Tyskland bygger verdens højeste vindmøllepark

Vindmølleparker i Tyskland og deres popularitet.

Hvem, hvis ikke opmærksomme og flittige tyskere, ved meget om moderne teknologier? Det er i Tyskland, at biler af højeste kvalitet og mest pålidelige fødes. Og regeringen er alvorligt bekymret over borgernes økonomiske omkostninger. Så i 2018 indtog Tyskland en 3. plads (efter USA og Kina) i at generere elektricitet ved hjælp af ... vind! Tyskerne har i årevis fremmet ideen om at bruge vindmøller til at generere elektricitet. Små og store, høje og lave, de er placeret over hele landet og giver staten mulighed for at opgive opførelsen af ​​mere skadelige og farlige kraftværker.

Tal og detaljer

I det nordlige Tyskland er der installeret en hel dal af vindmølleparker, som kan ses i mange kilometer. Kæmpevindmøller er miljøvenlige og effektive, vedligeholdelsesvenlige og betragtes med rette som fremtidens energikilde. Udstyrets kraft afhænger direkte af dets højde! Jo højere turbinen er, jo mere elektrisk energi producerer den. Derfor stopper udviklerne ikke der: En ny vindmølle med en maksimal højde på hele 247 meter blev for nylig installeret i den lille by Heidorf! Ud over hovedmøllen har kraftværket 3 ekstra, hver 152 meter høje. Tilsammen er deres strøm nok til fuldt ud at levere elektricitet til tusinde hjem.

Det nye design byder også på innovativ ellagringsteknologi. Praktiske og smarte tyskere bruger rummelige tanke med tilførsel af rent vand, som forhindrer et fald i kraften i fravær af blæsevejr. Fremtidens teknologi anses for at være utroligt lovende, så mange lande forsøger at følge Tysklands eksempel. Det er dog usandsynligt, at dette land bliver overgået... Til dato overstiger kapaciteten af ​​alle installerede vindmøller 56 GW, hvilket er mere end 15 % af den samlede andel af vindenergi på kloden. Over 17.000 vindmøller kan tælles i hele Tyskland, og deres produktion har længe været sat på transportbåndet.

Er fremtiden i vindens magt?

For første gang overvejede den tyske regering at installere vindmølleparker efter den frygtelige katastrofe, der fandt sted i Tjernobyl i 1986.Ødelæggelsen af ​​et kæmpe atomkraftværk, som fik forfærdelige konsekvenser, fik mange ledere af verdens stater til at tænke over ændringer i elkraftindustrien. I dag produceres mere end 7 % af elektriciteten i Tyskland af elektriske generatorer.

Landets ledere udvikler også aktivt offshore-kraftindustrien. Den første vindmølle, der ligger i havet, dukkede op i hænderne på tyskerne for 12 år siden. I dag opererer en fuldgyldig, kommerciel vindmøllepark i Østersøen, og i den nærmeste fremtid er det planen at åbne yderligere to vindmølleparker i Nordsøen.

Men ikke alt er så simpelt, som det ser ud ved første øjekast. Selv en sådan miljøvenlig metode til at generere elektricitet har ivrige modstandere. Blandt deres vigtigste argumenter er de høje omkostninger ved sådanne strukturer, som negativt påvirker statsbudgettet. Og også deres uæstetiske udseende. Ja, ja, du hørte rigtigt! Nogle mennesker tror, ​​at installerede vindmøller forhindrer dem i at nyde naturens naturskønne skønhed, hvilket efter deres mening er meget værre end at forgifte netop denne økologi med konventionelle kilder til elektricitet. Der er et andet argument fra vindmølleparkernes "ulykkelige"! Deres støjende brummen forstyrrer det stille liv for mennesker, hvis huse ligger tæt på lossepladserne.

Hvorom alting er, er det umuligt at bestride populariteten af ​​vindmølleparker i Tyskland og tendensen til en stigning i deres antal. Regeringen bevæger sig selvsikkert i den givne retning og planlægger at udvikle både konventionel og offshore vindenergi.

