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風力エネルギーとは何ですか?

ブラジルの風力エネルギーの長所と短所を理解する

風力

Appolinary Kalashnikova no Unsplash image

風エネルギーは、風の運動エネルギー(空気の塊を動かす)と太陽の電磁加熱(太陽エネルギー)から生成されるエネルギーであり、これらが一緒になってピックアップブレードを動かします。

風の運動エネルギーは通常、風車や風車によって機械的エネルギーに変換されるか、風車(または風車)によって電気的エネルギーに変換されます。

穀物粉砕や水汲み上げなどの製粉所や風車による機械的作業での風エネルギーの適用は、人類によるこのエネルギー源の使用の起源にまでさかのぼります。これは、エネルギー生成の代替と見なされるようになっただけです。 70年代の石油危機からの電気。

風力発電の仕組み

風の運動エネルギーは、空気層の加熱が空気塊の圧力勾配の変化を生み出すときに生成されます。

風力タービンは、ブレードの回転によってこの運動エネルギーを機械的エネルギーに変換し、発電機を介して電気を生成します。

風力タービンは次のもので構成されています。

  • アネモメーター:風の強さと速度を測定します。平均して10分ごとに機能します。
  • Windsock(方向センサー):風の方向をキャプチャします。最大限に活用するには、風向は常にタワーに対して垂直でなければなりません。
  • ブレード:風を捕らえ、その力をローターの中心に変換します。
  • ジェネレーター:シャフトの機械的エネルギーを電気的エネルギーに変換するアイテム。
  • 制御メカニズム:特定の期間中に最も頻繁に発生する風速への定格電力の適応。
  • マルチプリケーションボックス(トランスミッション):ローターシャフトからジェネレーターシャフトに機械的エネルギーを伝達します。
  • ローター:ブレードの回転をジェネレーターに伝達する軸に接続されたセット。
  • ナセル:タワーの上部に設置されたコンパートメント。ギアボックス、ブレーキ、クラッチ、ベアリング、電子制御、油圧システムで構成されています。
  • タワー:操作に適した高さでローターとナセルを支持する要素。タワーはシステムにとって高価なアイテムです。

風力エネルギーの長所と短所

風力エネルギーの主な利点は、地球温暖化に寄与する温室効果ガスを放出せず、発電時に廃棄物を生成しないため、再生可能で「クリーンな」エネルギー源であるということです。

  • 温室効果ガスとは

さらに、風力エネルギー源は無尽蔵であると考えられており、化石燃料の場合とは異なり、原材料の入手に関連するコストはありません。

展開コストは比較的低いです。メンテナンスの必要性は低く、通常はほとんど投資を受けない地域で新しい雇用機会が創出されます。

風力エネルギーに対する非常に一般的な批判は、その断続性です。風のエネルギーは、理想的な密度と速度での風の発生に依存し、これらのパラメーターは年次および季節によって変動します。

したがって、風力エネルギーが技術的に有用であると見なされるためには、風力発電所(または風力発電所)は、空気塊の密度が1平方メートルあたり500ワット(W /)以上の場所に設置する必要があります。 m²)高さ50メートル、風速は毎秒7〜8メートル(m / s)です。

ただし、ウィンドファームの建設は、風の利用可能性に関連する技術的要因を満たすことだけに基づくことはできません。この手順では、環境影響調査(EIA)と環境影響レポート(RIMA)の実行も必要です。これらは、戦略的な観点からだけでなく、社会環境の観点からも最適な場所を定義するのに役立ちます。

ウィンドファーム(またはウィンドファーム)は、電気を生成できる少なくとも5つのウィンドタービン(ウィンドタービン)が存在するスペースです。同じ場所に風力タービンが集中すると、一連の負の外部性が発生します。

環境への悪影響の1つは、鳥の個体数です。タービンのすぐ近くを飛ぶと、多くの鳥が刃に当たって重傷を負い、死ぬことさえあります。ウィンドファームの実施は、鳥類の移動経路の変化に影響を与える可能性があります。

さらに、風力発電所は、タービンが作動するときに発生する高い騒音のために、地域の生態系と周囲の人間の人口に悪影響を与える可能性もあります。騒音汚染は、ストレス、攻撃性、心理的障害の増加、その他の健康への影響に関連しているため、公衆衛生上の問題と見なされています。騒音はまた、動物集団の除去を引き起こし、地域の生態系に影響を与える可能性があります。

周辺のコミュニティは視覚的な汚染の影響を受ける可能性があります。ウィンドファームの建設は、景観に大きな変化をもたらします。

タービンに関連するもう1つの影響は、タービンが気象レーダーに与える干渉です。これらのレーダーは、雨の量、雹が降るリスク、その他の行動を経時的に予測するために使用されます。そのような活動を実行できるようにするには、それらは非常に敏感な機器でなければなりません。この感度により、外部からの干渉を受けやすくなります。気象レーダーに近いエリアで動作している単一の風力タービンは、予測に影響を与える可能性があります。レーダーは雨季の重大なイベントを防止するための重要なツールであり、緊急対策の基礎として市民防衛によって使用されるため、レーダーと風力タービンの間に最小距離を確立する必要があります。

科学技術革新省の報告によると、Cバンドレーダーから5 km(4 GHz〜8 GHzの周波数)およびSバンド(2 GHz〜4の周波数)から10km以内に風力タービンを設置しないでください。 GHz)。ウィンドファームの実装に関しては、考慮すべき距離は、レーダーのタイプごとにそれぞれ20kmと30kmです。

風力エネルギーは発電中に廃棄物を生成しませんが、通常はファイバーグラスで作られているタービンブレードの製造プロセスからの残留物があることに注意する必要があります。グラスファイバー自体は毒性がありませんが、材料を補強するために使用される添加剤は、エポキシ樹脂のようにすることができます。エポキシ樹脂は、ビスフェノールなどの有害物質から作られています。

  • ビスフェノールの種類とそのリスクを知る

ショベルの平均寿命は20年ですが、材料が非常に複雑であるため、ショベルのリサイクルを経済的に実行可能にする技術はまだありません。

風力エネルギーの適用性

National Electric Energy Agency(Aneel)の報告によると、この要素に適しているのは世界の陸面の13%のみであり、ほとんどの地域でその適用性にすでに制限が課されています。

ブラジルの風力エネルギー

ブラジルの場合、国土の71,000km²以上の風速が50mの高さで7m / sを超えています。この可能性は、国に年間272テラワット時(TWh /年)に相当するものを提供します。これは、国の電力消費量の約64%、つまり約424 TW /年に相当します。ブラジルの風の可能性のアトラスに見られるように、この可能性は主に国の北東部に集中しており、次に南部の地域に集中しています。

風力エネルギーは、国の電気マトリックスを多様化し、このセクターの安全性を高めるための代替手段です。電力需要の増加を考慮して、国が再生不可能な供給源を選択するのではなく、クリーンな技術の道を歩み続けていることは興味深いことです。これは、さらに深刻な社会環境への影響を引き起こします。

騒音と視覚的汚染の影響に代わるものは、沖合の風力発電所、つまり海上に設置することです。さらに、鳥への害が少ないタービンの開発など、他の影響を最小限に抑えるための技術的進歩を行うことができます。


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