Променлив како ветрот, гори како сонце. Темната страна на обновливите извори на енергија

Обновливите извори на енергија не се само соништа, надежи и оптимистички прогнози. Вистината е, исто така, дека обновливите извори на енергија предизвикуваат многу конфузија во енергетскиот свет и предизвикуваат проблеми со кои традиционалните мрежи и системи не можат секогаш да се справат. Нивниот развој носи многу непријатни изненадувања и прашања на кои засега не можеме да одговориме.

Енергијата произведена од обновливите извори на енергија - ветерници и фотоволтаични централи - претставува вистински предизвик за националните мрежи.

Потрошувачката на енергија на мрежата не е константна. Тоа е предмет на дневни флуктуации во прилично голем опсег на вредности. Неговото регулирање од страна на електроенергетскиот систем останува тешко, бидејќи е поврзано со потребата да се обезбедат соодветни параметри на струјата на мрежата (напон, фреквенција). Во случај на конвенционални електрани, како што е парната турбина, можно е намалување на моќноста со намалување на притисокот на пареата или брзината на турбината. Таква регулација не е можна во турбина на ветер. Брзите промени во јачината на ветерот (како што се бурите) може да се признае дека може да генерираат значителна енергија за кратко време, но електричната мрежа има тешкотии да ги апсорбира. Напливот на струја во мрежата или неговото привремено отсуство, пак, претставуваат закана за крајните корисници, машините, компјутерите итн. паметни мрежи, т.н опремени со соодветни алатки, вклучувајќи системи за складирање на енергија, ефикасни и сеопфатни системи за дистрибуција. Сепак, сè уште има малку такви системи во светот.

Дел од Ауси Гринс посветен на нето-нула емисии на стакленички гасови

Исклучоци и неискористени овластувања

Затемнувањата што ја погодија Јужна Австралија минатиот септември беа предизвикани од проблеми на девет од тринаесетте ветерни електрани кои го снабдуваат регионот со електрична енергија. Како резултат на тоа, од мрежата се изгубени 445 мегавати електрична енергија. Иако операторите на ветерните електрани уверуваа дека прекините не се предизвикани од флуктуации карактеристични за енергијата на ветерот - односно зголемување или намалување на моќта на ветерот - туку поради софтверски проблеми, впечатокот за не сосема доверлива обновлива енергија беше тешко да се уништи.

Д-р Алан Финкел, кој подоцна го истражувал енергетскиот пазар во име на австралиските власти, дошол до заклучок дека развојот на обновливите извори на енергија ги дискриминира посиромашните слоеви на општеството. Според негово мислење, бидејќи индустријата многу инвестира во обновливите извори на енергија, цените на енергијата ќе растат, што најмногу ќе ги погоди оние што добиваат најниски приходи.. Ова е релевантно за Австралија, која ги затвора електраните користејќи го својот евтин јаглен и се обидува да ги замени со обновливи извори на енергија.

За среќа, последната електрана на јаглен во гореспоменатата јужна Австралија погодена од затемнување беше затворена непосредно пред опишаните проблеми, во мај 2016 година. Нестабилноста на снабдувањето е добро познат, но сè уште не многу познат проблем со обновливите извори на енергија. Го знаеме и од Полска. Ако се спојат 4,9 GW капацитет на турбината на ветер постигнат на 26 декември 2016 година, кога се случи ураганот Барбара, со производството на домашни турбини една недела порано, ќе излезе дека тогаш бил седумдесет пати помал!

Германија и Кина веќе сфатија дека не е доволно да се градат ветерници и соларни панели за ефикасно да функционира новата енергија. Германската влада неодамна беше принудена да им плати на сопствениците на турбини на ветер кои одгледуваат печурки да ја прекинат струјата бидејќи преносните мрежи не можеа да се справат со товарот што се испорачува. Проблеми има и во Кина. Таму, електраните на јаглен, кои не можат брзо да се вклучуваат и исклучуваат, предизвикуваат турбините на ветер да стојат неактивен 15% од времето, бидејќи мрежата не може да прима енергија од електрани и турбини. Тоа не е се. Таму се градат соларни централи со такво темпо што преносната мрежа не може да прими ни 50% од енергијата што ја произведуваат.

Ветерните турбини групно ја губат моќноста

Минатата година, истражувачите од германскиот институт Макс Планк во Јена објавија труд во престижното научно списание Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) во кое се покажа дека ефикасноста на големите ветерни електрани е многу помала од она што може да биде едноставно резултат на нивната скала. Зошто количината на добиена енергија не зависи линеарно од големината на растението? Научниците сугерираат дека токму самите ветерници го забавуваат ветрот користејќи ја неговата енергија, што значи дека ако има многу инсталирано во дадена област, тогаш некои од нив нема да го добијат во доволни количини за да работат со максимална ефикасност.

