky na mořský života hluk vznikající během výstavby a provozu může způsobit narušení provozu zařízení.
Narušení mořského dna základy může ovlivnit bentické tvory. Na druhou stranu, správným plánováním, pozorováním a zmírňovacími strategiemi lze tyto účinky snížit.
5. Úmrtnost ptáků
Kromě toho může existovat riziko pro ptačí populace z pobřežních větrných farem, zejména pro stěhovavé druhy. Pokud se ptáci srazí s turbínami, mohou být oběti. Stále se provádí výzkum, abychom se o těchto účincích dozvěděli více a vytvořili plány na snížení rizik.
6. Výzvy přenosu energie
Převést elektřinu vyrobenou z pobřežních větrných elektráren na pevninu může být obtížné, zvláště když se tak děje na velké vzdálenosti. Je nutné mít podvodní kabely, jejichž instalace může být nákladná a náročná. Kromě toho může být obtížné integrovat elektřinu do současného systému, což vyžaduje změny infrastruktury.
7. Vizuální dopad
I když se pobřežní větrné farmy obvykle nacházejí daleko na moři, přesto mohou být vizuálně pozoruhodné. Pohled na vypnuté větrné turbíny v dálce by mohl některým lidem vadit nebo vadit. Ale protože se jedná o osobní záležitost, ne každému to bude vadit.
Proč investovat do čističky vzduchu?
Zdaleka největší nevýhodou obnovitelné energie na moři jsou náklady. Avšak pouze to podnítí lidstvo k tomu, aby pokračovalo ve výzkumu a vývoji, zjednodušovalo technologie a obhajovalo vládní financování, aby byl možný technologický pokrok.
Za vše hovoří účinnost, při které se ve vodě vyrobí více elektřiny než na souši. Obnovitelné zdroje založené na vodě nebo plovoucích zdrojích budou v budoucnu doplňovat pozemské větrné farmy a střešní solární farmy, čímž otevřou nové příležitosti a sníží překážky globálnímu přijetí udržitelné energie.
Navíc větrné turbíny vyžadují méně času na postavení než jiné zdroje energie, bez ohledu na jejich umístění (na souši nebo na moři). Dokud bude foukat vítr, bude větrná energie i nadále hrát významnou roli při zajišťování energetické poptávky země, jak tomu již bylo.
Když se větrná energie stane populárnější jako obnovitelný zdroj energie, vědci očekávají velký pokrok v pobřežních i pobřežních větrných technologiích.
Doporučení
- 4 typy přílivové energie a jak každý funguje
. - 12 Výhody a nevýhody přílivové energie
. - 20 faktů o vodní energii, o kterých jste nevěděli
. - Jak funguje vodní energie
. - Je geotermální energie životaschopným a udržitelným řešením pro splnění budoucích globálních energetických požadavků?
Srdcem nadšený ochránce životního prostředí. Hlavní autor obsahu ve společnosti EnvironmentGo.
Snažím se osvětu veřejnosti o životním prostředí a jeho problémech.
Vždy šlo o přírodu, kterou bychom měli chránit a ne ničit.