Også interessant:

Den mest kraftfulde vindmøllepark

Oprettelsen af ​​et lille kraftværk er urentabelt.Der er en klar regel i denne industri - det er rentabelt enten at have en privat vindmølle til at servicere et hus, en gård, en lille landsby eller at bygge et stort kraftværk af regional betydning, der fungerer på niveau med landets energisystem . Derfor bliver der konstant skabt flere og flere kraftfulde stationer i verden, som genererer en stor mængde elektricitet.

Verdens største vindmøllepark, der producerer næsten 7,9 GW energi om året, er Kinas Gansu. Energibehovet for næsten to milliarder Kina er enormt, hvilket tvinger byggeriet af store stationer. I 2020 er det planlagt at nå en kapacitet på 20 GW.

I 2011 kom Indiens Muppandal-anlæg i drift med en installeret kapacitet på 1,5 GW.

Det tredjestørste anlæg med en produktionskapacitet på 1.064 GW om året er den indiske Jaisalmer Wind Park, som har været i drift siden 2001. I starten var stationens effekt lavere, men efter en række opgraderinger nåede den dagens værdi. Sådanne parametre nærmer sig allerede indikatorerne for et gennemsnitligt vandkraftværk. De opnåede mængder af elproduktion er begyndt at tage vindenergi ud af kategorien af ​​mindre ind i energiindustriens hovedretninger, hvilket skaber brede perspektiver og muligheder.

Kamp mod vindmøller

Der er et andet problem - modstanden af ​​miljøforkæmpere. Selvom de fleste miljøorganisationer går ind for vindenergi, er der dem, der er imod det. De ønsker ikke, at der skal bygges vindmølleparker på føderale jorder og i områder med uberørt natur. Vindmølleparker er også ofte modstandere af lokale beboere, som ikke kan lide, at vindmøller ødelægger udsigten, og deres vinger giver en ubehagelig lyd.

Stævner mod vindmølleparker

I dag er der i Tyskland mere end 200 civile initiativer, der protesterer mod opførelsen af ​​vindmøller. De hævder, at regeringen og energiselskaberne forsøger at omdanne traditionel energi til en overkommelig pris til dyr "miljøvenlig" energi.

"Det er business as usual. Opførelsen af ​​vindmølleparker og produktionen af ​​vindmøller bruger meget energi. Udskiftning af gamle vindmøller med nye, vedligeholdelse og bortskaffelse af dem samt statstilskud er dyrt for skatteyderne. Budskabet om at reducere CO2-udledningen er ikke overbevisende,« argumenterer anti-vindmølleparkaktivister.

Planlæg at øge kapaciteten af ​​vindmøller

På trods af fremskridt og viden erhvervet gennem mere end tre årtier tager vindenergiindustrien stadig sine første skridt. Dens andel er i dag cirka 16 % af den samlede energi, der produceres i Tyskland. Men andelen af ​​vindkraft er bestemt til at stige, efterhånden som regeringer og offentligheden bevæger sig mod kulstoffri elektricitet. Nye forskningsprogrammer er rettet mod at udvikle teknologier, optimere drift og produktion, øge fleksibiliteten i elsystemet og reducere omkostningerne.

Dette er interessant: Fysikere fra Rusland har forbedret effektiviteten af ​​solpaneler med 20 %

Offentlige mening

Information om vindenergi i Tyskland 2016: elproduktion, udvikling, investering, kapacitet, beskæftigelse og offentlig mening.

Siden 2008 har vindenergi haft en meget høj accept i samfundet.

I Tyskland har hundredtusindvis af mennesker investeret i civile vindmølleparker over hele landet, og tusindvis af SMV'er driver succesfuld forretning i den nye sektor, som beskæftigede 142.900 mennesker i 2015 og genererede 12,3 procent af Tysklands elektricitet i 2016. .

For nylig har der dog været en stigning i lokal modstand mod udbygningen af ​​vindkraft i Tyskland på grund af dens indvirkning på landskabet, tilfælde af skovrydning til opførelse af vindmøller, lavfrekvent støjemission og negative påvirkninger af dyrelivet som f.eks. som rovfugle og flagermus.

