A szélenergia a légtömegekben lévő kinetikus energia elektromos energiává történő átalakításával keletkezik. Ez a folyamat a szélturbinán, azon berendezéseken keresztül zajlik, amelyek a széllel érintkezve forgó mozgásokat hajtanak végre és ellátják az elektromos hálózatot.
A civilizáció hajnala óta az ember megtanult energiát termelni a szél erejével. A technika fejlődésével megjelent a szélenergia.
Lehetővé tette a szennyező gázok kibocsátásának és a nem megújuló energiaforrások által okozott egyéb problémák csökkentésének lehetőségét.
De a szélerőműnek vannak hátrányai is, amelyeket nem lehet figyelmen kívül hagyni. Szeretné megtudni, mik ezek?
A mai bejegyzésben elmagyarázzuk, mi is a szélenergia, és hogy van jelen Brazíliában. Jó olvasást!
Mi a szélenergia?
A szélenergia az, amikor a szélenergia hasznos energiává alakul. Ugyanabból az elvből indul ki, amikor szélturbinákat használnak villamos energia előállítására, szélmalmokat mechanikai energia előállítására vagy vitorlákat vitorlás hajóra.
Megújuló energiaforrás, vagyis olyan erőforrást használ, amely nem kimeríthető (a szél). Összehasonlításképpen: nem megújuló energiaforrások azok, amelyek fosszilis tüzelőanyagokkal, például olajjal, vagy nukleáris üzemanyagokkal készülnek.
Bár úgy tűnik, hogy ez egy legújabb technológia, a szélenergiát több mint 3000 éve használják. A szélmalmokban kezdték megvalósítani, az 5. században létrehozott eszköz.
A szélenergiát szélmalmoknál kezdték használni
Az idő múlásával az ember a szél erejét nemcsak mechanikai, hanem elektromos energia előállítására is felhasználta.
A technológiai fejlődés eredményeként szélturbinákat hoztak létre, a villamos tengelybe integrált elektromos generátorokat, amelyek a szélenergiát elektromos energiává alakítják.
Ebben az összefüggésben jelennek meg az első szélerőművek.
Hogyan működik a szélenergia?
Most, hogy tudja, mi a szélenergia, magyarázzuk el részletesebben annak működését.
A szélturbinákat olyan régiókba telepítik, ahol úgynevezett uralkodó szél van. Akkor működnek, amikor a mozgási energia mechanikai vagy elektromos energiává alakul.
Szélenergia: szélturbina alkatrészei (ábra: A2ad)
Ahhoz, hogy megértsük a kinetikus energia szélenergiává való átalakulását, meg kell értenünk, hogy a szél hogyan keletkezik.
A szél a Föld légkörében a nap hőenergiájának hatására kialakuló átalakulási áramok eredménye.
A levegő mozgása, amint tudjuk, a föld felszínén jelenik meg, ahol talaj és hő van.
A nap hője gyorsabban melegíti fel a talajt, mint a víz, és a felmelegedett levegő könnyebb, ezért emelkedik. Éjszaka a víz felett a levegő melegebb, és helyébe a talajból érkező hűvösebb levegő lép.
Ez a hőmérséklet-változás a szél mozgását okozza, amely kinetikus energiát generál, amely a turbinák mozgásából elektromos energiává alakul.
Szélenergia: egy szélturbina és az energiaátviteli rendszer sematikus ábrája (fotó: hálós ragasztó)
Milyen típusú szélrendszerek vannak?
A szélenergia előállítása 3 különböző rendszeren keresztül történhet. Nézd meg, mik ezek:
Elszigetelt rendszerek: kicsiek és általában olyan régiók ellátására szolgálnak, ahol nem lehetséges az elektromos hálózat kibővítése. Könnyen alkalmazhatóak otthonokban.
Hibrid rendszerek: több energiaforrást használjon energiatermeléshez, például fotovoltaikus paneleket. Ezeket szélenergia előállítására használják nagyobb számú felhasználó számára.
A hálózatba integrált rendszerek: ez az a rendszer a szélerőművekben, amelyek nagyszámú szélturbinát használnak. Az összes megtermelt energiát közvetlenül az elektromos hálózatba szállítják.
Szélenergia: szélerőműpark Rio Grande do Norte-ban (Fotó: Pedro Vitorino)
A szélenergiában használt másik alkalmazás az offshore. Ez egy olyan rendszer, amelyben a szélturbinákat a tengeren telepítik.
Szélenergia: példa egy tengeri rendszerre
Az offshore rendszert szélenergia termelésére használják olyan országokban, amelyek területi kiterjesztése kicsi, vagy kevés a hely a szélturbinák földi telepítésére. Általában az európai országokban és az USA-ban alkalmazzák.
