为什么我们不能从风能中产生所有能量?

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为什么我们不能从风中产生所有需要的电力?这是我经常听到的问题,他们开始了解我们面临的环境挑战,这是一个很好的问题。乍一看,这似乎很简单:我们已经使用风力涡轮机生产干净的电力,因此我们知道它有效。为什么不只是建造很多,直到我们产生足够的电源,从而解决肮脏的发电厂造成的问题?

可悲的是,就像通常情况下一样,现实比这更复杂。要回答这个问题,我们需要更好地了解风能的工作原理以及电网的工作原理。让我们进去,好吗?

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风能如何工作?

到目前为止,一切都很好,但是真正的挑战是:风是断断续续的。有时会吹来,有时不会吹来,而且很难提前几个小时预测它的工作。因此,风电场(风力涡轮机组)通常具有两个功率等级:一个容量数量和一个容量因子数量。

例如,一个风电场可能包含200个风力涡轮机,每个风力涡轮机的额定值为1.5兆瓦。该风电场的容量是300兆瓦(200 x 1.5),但是实际产生的电量取决于许多因素,如果您在一定时间内查看所有这些风力涡轮机的平均产量 - 通常一年 - 您将这个数字除以所有这些风力涡轮机的最大容量,您将获得容量因子数。

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因此,例如,如果上面的风电场以30%的容量运行,则它将在任何时候平均产生100兆瓦。但这并不意味着您可以指望100兆瓦的出现;有一天可能是300容量因素),也是由于我们将在下面的下一节中看到的其他内容。

电网如何工作?

“电力的产生和消耗必须在整个网格中保持平衡,因为产生能量几乎立即消耗。除非迅速补偿,否则网格的一部分发生很大的故障可能会导致电流重新延伸自身从其余的发电机是通过容量不足的传输线向消费者提供的,从而导致进一步的故障。因此,连接网格的缺点是级联故障和广泛停电的可能性。”((来源

这意味着,如果风停止吹,风电场停止发电,那么其他一些电力来源就必须抓住松弛。

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如果您有很多风电场分布在大型的地理区域上,因此当风不会在某个地方吹来时,可能会吹来其他地方,可以缓解此问题。这有帮助,但不能完全解决问题。请记住,网格必须始终平衡供求,因此,如果运气不好,那天您的大部分风电场都没有一小阵风,您仍然有问题。那我们该怎么办?

风能的未来是什么?

但是,我们该怎么做才能帮助增加各地风的清洁,可再生能源的数量?

第一件事是改善传输。许多领域有剩余风力发电,但他们可以将其出售给其他会很乐意购买的领域,因为这些地方没有相互联系。还可以在某些地区建造新的风电场,但这不是因为没有传输线。更好的配电系统将通过利用另一侧的盈余来更容易补偿一侧的赤字。

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允许电网处理更多风能的另一种方法是形状需求(意思是影响人员和行业使用多少电力)。可以使用智能网格技术来完成很多操作,例如可以实时改变电价的智能电表(当价格更高时,需求下降,价格较低,需求上涨)并处理渴望强力的行业,以便他们为自己的一些运营提供时间,以充分利用可用的功率。

第三,增加存储容量网格的含义会很大。目前,生产时需要立即使用大多数功率,只有少量存储以供以后使用(例如,可以使用水电站的水库来完成。如果我们能够存储更多的电源,那么当风不会吹时,我们可以利用该储备。这里最大的挑战是拥有足够便宜的存储空间,以至于足以有意义。这可能需要在电池或超电容器技术方面取得突破。

最后,最现实的选择似乎是多样化。风能现在是最便宜的可再生能源,但应与其他种类结合使用,以更好地缓解间歇性问题。太阳能光伏,太阳能热,深岩石地热,波浪能,水力功率(正确完成),生物质等。我们需要所有这些,以及对效率和保护的主要推动力(通常,节省瓦特比瓦特便宜,而不是瓦特便宜产生一个新的)。

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