Regeringsstøtte

Siden 2011 har den tyske forbundsregering arbejdet på en ny plan for at øge kommercialiseringen af ​​vedvarende energi, med særligt fokus på havvindmølleparker.

I 2016 besluttede Tyskland at erstatte feed-in-tariffer med auktioner fra 2017 under henvisning til vindenergimarkedets modne karakter, som er bedst tjent på denne måde.

energiomstilling

"Energiewende"-politikken fra 2010 blev vedtaget af den tyske forbundsregering og førte til en enorm udvidelse af brugen af ​​vedvarende energi, især vindenergi. Andelen af ​​vedvarende energi i Tyskland steg fra omkring 5 % i 1999 til 17 % i 2010, og nærmede sig OECD-gennemsnittet på 18 %. Producenterne er sikret en fast feed-in takst i 20 år, hvilket garanterer en fast indkomst. Energikooperativer blev dannet, og der blev gjort en indsats for at decentralisere kontrol og overskud.Store energiselskaber har en uforholdsmæssig lille andel af markedet for vedvarende energi. Atomkraftværker er blevet lukket, og de eksisterende 9 værker vil lukke tidligere end nødvendigt i 2022.

Mindsket afhængighed af atomkraftværker har indtil videre resulteret i øget afhængighed af fossile brændstoffer og elektricitetsimport fra Frankrig. Men med god vind eksporterer Tyskland til Frankrig; i januar 2015 var gennemsnitsprisen €29/MWh i Tyskland og €39/MWh i Frankrig. En af faktorerne, der hindrede en effektiv anvendelse af nye vedvarende energikilder, var manglen på tilknyttede investeringer i energiinfrastruktur (SüdLink) for at bringe elektricitet på markedet. Transmissionsrestriktioner tvinger nogle gange Tyskland til at betale dansk vindkraft for at stoppe produktionen; i oktober/november 2015 var dette 96 GWh til en pris på €1,8 mio.

I Tyskland er der forskellige holdninger til anlæg af nye elledninger. Tarifferne blev fastfrosset for industrien, og derfor blev de øgede omkostninger ved Energiewende væltet over på forbrugerne, som havde højere elregninger. Tyskerne havde nogle af de højeste elomkostninger i Europa i 2013.

offshore vindkraft

Havvindmølleparker i den tyske bugt

Offshore vindkraft har også et stort potentiale i Tyskland. Vindhastigheder til søs er 70-100 % hurtigere end på land og meget mere konstante. En ny generation af vindmøller på 5 MW eller mere, der er i stand til at udnytte det fulde potentiale af havvindkraft, er allerede blevet udviklet, og prototyper er tilgængelige.Dette gør det muligt at drive havvindmølleparker rentabelt, efter at de sædvanlige indledende vanskeligheder forbundet med nye teknologier er overvundet.

Den 15. juli 2009 stod konstruktionen af ​​Tysklands første havvindmølle færdig. Denne mølle er den første af 12 vindmøller til alpha ventus havvindmølleparken i Nordsøen.

Efter atomulykken kraftværker i Japan i 2011 Den tyske forbundsregering arbejder på en ny plan for at øge kommercialiseringen af ​​vedvarende energi, med særligt fokus på havvindmølleparker. Efter planen skal der opstilles store vindmøller væk fra kystlinjen, hvor vinden blæser mere stabilt end på land, og hvor de enorme møller ikke generer beboerne. Planen har til formål at mindske Tysklands afhængighed af energi fra kul- og atomkraftværker. Den tyske regering ønsker 7,6 GW installeret i 2020 og 26 GW i 2030.

Hovedproblemet vil være manglen på tilstrækkelig netkapacitet til at overføre elektricitet produceret i Nordsøen til store industrielle forbrugere i det sydlige Tyskland.

I 2014 blev der tilføjet 410 møller med en kapacitet på 1.747 megawatt til tyske havvindmølleparker. På grund af endnu ikke afsluttet nettilslutning blev der ved udgangen af ​​2014 kun tilført møller med en samlet kapacitet på 528,9 megawatt. På trods af dette brød Tyskland i slutningen af ​​2014 efter sigende barrieren for offshore vindkraft. er tredoblet til over 3 gigawatt strøm, hvilket viser den voksende betydning af denne sektor.

