Курсовая теория на тему Физические основы ветроэнергетики. Характеристики ветра

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ. 3

1.   ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ВЕТРОЭНЕРГЕТИКИ.. 5

2. ЭНЕРГИЯ ВЕТРА И ЕЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ.. 8

2.1 Ветер как
источник энергии. 8

2.2
Энергетические характеристики ветра. 10

2.3 Энергия
ветра. 11

3.   ВЕТРОЭНЕРГЕТИКА
СЕГОДНЯ В РОССИИ И ЗА РУБЕЖОМ.. 14

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 17

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.. 19

Введение:

На пороге XXI века человек все чаще стал
задумываться о том, что станет основой его существования в новой эре. Энергия
была и остается главной составляющей жизни человека. Люди прошли путь от
первого костра до атомных электростанций.

Существуют «традиционные» виды
альтернативной энергии: энергия Солнца и ветра, морских волн и горячих
источников, приливов и отливов. На основе этих природных ресурсов были созданы
электростанции: ветряные, приливные, геотермальные, солнечные.

Ветроэнергетик
— это отрасль энергетики, которая специализируется на преобразовании
кинетической энергии воздушных масс в атмосфере в электрическую, механическую,
тепловую или другие формы энергии, имеющие экономический смысл. Такое
преобразование может выполняться такими агрегатами, как ветрогенератор (для
выработки электроэнергии), ветряная мельница (для преобразования в механическую
энергию), парус (для использования на транспорте) и другие.

Энергия
ветра классифицируется как возобновляемая энергия, поскольку является
результатом солнечной активности. Ветроэнергетика — быстро развивающаяся
отрасль, потому что на конец 2020 года общая установленная мощность всех
ветряных турбин составляла 196,6 гигаватт.

В том же году количество электроэнергии,
произведенной всеми ветряными турбинами в мире, составило 430 тераватт-часов
(2,5% всей электроэнергии, произведенной человечеством).

Некоторые страны особенно интенсивно
развивают ветроэнергетику, в частности на 2019 год:

— в Дании с помощью
ветрогенераторов производится 20% всего электричества;

— в Португалии — 16%;

— в Ирландии — 14%;

— в Испании -13%;

— в Германии — 8%.

В мае 2020 года 80 стран мира использовали
ветроэнергетику на коммерческой основе.

Крупные ветряные электростанции включаются
в общую сеть, более мелкие используются для снабжения электричеством удалённых
районов. В отличие от ископаемого топлива, энергия ветра практически
неисчерпаема, повсеместно доступна и более экологична. Однако, сооружение
ветряных электростанций сопряжено с некоторыми трудностями технического и
экономического характера, замедляющими распространение ветроэнергетики.

В частности, непостоянство ветровых
потоков не создаёт проблем при небольшой пропорции ветроэнергетики в общем
производстве электроэнергии, однако при росте этой пропорции, возрастают также
и проблемы надёжности производства электроэнергии [6]. Интеллектуальное
управление распределением электроэнергии может помочь в решении подобных
проблем.

Цель
данной курсовой работы: изучение ветроэнергетики в системе альтернативных
способов получения энергии.

Задачи:

1. Изучить
историю развития ветроэнергетики.

2. Изучить
энергию ветра и ее характеристики.

3. Определить
отрицательные аспекты ветроэнергетики.

4. Выявить
положительные и отрицательные стороны развития ветроэнергетики сегодня в России
и за рубежом.

Курсовая
работа состоит из введения, основной части, заключения, списка литературы.

Заключение:

В данной курсовой работе рассматривался вопрос изучения
ветроэнергетики в системе альтернативных способов получения энергии.

В ходе данной работы были решены следующие задачи:

1. Изучить историю
развития ветроэнергетики.

2. Изучить энергию
ветра и ее характеристики.

3. Определить
отрицательные аспекты ветроэнергетики.

4. Выявить
положительные и отрицательные стороны развития ветроэнергетики сегодня в России
и за рубежом.

