Tujukas nagu tuul, põleb nagu päike. Taastuvenergia varjukülg

Taastuvad energiaallikad ei ole ainult unistused, lootused ja optimistlikud prognoosid. Tõde on ka see, et taastuvenergia tekitab energiamaailmas palju segadust ja probleeme, millega traditsioonilised võrgud ja süsteemid alati hakkama ei saa. Nende areng toob kaasa palju ebameeldivaid üllatusi ja küsimusi, millele me veel vastata ei oska.

Taastuvates energiaallikates – tuuleparkides ja fotogalvaanilistes seadmetes – toodetud energia on riiklikele energiasüsteemidele tõeline väljakutse.

Võrgu voolutarve ei ole konstantne. See on igapäevane kõikumine üsna suures väärtusvahemikus. Selle reguleerimine elektrisüsteemi poolt on endiselt keeruline, kuna see on seotud vajadusega tagada võrguvoolu sobivad parameetrid (pinge, sagedus). Tavaliste elektrijaamade, näiteks auruturbiini puhul on võimsust võimalik vähendada aururõhu või turbiini kiiruse vähendamisega. Tuulikul pole selline reguleerimine võimalik. Tuule tugevuse kiired muutused (nt tormid) võivad küll lühikese aja jooksul toota märkimisväärset energiat, kuid elektrivõrgul on neid raske omastada. Toitepinged võrgus või selle ajutine puudumine ohustavad omakorda lõppkasutajaid, masinaid, arvutiid jne. nutivõrgud, nn varustatud asjakohaste tööriistadega, sealhulgas energiasalvestussüsteemide, tõhusate ja terviklike jaotussüsteemidega. Selliseid süsteeme on maailmas aga veel vähe.

Austraalia roheliste kunstiteos, mis tähistab kasvuhoonegaaside nullheitmist

Erandid ja kasutamata volitused

Möödunud aasta septembris Lõuna-Austraaliat tabanud elektrikatkestused olid põhjustatud probleemidest üheksas kolmeteistkümnest piirkonda elektrienergiaga varustavast tuulepargist. Selle tulemusena kadus võrgust 445 megavatti elektrit. Kuigi tuulepargi operaatorid kinnitasid, et katkestusi ei põhjustanud tuuleenergiale omased kõikumised - ehk siis tuuleenergia suurenemine või vähenemine -, vaid tarkvaraprobleemid, oli muljet mitte täiesti töökindlast taastuvenergiast raske hävitada.

Hiljem Austraalia võimude tellimusel energiaturgu uurinud doktor Alan Finkel jõudis järeldusele, et taastuvate energiaallikate arendamine diskrimineerib ühiskonna vaesemaid kihte. Tema arvates kuna tööstus investeerib palju taastuvatesse energiaallikatesse, peaksid energiahinnad tõusma, mõjutades kõige rängemalt madalaimat sissetulekut.. See kehtib Austraalia kohta, kes sulgeb oma odavad söeelektrijaamad ja püüab asendada need taastuvenergiaga.

Õnneks suleti eelmainitud elektrikatkestuses Lõuna-Austraalia viimane kivisöel töötav elektrijaam vahetult enne kirjeldatud probleeme, 2016. aasta mais. Tarnete kõikumine on taastuvenergiaga seotud hästi tuntud, kuid siiski mitte väga tuttav probleem. Teame teda ka Poolast. Kui liita 4,9. detsembril 26, mil tabas orkaan Barbara, saavutatud 2016 GW tuuliku võimsus nädal varem kodumaiste turbiinide põlvkonnaga, selgub, et see oli siis seitsekümmend korda väiksem!

Saksamaa ja Hiina on juba aru saanud, et uue energia tõhusaks toimimiseks ei piisa tuuleveskite ja päikesepaneelide ehitamisest. Saksamaa valitsus oli hiljuti sunnitud maksma seeni kasvatavate tuuleturbiinide omanikele elektrienergia katkestamise eest, kuna ülekandevõrgud ei suutnud tarnitud koormust taluda. Ka Hiinas on probleeme. Seal seisavad söeküttel töötavad elektrijaamad, mida ei saa kiiresti sisse ja välja lülitada, 15% ajast tuulikud jõude seisma, kuna võrk ei saa elektrijaamadest ja turbiinidest energiat vastu. See pole veel kõik. Päikeseelektrijaamu ehitatakse sinna sellises tempos, et ülekandevõrk ei suuda vastu võtta isegi 50% nende toodetavast energiast.

Tuuleturbiinid kaotavad võimsust

Möödunud aastal avaldasid Jenas asuva Saksa Max Plancki Instituudi teadlased mainekas teadusajakirjas Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) artikli, mis näitas, et suurte tuuleparkide efektiivsus on palju madalam kui see, mis võiks olla lihtsalt nende töö tulemus. kaal. Miks ei sõltu saadava energia hulk lineaarselt paigaldise suurusest? Teadlased viitavad sellele, et tuulikud ise pidurdavad tuult oma energiat kasutades, mis tähendab, et kui seda on antud piirkonnas palju paigaldatud, siis osa neist ei saa seda piisavas koguses, et maksimaalse efektiivsusega töötada.

Teadlased kasutasid mitmete suurte tuuleparkide andmeid ja võrdlesid neid üksikute tuuleturbiinide andmetega, et luua mudel, mis põhineb juba tuntud tuulemehaanika mudelitel. See võimaldas jälgida tuuleveskite piirkonna kliimat. Nagu märkis dr Lee Miller, üks väljaande autoritest, on isoleeritud tuuleturbiinide arvutuslik energiatõhusus oluliselt kõrgem kui kogu nende paigaldiste puhul.