Økonomisk begrundelse for opførelse af vindmølleparker

Inden der træffes beslutning om opførelse af en vindmøllepark i et givent område, foretages der grundige og omfattende undersøgelser. Eksperter finder ud af parametrene for lokale vinde, retning, hastighed og andre data. Det er bemærkelsesværdigt, at meteorologiske oplysninger i dette tilfælde er af ringe nytte, da de er indsamlet på forskellige niveauer af atmosfæren og forfølger forskellige mål.

De indhentede oplysninger giver grundlag for beregning af anlæggets effektivitet, forventet produktivitet og kapacitet. Dels tages der højde for alle omkostninger til oprettelse af stationen, herunder indkøb af udstyr, levering, installation og idriftsættelse, driftsomkostninger mv. Til gengæld beregnes det overskud, som driften af ​​stationen kan medføre. De opnåede værdier sammenlignes med hinanden sammenlignet med parametrene for andre stationer, hvorefter der dømmes om graden af ​​hensigtsmæssighed af at bygge en station i en given region.

offshore vindkraft

Placering af tyske vindmølleparker i Nordsøen

Tysklands første offshore (offshore men tæt på kysten) vindmølle installeret i marts 2006. Turbinen blev installeret af Nordex AG 500 meter fra Rostocks kyst.

En turbine med en kapacitet på 2,5 MW med en vingediameter på 90 meter er installeret i et havområde på 2 meter dybt. Fundamentdiameter 18 meter. Der blev lagt 550 tons sand, 500 tons beton og 100 tons stål i fundamentet. Strukturen med en samlet højde på 125 meter blev installeret fra to pontoner med et areal på 1750 og 900 m².

I Tyskland er der 1 kommerciel vindmøllepark i Østersøen - Baltic 1 (da: Baltic 1 Offshore Wind Farm), to vindmølleparker i Nordsøen er under opførelse - BARD 1 (da: BARD Offshore 1) og Borkum West 2 (da: Trianel Windpark Borkum) ved kysten af ​​øen Borkum (De Frisiske Øer). Også i Nordsøen, 45 km nord for øen Borkum, ligger Alpha Ventus testvindmøllepark (en: Alpha Ventus Offshore Wind Farm).

Inden 2030 planlægger Tyskland at bygge 25.000 MW offshore kraftværker i Østersøen og Nordsøen.

Fordele og ulemper ved WPP

I dag er der mere end 20.000 vindmølleparker med forskellig kapacitet i verden. De fleste af dem er installeret på kysten af ​​havene og oceanerne, såvel som i steppe- eller ørkenregionerne. Vindmølleparker har mange fordele:

• ingen grund til at forberede området til installation af installationer
• reparation og vedligeholdelse af vindmølleparker er meget billigere end nogen andre stationer
• transmissionstabene er væsentligt lavere på grund af nærheden til forbrugerne
• ingen skade på miljøet
• energikilden er helt gratis
• jord mellem installationer kan anvendes til landbrugsformål

Samtidig er der også ulemper:

• kildens ustabilitet tvinger brugen af ​​et stort antal batterier
• enheder larmer under drift
• flimren fra vindmøllevingerne har en meget negativ effekt på psyken
• omkostningerne til energi er meget højere end ved andre produktionsmetoder

En yderligere ulempe er de høje investeringsomkostninger ved projekter af sådanne stationer, som består af prisen på udstyr, omkostningerne til transport, installation og drift.Under hensyntagen til levetiden for en separat installation - 20-25 år, er mange stationer urentable.

Ulemperne er ret betydelige, men manglen på andre muligheder reducerer deres indflydelse på beslutninger. For mange regioner eller stater er vindenergi den vigtigste måde at få deres egen energi på, ikke at være afhængig af leverandører fra andre lande.

Knowhow i Gaildorf

I december 2017 lancerede det tyske firma Max Bögl Wind AG verdens højeste vindmølle. Støtten har en højde på 178 m, og den samlede højde af tårnet, taget vingerne i betragtning, er 246,5 m.