Истражувачите користеле податоци од голем број големи ветерни електрани и ги споредиле со податоци од поединечни турбини на ветер за да создадат модел базиран на веќе познати модели на ветерна механика. Ова овозможи да се набљудува климата во регионот на ветерници. Како што истакна д-р Ли Милер, еден од авторите на публикацијата, проценетата енергетска ефикасност на изолираните турбини на ветер е значително повисока отколку што е забележана за сите нивни инсталации.

Научниците утврдиле дека, во екстремни случаи, турбина на ветер поставена во област со голема густина на такви инсталации може да произведе само 20% од потенцијално достапната електрична енергија доколку се наоѓа сама.

Научниците користеа развиен модел на удар на турбина на ветер за да го проценат нивното глобално влијание. Ова овозможи да се пресмета колку енергија

електрична енергија може да се произведува на глобално ниво со помош на турбини на ветер. Излегува дека само околу 4% од површината на земјата потенцијално може да генерира повеќе од 1 W/m.²а во просек околу 0,5 W/m² – Овие вредности се слични на претходните проценки засновани на напредни климатски модели, но околу десет пати пониски од проценките базирани исклучиво на локалната просечна брзина на ветерот. Ова значи дека додека се одржува оптималната дистрибуција на турбините на ветер, планетата ќе може да прими не повеќе од околу 75 TW енергија од ветер. Сепак, ова е сепак многу повеќе од моментално инсталираниот електричен капацитет во светот (околу 20 TW), така што нема причина за загриженост, имајќи предвид дека на Земјата денес работат само околу 450 MW ветерна енергија.

Масакр на летечко суштество

Во последните години имаше извештаи и информации за убивање на птици и лилјаци од турбини на ветер. Познати се стравувањата дека машините, кои ротираат на пасиштата, ги плашат кравите, освен тоа, би требало да произведуваат штетен инфразвук итн. Нема убедливи научни студии на оваа тема, иако извештаите за хекатомби на летечки суштества се релативно веродостојни податоци.

Слика од термална камера на која се гледа лилјак кој лета во близина на турбина на ветер ноќе.

Стотици илјади лилјаци ги напаѓаат ветерниците секоја година. Цицачите кои се гнездат на дрвјата ги мешаат воздушните струи околу ветерниците со струите околу нивните домови, објави страницата во 2014 година. Електраните треба да ги потсетуваат лилјаците на високи дрвја, во чии круни очекуваат облаци од инсекти или свое гнездо. Се чини дека ова е поддржано од снимките од термалните камери, кои покажуваат дека лилјаците се однесуваат на ист начин со ветерниците како што се однесуваат со дрвјата. Научниците тврдат дека стотици илјади лилјаци би можеле да преживеат доколку се смени дизајнот на сечилата на роторот. Решението е и да се зголеми прагот на кој почнува да се врти. Истражувачите размислуваат и за опремување на турбините со ултразвучни аларми за предупредување на лилјаците.

Регистарот на судири на овие животни со турбини на ветер, на пример за Германија, спроведен од Државната агенција за заштита на животната средина во Бранденбург, ја потврдува масовната природа на смртните случаи. Американците исто така го истражуваа овој феномен, потврдувајќи ја високата смртност кај лилјаците, а беше забележано дека зачестеноста на судирите е многу зависна од временските услови. При големи брзини на ветерот, односот на ударот бил помал, а при помали брзини на ветерот, бројот на жртви од ударот се зголемувал. Ограничувачката брзина на ветерот при која стапката на судир беше значително намалена беше одредена на 6 m/s.

Птица изгоре над комплексот Иванпа

Како што се испостави, за жал, убива и големата американска соларна централа Иванпа. Набргу по неговото лансирање, The Wall Street Journal објави дека калифорнискиот проект би можел да биде последен од ваков вид во САД, токму поради птичјите хекатомби.

Комплексот зафаќа 1300 хектари во една од калифорниските пустини, југозападно од Лас Вегас. Има три кули со висина од 40 ката и 350 илјади огледала. Огледалата ја рефлектираат сончевата светлина кон котларниците лоцирани на врвовите на кулите. Се произведува пареа, која ги тера генераторите да произведуваат електрична енергија. Доволно за 140 илјади. Куќи. Сепак Системот на огледалото го загрева воздухот околу кулите до 540°C, а птиците кои летаат во близина едноставно горат живи. Според извештајот на Harvey & Associates, повеќе од 3,5 илјади луѓе загинале во фабриката во текот на годината.

Премногу медиумска возбуда

Конечно, вреди да се спомене уште една неповолна појава. Сликата за обновливата енергија често пати од претерување и прекумерна медиумска возбуда, што може да ги доведе луѓето во заблуда за вистинската состојба на развојот на оваа технологија.

На пример, насловите еднаш објавија дека градот Лас Вегас станува целосно обновлив. Звучеше сензационално. Дури откако повнимателно и подлабоко ги прочитавме дадените информации, дознавме дека да - во Лас Вегас се префрлаат на 100% обновлива енергија, но само ... општински згради, кои сочинуваат дел од процент од зградите во оваа агломерација.

ве покануваме да прочитате БРОЈ НА ТЕМАТА во најновото издание.