В результате исследования были сделаны следующие выводы:

Роль
энергии в поддержании и развитии цивилизации неоспорима. В современном обществе
трудно найти какую-либо область человеческой деятельности, которая прямо или
косвенно не требовала бы больше энергии, чем могут дать мышцы человека.

Энергозатратность — важный показатель уровня жизни. В те времена,
когда человек собирал еду, собирал лесные плоды и охотился на животных, ему
требовалось около 8 МДж энергии в день. После освоения огня эта величина выросла
до 16 МДж: в первобытном земледельческом обществе она составляла 50 МДж, а в
более развитом — 100 МДж.

За время существования нашей цивилизации часто происходил переход
от традиционных источников энергии к новым, более совершенным. И не потому, что
старый источник исчерпан.

Солнце всегда светило и согревало человека: и все же, как только
огонь приручили, люди стали жечь дрова. Затем древесина уступила место углю.
Запасы древесины казались безграничными, но паровые машины требовали более
калорийной «корма».

Но это был всего лишь этап. Уголь сдает позиции лидирующей роли на
рынке энергетических ресурсов.

И вот новый виток в наши дни, ведущими видами топлива по-прежнему
остаются нефть и газ. Но на каждый новый кубометр газа или тонну нефти нужно
идти все дальше и дальше на север или восток, чтобы копать все глубже и глубже.
Неудивительно, что нефть и газ с каждым годом обходятся нам дороже.

В поисках избытка энергии человек все глубже погружался в стихийный
мир природных явлений и еще некоторое время назад толком не задумывался о
последствиях своих поступков и поступков.

Но времена изменились. Теперь начинается новый, значительный
уровень энергии Земли.

Появилась «экономная» энергия. Построен так, чтобы человек не рубил
сук, на котором сидит. Он позаботился о защите и без того сильно поврежденной
биосферы.

Несомненно, в будущем, параллельно линии интенсивного развития
энергетики, будут получены широкие гражданские права и комплексная линия:
распределенные источники энергии не слишком мощные, но с высокой
эффективностью, экологичны, удобны в использовании.

Энергия очень быстро накапливается, впитывает, впитывает последние
идеи, изобретения и научные достижения. Это и понятно: энергия буквально
связана со всем, и все тянется к энергии, от нее зависит.

Энергетические лабиринты. Загадочные ходы, узкие извилистые
тропинки. Полный загадок, препятствий, неожиданных озарений, криков печали и
поражения, щелчков радости и побед. Тернистый, беспокойный, непрямой
энергетический путь человечества. Но мы верим, что мы находимся на пути к эпохе
изобилия энергии и что все препятствия, препятствия и трудности будут
преодолены [2].

Очевидно, что глобальная ветроэнергетика сейчас является основным
направлением стратегии развития возобновляемых источников энергии, которые рано
или поздно вытеснят традиционные углеводороды.

Фрагмент текста работы:

1. ИСТОРИЯ
РАЗВИТИЯ ВЕТРОЭНЕРГЕТИКИ

Развитие любой страны во многом связано с
ресурсным обеспечением, в том числе энергоресурсами. Выяснилось, что темпы
роста национального дохода примерно соответствуют темпам роста
энергопотребления.

Человек всегда стремился использовать силы
природы, развитие производственных процессов требовало перехода от
использования мышечной силы к использованию новых источников энергии. Прежде
всего, человек обратился к силе воды и ветра, которые использовались в
промышленном производстве, но в основном в сельском хозяйстве.

История энергии ветра начинается сотни лет назад,
когда люди начали строить ветряные мельницы, чтобы перекачивать воду для
орошения сельскохозяйственных культур и превращать зерно в муку.

Археологи утверждают, что первые ветряные
мельницы были построены на Ближнем Востоке примерно в 9 веке на границе между
современным Афганистаном и Ираном. Это были фрезы с вертикально ориентированной
осью, вертикальными валами и прямоугольными лопастями, на которых натягивалась
плотная ткань. Функции таких мельниц заключались в помоле зерна и подаче воды.
Ученые находят более свежие свидетельства использования энергии ветра на
Ближнем Востоке и в Центральной Азии, в Китае и Индии [3].