Start på byggeriet af en vindmølle i Gaildorf

Den nye vindgenerator er placeret i den tyske by Gaildorf (Baden-Württemberg). Det er en del af en gruppe på fire andre tårne ​​i højden fra 155 til 178 m, hver med en 3,4 MW generator.

Virksomheden mener, at mængden af ​​produceret energi vil være 10.500 MW/t om året. Projektets omkostninger er 75 millioner euro og forventes at generere 6,5 millioner euro hvert år. Dette projekt modtog 7,15 millioner euro i tilskud fra det føderale ministerium for miljø, naturbevarelse, bygning og nuklear sikkerhed (Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit, BMUB).

Vindmøllepark i Gaildorf

Ultrahøje vindmøller bruger eksperimentel hydrolagringsenergiteknologi. Reservoiret er et 40 m højt vandtårn, som er forbundet med et vandkraftværk placeret 200 m under vindmøllerne. Overskydende vindenergi bruges til at pumpe vand mod tyngdekraften og opbevare det i tårnet. Hvis det er nødvendigt vand frigives for at forsyne elektricitet nuværende.Det tager kun 30 sekunder at skifte mellem energilagring og forsyning til nettet. Så snart strømmen falder, strømmer vandet tilbage og roterer yderligere turbiner, hvilket øger produktionen af ​​elektricitet.

"På denne måde løser ingeniører et af de største problemer forbundet med vedvarende energikilder - deres uregelmæssighed og afhængighed af magt af klimatiske forhold. Kapaciteten på fire vindmøller og et pumpekraftværk er nok til at levere energi til 12.000 indbyggere i byen Gaildorf,” siger Alexander Schechner, projektudviklingsingeniør i Gaildorf.

Typer af vindmølleparker

Den vigtigste og eneste type vindkraftværker er integrationen i et enkelt system af flere tiere (eller hundredvis) af vindkraftværker, der producerer energi og overfører den til et enkelt netværk. Næsten alle disse enheder har samme design med nogle ændringer i individuelle turbiner. Både sammensætningen og alle andre indikatorer på stationerne er ret ensartede og afhænger af den samlede kapacitet af individuelle enheder. Forskellene mellem dem er kun i placeringsmetoden. Ja der er:

• jord
• kystnære
• offshore
• flydende
• skyhøje
• bjerg

En sådan overflod af muligheder er forbundet med betingelserne, behovene og evnerne hos virksomheder, der driver visse stationer i forskellige regioner i verden. De fleste placeringspunkter er relateret til behov. For eksempel har Danmark, verdens førende inden for vindenergi, simpelthen ikke andre muligheder. Med udviklingen af ​​industrien vil andre muligheder for installation af enheder uundgåeligt dukke op, der drager maksimal fordel af lokale vindforhold.

specifikationer

Dimensionerne af sådanne turbiner er imponerende:

• vingespænd - 154 m (længden af ​​en vinge til Vestas V-164-møllen er 80 m)
• byggehøjde - 220 m (med en lodret hævet klinge), for Enercon E-126 er højden fra jorden til rotationsaksen 135 m
• antal rotoromdrejninger i minuttet - fra 5 til 11,7 i nominel tilstand
• den samlede vægt af møllen er ca. 6000 tons, inkl. fundament - 2500 tons, bærende (bærende) tårn - 2800 tons, resten - vægten af ​​generatornacellen og rotor med vinger
• vindhastighed, hvormed rotationen af ​​bladene starter - 3-4 m / s
• kritisk vindhastighed, ved hvilken rotoren stopper - 25 m/s
• mængden af ​​produceret energi om året (planlagt) - 18 millioner kW

Man skal huske på, at kraften i disse strukturer ikke kan betragtes som noget konstant og uforanderligt. Det afhænger helt af vindens hastighed og retning, som eksisterer efter sine egne love. Derfor er den samlede energiproduktion meget mindre end de maksimale værdier, der opnås for at bestemme møllernes kapacitet. Og ikke desto mindre er store komplekser (vindmølleparker), der består af snesevis af turbiner, kombineret i et enkelt system, i stand til at forsyne forbrugerne med elektricitet på størrelse med en ret stor stat.