Lásd még: Hogyan kell elvégezni az elektromos telepítést? Nézze meg a teljes áttekintést!
Szélenergia: előnyök és hátrányok
A szélenergia előnyei
Amikor a szélenergia előnyeiről beszélünk, a legfontosabb kétségtelenül az, hogy tiszta és megújuló energiaforrásról van szó.
A szélenergia nem bocsát ki üvegházhatású gázokat, szennyező anyagokat és nem keletkezik hulladék. A Brazil Szélenergia Szövetség (ABEEólica) felmérése szerint a szélenergia csak 2018-ban szüntette meg a 21 millió tonna szén-dioxid (CO2) kibocsátását.
A szélenergia további előnye, hogy növekedést hoz a szélturbinák telepítésére választott régiók gazdaságában.
Ilyen például João Câmara község, 100 km-re Nataltól (RN). A helyszínt a szélenergia előállításának nagyszerű régiójaként azonosították, mivel sok a szél.
Ebben az összefüggésben egy vállalat a lakosokkal együttműködve használja ezeket a földeket havi kifizetések fejében, és segít a talaj megőrzésében.
Szélenergia: João Câmara falu szélturbinákkal
A szélenergia szintén előnyt jelent a kormány számára, mivel csökkenti a külföldtől származó energiafüggőséget. Ezenkívül a szélenergia hozzájárul a nemzetközi fenntarthatósági célok teljesítéséhez, elkerülve Brazília büntetését.
Lásd a szélenergia előnyeinek összefoglalását:
- Tiszta és megújuló
- Nem bocsát ki szennyező gázokat és nem keletkezik hulladék
- Csökkenti az üvegházhatású gázok kibocsátását
- A hátrányos helyzetű régiókba juttatja a beruházásokat
- Munkahelyeket generál
- Csökkenti a külső energiafüggőséget
Lásd még: Hőszigetek - Tudd meg, mik ők és hogyan lehet csökkenteni azok hatásait
A szélenergia hátrányai
A szélenergia fő hátrányai közül kiemelhetjük a szelek időszakosságát.
Az egész évben tapasztalható intenzitásváltozások miatt az elektromos hálózatnak folyamatosan igazodnia kell az ellátáshoz és a fogyasztáshoz, hogy állandó feszültséget tartson fenn a rendszerben.
Így a szélturbinákat változó energiaforrásnak tekintik, nem biztonságos szállítónak.
A szélenergia másik hátránya a szélturbinák zajával kapcsolatos. De az egyik megoldás az volt, hogy magasabbra építették őket, csökkentve a hanghatásokat.
Szélenergia: falu Piauíban, közel a szélenergia-tornyokhoz (fotó: Zanone Fraissat / Folhapress)
A szélenergia hátrányaként a vizuális szennyezés és a szélturbinák lapátjaiba csapódó madarakkal járó balesetek is megjelennek.
Lásd a szélenergia hátrányainak összefoglalását
- A szelek szakadozása
- Zajszennyezés
- Vizuális szennyezés
- Madarakkal történt baleset
Hogyan működik a szélenergia Brazíliában?
Brazília az egyik legnagyobb szélenergia-termelési kapacitástényezővel rendelkező ország a világon.
Az ABEEólica 2018. évi Értesítője szerint Brazíliának már 14,71 GW beépített kapacitása van 583 szélerőműparkban, ami az ország energiatermelésének 9% -át teszi ki.
A szélcsúcs csúcsnapjain ez a szám az országban eléri a 14% -ot, északkeleten pedig a 70% -ot, a régióban a legnagyobb számú szélerőműpark.
Szélenergia: a szélenergia-termelés beépített kapacitásának alakulása Brazíliában (forrás: G1)
Ugyanezen közlemény szerint Brazília volt az ötödik ország, amely a legtöbbet fektette a szélenergiába a világon 2018-ban. Az első, második, harmadik és negyedik helyezett Kína, az Egyesült Államok, Németország és India.
Jelenleg az országban körülbelül 7 ezer szélerőmű működik, 12 államban osztva.
Bahia az állam, ahol a legtöbb szélerőműpark (42) található, őt követi Rio Grande do Norte (15) és Piauí (8).
Hogyan működik a szélenergia Brazíliában: szélerőmű park Bahiában
Nagy területi kiterjedése miatt Brazília csak a szárazföldi szélenergia előállításába fektet be (a Földön). De a Petrobras befektetéseket keres, hogy megkezdhesse az első lépéseket a tengeri széltermelés terén.
A kísérleti üzem várhatóan 2022-ben kezdi meg működését.
Szeretett volna többet tudni a szélenergiáról? Használja ki az alkalmat, és nézze meg: Mindent, amit tudnia kell a fenntartható otthon létrehozásához!