Скільки вітру може виробляти вітропарк? Веб-інструмент оцінює потенціал відновлюваної енергетики

Який вітроенергетичний потенціал Анкориджа, Аляска? Який потенціал сонячної енергії на вашому подвір’ї?

Це лише деякі з питань, на які відповідає Renewables.ninja, інтерактивний веб-інструмент, який оцінює кількість вітрової і сонячної енергії, що може бути вироблена в конкретних місцях по всьому світу. Те, що починалося як рутинна робота, переросло у покликання. Зараз ресурс доступний для вільного користування онлайн.

Якщо необхідність – мати винаходів, то терміновість – її дядько. Вчені, що займаються проблемами клімату, д-р Стефан Пфеннінгер та д-р Ієн Стаффелл відчули обидві ці сили, коли розробляли Renewables.ninja.

• Космічний апарат Sentinel-6 став офіційним супутником моніторингу океану
• Curiosity досліджує, як захистити дослідників Марса від радіації
• Вчені вважають, що наступна велика сонячна буря може спричинити “інтернет-апокаліпсис

“Ще в 2014 році ми з Ієном зрозуміли, що для наших досліджень нам потрібні погодинні дані про те, що виробляють вітрові електростанції і (сонячні) фотоелектричні панелі по всій Європі, – сказав Пфеннінгер з Швейцарської вищої технічної школи Цюріха в інтерв’ю виданню Digital Trends. “Існують комерційні постачальники таких даних, якими користуються великі розробники проектів, але вони не по кишені нам, науковцям. Тому ми витратили багато часу на створення власних симуляцій та їх перевірку, порівнюючи з даними виробництва електроенергії на реальних вітрових та сонячних електростанціях”.

“Існують комерційні постачальники даних, якими користуються великі девелопери проектів, але для нас, науковців, вони не по кишені”.

Стаффель та Пфеннігенер не були самотніми – їхні колеги з академічних кіл та неурядових організацій зіткнулися з подібними проблемами в отриманні доступу до дешевих та надійних даних про виробництво вітрової та сонячної енергії. Вони зібрали загальнодоступні дані з таких джерел, як NASA та Європейський центр середньострокових прогнозів погоди, і почали розробляти комплексний прогностичний ресурс, щоб заощадити час інших.

“Це був щасливий збіг обставин, – сказав Пфеннінгер. “Ми зрозуміли, що можемо співпрацювати, щоб зробити як вітрову, так і фотоелектричну енергетику, і, завдяки моєму минулому досвіду роботи з веб-додатками, я був впевнений, що зможу запустити веб-додаток, який дозволить іншим запускати наші симуляції на вимогу”.

У веб-інструменті користувачі можуть вводити дати і точні координати або вибирати місце на карті. Потім вони обирають показники вітрової або сонячної енергії, включаючи висоту і модель турбін, а також кут нахилу панелей. Після тестового запуску будуються графіки, що відображають вироблення та потужність протягом року.

Зібравши дані та провівши власні дослідження, Стаффель та Пфеннінгер виявили, що поточна середня потужність європейських вітрових електростанцій

Щоб наблизитися до повної потужності, виробники почали будувати більш високі турбіни з більшими лопатями, які тягнуться вгору і назовні, щоб використовувати більш високі швидкості вітру. Вони також переносять розробки в регіони з сильнішими вітрами, наприклад, далі в море. За оцінками дослідників, завдяки цим розробкам середня потужність вітрогенераторів в Європі може зрости до 31 відсотка.

Стаффель і Пфеннінгер опублікували статтю, в якій детально описують свої висновки в галузі вітроенергетики, минулого тижня в журналі Energy.

“Це було випадкове поєднання обставин”.

Але після збору даних, розробки веб-інструменту і публікації свого дослідження, у вчених залишилося одне незрозуміле питання. “Чому ніхто не перевірив достовірність і точність цих моделей?” запитав Стаффель.

“Ми виявили, що метеорологічні дані НАСА завищують і занижують швидкість вітру на 50 відсотків по всій Європі”, – сказав він. “А попередні дослідники просто використовували ці дані як є, не перевіряючи їх спочатку”. Він зазначив, що на основі цих даних було опубліковано кілька впливових робіт, які ставлять під сумнів достовірність самих досліджень. “Слід визнати, що це стало можливим лише завдяки значним зусиллям по збору історичних даних, – додав він, – але це лише показує, наскільки важливим є науковий метод перевірки вашої теорії на реальність”.

Проте, незважаючи на те, що вітрова і сонячна енергія вже витісняють традиційні електростанції по всьому світу, дослідники з оптимізмом дивляться на майбутнє відновлюваної енергетики. Минулого року Коста-Ріка на 99 відсотків працювала на відновлюваних джерелах енергії. У травні Великобританія вперше виробила більше сонячної енергії, ніж вугільної, а минулого місяця країна схвалила будівництво найбільшої в світі вітроелектростанції біля свого північно-східного узбережжя. Тим часом, США планують відкрити свою першу морську вітрову електростанцію в жовтні.

Однак найбільшими перешкодами для відновлюваної енергетики будуть не технічні, а соціальні та політичні блоки, вважає Стаффель. Звичайно, США незабаром запустять свою першу офшорну вітроелектростанцію, але багато прихильників запитають: “Чому так довго?”. Критики часто стверджують, що вітрові електростанції дорогі, непривабливі або ненадійні.

“Інженерні проблеми, наприклад, як боротися з перебоями у виробництві електроенергії, набагато простіші, ніж соціальні та політичні проблеми, пов’язані з необхідністю підтримувати дорогі докомерційні технології”, – сказав він.

Проте, ці підприємства стають прибутковими, і інвестори ловлять вітер. “Ми зараз рухаємося до світу, де відновлювані джерела енергії мають прямий бізнес-сенс у все більшій кількості країн”, – сказав Стаффель.

Отже, який вітроенергетичний потенціал має Анкоридж, штат Аляска? За даними Renewables.ninja, середня поточна потужність становить близько 25 відсотків. Нові, більш високі турбіни можуть означати збільшення на 10 відсотків.

Що стосується потенціалу сонячної енергії на вашому подвір’ї – вам доведеться з’ясувати це самостійно.

Рекомендації редакції

• Телескопи на повітряних кулях можуть змінити правила гри в астрономії
• Нова сонячна черепиця на цвяхах пропонує доступну альтернативу сонячному даху Тесли
• Ознайомтеся з оновленим супутниковим інструментом NASA “Очі на Землі
• Найпотужніша у світі приливна турбіна почала виробляти електроенергію
• Майбутнє сталого розвитку: Погляд на наступну еволюцію екологічних технологій

Source: digitaltrends.com