Statistikker

Årlig vindkraft i Tyskland 1990-2015, vist på en semi-log plot med installeret kapacitet (MW) i rødt og genereret kapacitet (GWh) i blåt

Installeret kapacitet og vindenergiproduktion i de seneste år er vist i nedenstående tabel:

stater

Geografisk fordeling af vindmølleparker i Tyskland

Hvad er den største vindgenerator

Den største vindmølle i verden i dag er udtænkt af tyske ingeniører fra Hamburg Enerkon E-126. Den første turbine blev lanceret i Tyskland i 2007, nær Emden.Vindmøllens effekt var på 6 MW, hvilket på det tidspunkt var maksimum, men allerede i 2009 blev der gennemført en delvis rekonstruktion, hvorved effekten steg til 7,58 MW, hvilket gjorde møllen til verdens førende.

Denne præstation var meget betydningsfuld og satte vindenergi i en række fuldgyldige ledere i verden. Holdningen til det har ændret sig, fra kategorien af ​​ret frygtsomme forsøg på at få seriøse resultater, har industrien bevæget sig ind i kategorien af ​​store energiproducenter, og tvunget til at beregne den økonomiske effekt og udsigterne for vindenergi i den nærmeste fremtid.

Palmen blev opsnappet af MHI Vestas Offshore Wind, hvis møller har en deklareret kapacitet på 9 MW. Installationen af ​​den første sådanne turbine blev afsluttet i slutningen af ​​2016 med en driftseffekt på 8 MW, men allerede i 2017 blev der registreret en 24-timers drift med en effekt på 9 MW, opnået på Vestas V-164-møllen.

Sådanne vindmøller er virkelig kolossale i størrelse og er oftest installeret på hylden på Europas vestkyst og i Storbritannien, selvom der er nogle eksemplarer i Østersøen. Sammenlagt i et system skaber sådanne vindmøller en samlet kapacitet på 400-500 MW, hvilket er en væsentlig konkurrent til vandkraftværker.

Installationen af ​​sådanne turbiner udføres på steder med en overvægt af tilstrækkelig stærke og jævne vinde, og havkysten svarer til sådanne forhold i det maksimale omfang. Fraværet af naturlige barrierer for vinden, en konstant og stabil strømning gør det muligt at organisere den mest gunstige driftsform for generatorerne, hvilket øger deres effektivitet til de højeste værdier.

Hvilke analoger findes, deres driftsparametre

Der er en del producenter af vindkraftgeneratorer i verden, og de stræber alle efter at øge størrelsen på deres møller.Dette er rentabelt, giver dig mulighed for at øge produktiviteten af ​​dine produkter, øge mængden af ​​genereret energi og interessere store virksomheder og regeringer i at fremme vindenergiprogrammet. Derfor producerer næsten alle større producenter aktivt strukturer med maksimal kraft og størrelse.

Blandt de mest bemærkelsesværdige producenter af store vindmøller er den allerede nævnte MHI Vestas Offshore Wind, Erkon. Derudover kendes Haliade150 eller SWT-7.0-154 møller fra det kendte firma Siemens. Liste producenter og deres produkter kan være lang nok, men denne information er til ringe nytte. Det vigtigste er udvikling og fremme af vindenergi i industriel skala, brug af vindenergi i menneskehedens interesse.

De tekniske egenskaber for vindmøller fra forskellige producenter er omtrent lige store. Denne lighed skyldes brugen af ​​næsten identiske teknologier, overholdelse af karakteristika og parametre for strukturer i en enkelt dimension. Oprettelsen af ​​større vindmøller er ikke planlagt i dag, da hver sådan gigant koster mange penge og kræver betydelige vedligeholdelses- og vedligeholdelsesomkostninger.

Reparationsarbejde på en sådan struktur koster mange penge, hvis du øger størrelsen, vil stigningen i omkostningerne gå eksponentielt, hvilket automatisk vil forårsage en stigning i elpriserne. Sådanne ændringer er ekstremt skadelige for økonomien og forårsager alvorlige indvendinger fra alle.