Teadlased leidsid, et äärmisel juhul suudaks selliste rajatiste suure tihedusega piirkonnas asuv tuuleturbiin toota ainult 20% potentsiaalselt saadaolevast elektrienergiast, kui see asuks üksi.

Teadlased kasutasid tuuleturbiinide globaalse mõju hindamiseks välja töötatud löögimudelit. See võimaldas arvutada, kui palju energiat

Tuuleturbiine kasutades saab elektrit toota globaalses mastaabis. Selgub, et ainult umbes 4% maakera pinnast võib potentsiaalselt tekitada rohkem kui 1 W/m.²ja keskmiselt umbes 0,5 W / m² – Need väärtused on sarnased eelmiste hinnangutega, mis põhinevad täiustatud kliimamudelitel, kuid on umbes kümme korda väiksemad kui ainult kohalikul keskmisel tuulekiirusel põhinevad hinnangud. See tähendab, et tuuleturbiinide optimaalset jaotust säilitades suudab planeet vastu võtta mitte rohkem kui umbes 75 TW tuuleenergiat. Seda on aga siiski palju rohkem kui praegu maailmas paigaldatud elektrivõimsust (umbes 20 TW), mistõttu pole muretsemiseks põhjust, arvestades, et täna töötab Maal vaid umbes 450 MW tuuleenergiat.

Lendavate olendite veresaun

Viimastel aastatel on tulnud teateid ja infot lindude ja nahkhiirte hukkumisest tuulegeneraatorite poolt. On teada, et karjamaal pöörlevad masinad hirmutavad lehmi, pealegi peaksid nad tekitama kahjulikku infraheli jne. Veenvaid teaduslikke uuringuid sellel teemal ei ole, kuigi teated lendavate olendite hekatoomide kohta on suhteliselt usaldusväärsed andmed.

Pilt soojuskaamerast, millel on näha nahkhiirt öösel tuulegeneraatori lähedal lendamas.

Igal aastal ründavad tuuleparke sajad tuhanded nahkhiired. Puulatvades pesitsevad imetajad ajavad tuuleveskite ümbruses õhuvoolud segamini oma kodude ümbruses, teatas sait 2014. aastal. Elektrijaamad peaksid nahkhiirtele meenutama ka kõrgeid puid, mille võradesse nad ootavad putukapilvi või oma pesa. Seda näivad toetavat termokaamera kaadrid, mis näitavad, et nahkhiired käituvad tuuleparkidega samamoodi kui puudega. Teadlased väidavad, et kui rootorilabade konstruktsiooni muudetaks, võiksid ellu jääda sajad tuhanded nahkhiired. Lahenduseks on ka künnise suurendamine, mille juures see pöörlema ​​hakkab. Teadlased mõtlevad ka turbiinide varustamisele nahkhiirte hoiatamiseks ultrahelialarmidega.

Nende loomade tuuleturbiinidega kokkupõrgete register, näiteks Saksamaa jaoks, mille koostas Brandenburgi osariigi keskkonnakaitseagentuur, kinnitab surmajuhtumite massilist olemust. Ameeriklased uurisid seda nähtust ka, kinnitades nahkhiirte suurt suremust, ning tõdeti, et kokkupõrgete sagedus sõltus suuresti ilmastikutingimustest. Suure tuulekiiruse korral oli löögisuhe väiksem ja väiksema tuulekiiruse korral löögiohvrite arv suurenes. Tuule piirav kiirus, mille juures kokkupõrke sagedus oluliselt vähenes, määrati 6 m/s.

Ivanpa kompleksi kohal põles lind

Nagu selgus, tapab kahjuks ka Ameerika suur päikeseelektrijaam Ivanpah. Vahetult pärast käivitamist teatas The Wall Street Journal, et California projekt võib olla viimane omataoline USA-s just lindude hekatoomide tõttu.

Kompleks hõlmab 1300 hektarit ühes California kõrbes, Las Vegasest edelas. Sellel on kolm torni, mille kõrgus on 40 korrust ja 350 tuhat peeglit. Peeglid peegeldavad päikesevalgust tornide tippudes asuvate katlaruumide poole. Tekib aur, mis paneb generaatorid elektrit tootma. Piisab 140 tuhandest. Majad. Kuid peeglisüsteem soojendab õhku tornide ümber kuni 540°C ja läheduses lendavad linnud lihtsalt põlevad elusalt. Harvey & Associates'i aruande kohaselt suri tehases aasta jooksul üle 3,5 inimese.

Liiga palju meediakära

Lõpetuseks tasub mainida veel üht ebasoodsat nähtust. Taastuvenergia kuvand kannatab sageli liialduse ja liigse meediakära all, mis võib inimesi selle tehnoloogia tegeliku arengu seisu osas eksitada.

Näiteks kuulutati kord pealkirjades, et Las Vegase linn läheb täielikult uuenevaks. See kõlas sensatsiooniliselt. Alles pärast hoolikamalt ja esitatud teabega põhjalikumalt tutvumist saime teada, et jah – Las Vegases minnakse üle 100% taastuvenergiale, kuid ainult ... munitsipaalhooned, mis moodustavad siinsetest hoonetest murdosa protsendi. linnastu.

kutsume teid lugema TEEMA NUMBER viimases väljaandes.