Ի՞նչ է քամու էներգիան։
Մարդիկ քամու ուժն օգտագործել են հազարավոր տարիներ։ Քամին նավակներ է տեղափոխել Նեղոս գետի երկայնքով, ջուր է մղել և հացահատիկ աղացել, աջակցել է սննդի արտադրությանը և շատ ավելին։ Այսօր բնական օդային հոսքերի՝ քամու կոչվող կինետիկ էներգիան և հզորությունը մեծ մասշտաբով օգտագործվում են էլեկտրաէներգիա ստեղծելու համար։ Մեկ ժամանակակից ծովային քամու տուրբինը կարող է արտադրել ավելի քան 8 մեգավատ (ՄՎտ) էներգիա, որը բավարար է մեկ տարվա ընթացքում գրեթե վեց տուն մաքուր էներգիայով ապահովելու համար։ Ցամաքային քամու էլեկտրակայանները արտադրում են հարյուրավոր մեգավատտներ, ինչը քամու էներգիան դարձնում է մոլորակի ամենաարդյունավետ, մաքուր և հեշտությամբ հասանելի էներգիայի աղբյուրներից մեկը։
Քամու էներգիան ամենացածր գնով լայնածավալ վերականգնվող էներգիայի աղբյուրն է և այսօր ԱՄՆ-ում վերականգնվող էներգիայի ամենամեծ աղբյուրն է։ Կան մոտ 60,000 քամու տուրբիններ՝ 105,583 մեգավատ (ՄՎտ) համակցված հզորությամբ։ Դա բավարար է ավելի քան 32 միլիոն տուն էլեկտրաէներգիայով ապահովելու համար։
Բացի մեր էներգամատակարարման մեջ կենսական դեր խաղալուց, քամու էներգիայի լուծումները նաև օգնում են առևտրային ընկերություններին հասնել վերականգնվող էներգիայի նպատակներին և հուսալի, մաքուր էներգիայի մանդատներին։
Քամու էներգիայի առավելությունները՝
- Քամու տուրբինները սովորաբար մարում են իրենց տեղակայման հետ կապված ողջ կյանքի ընթացքում ածխածնային արտանետումները մեկ տարուց էլ պակաս ժամանակում, նախքան մինչև 30 տարի գործնականում ածխածնից զերծ էլեկտրաէներգիայի արտադրություն ապահովելը։
- Քամու էներգիան նպաստում է ածխաթթու գազի արտանետումների կրճատմանը. 2018 թվականին այն կանխեց 201 միլիոն մետրիկ տոննա C02 արտանետումներ։
- Քամու էներգիան հարկային եկամուտ է ապահովում այն համայնքների համար, որոնք իրականացնում են նախագծեր: Օրինակ՝ Տեխասում քամու էներգիայի նախագծերից պետական և տեղական հարկային վճարումները կազմել են ընդհանուր առմամբ 237 միլիոն դոլար:
- Քամու էներգիայի արդյունաբերությունը նպաստում է աշխատատեղերի ստեղծմանը, հատկապես շինարարության ընթացքում: Արդյունաբերությունը 2018 թվականին ԱՄՆ-ում ապահովել է 114,000 աշխատատեղ:
- Քամու էներգիան ապահովում է կայուն, լրացուցիչ եկամտի աղբյուր. Քամու նախագծերը տարեկան ավելի քան 1 միլիարդ դոլար են վճարում նահանգային և տեղական ինքնակառավարման մարմիններին, ինչպես նաև մասնավոր հողատերերին։
Ինչպիսի՞ն է քամու էներգիայի նախագիծը։
Քամու էներգիայի նախագիծը կամ ֆերման վերաբերում է մեծ թվով քամու տուրբինների, որոնք կառուցված են միմյանց մոտ և գործում են շատ նման էլեկտրակայանի՝ էլեկտրաէներգիա ուղարկելով ցանցին։
Օկլահոմա նահանգի Քեյ շրջանում գտնվող Frontier Wind Power I նախագիծը գործում է 2016 թվականից և ընդլայնվում է Frontier Wind Power II նախագծի շրջանակներում: Ավարտվելուց հետո Frontier I-ը և II-ը կարտադրեն ընդհանուր առմամբ 550 մեգավատ քամու էներգիա, որը բավարար է 193,000 տուն էլեկտրաէներգիայով ապահովելու համար:
Ինչպե՞ս են աշխատում հողմային տուրբինները։
Հզորությունը արտադրվում է պտտվող քամու տուրբինների միջոցով, որոնք օգտագործում են շարժվող օդի կինետիկ էներգիան, որը վերածվում է էլեկտրաէներգիայի: Հիմնական գաղափարն այն է, որ քամու տուրբիններն օգտագործում են թևեր՝ քամու պոտենցիալը և կինետիկ էներգիան հավաքելու համար: Քամին պտտեցնում է թևերը, որոնք պտտեցնում են գեներատորին միացված ռոտորը՝ էլեկտրական էներգիա ստեղծելու համար:
Քամու տուրբինների մեծ մասն ունի չորս հիմնական մաս՝
- Թևերը ամրացված են առանցքին, որը պտտվում է շեղբերի պտտվելուն զուգընթաց։ Թևերը և առանցքը միասին կազմում են ռոտորը։
- Գոնդոլում տեղակայված են փոխանցման տուփը, գեներատորը և էլեկտրական բաղադրիչները։
- Աշտարակը պահում է ռոտորի թևերը և գեներատորային սարքավորումները գետնից բարձր։
- Հիմքը տուրբինը պահում է գետնին իր տեղում։
Քամու տուրբինների տեսակները՝
Մեծ և փոքր տուրբինները բաժանվում են երկու հիմնական կատեգորիայի՝ կախված ռոտորի կողմնորոշումից՝ հորիզոնական առանցքով և ուղղահայաց առանցքով տուրբիններ։
Հորիզոնական առանցքով տուրբինները այսօր ամենատարածված քամու տուրբինի տեսակն են։ Այս տեսակի տուրբինը մտքիս է գալիս քամու էներգիան պատկերացնելիս, որի շեղբերը շատ նման են ինքնաթիռի պտուտակին։ Այս տուրբինների մեծ մասն ունի երեք շեղբ, և որքան բարձր է տուրբինը և որքան երկար է շեղբը, այնքան ավելի շատ էլեկտրաէներգիա է արտադրվում։
Ուղղահայաց առանցքով տուրբինները շատ ավելի շատ նման են ձվախփողի, քան ինքնաթիռի պտուտակի։ Այս տուրբինների շեղբերը ամրացված են ուղղահայաց ռոտորի վերևում և ներքևում։ Քանի որ ուղղահայաց առանցքով տուրբինները այնքան լավ չեն աշխատում, որքան իրենց հորիզոնական համարժեքները, դրանք այսօր շատ ավելի քիչ տարածված են։
Որքա՞ն էլեկտրաէներգիա է արտադրում տուրբինը։
Կախված է։ Տուրբինի չափը և պտտվող թևերի միջով անցնող քամու արագությունը որոշում են, թե որքան էլեկտրաէներգիա է արտադրվում։
Վերջին տասնամյակի ընթացքում հողմային տուրբինները դարձել են ավելի բարձր, ինչը հնարավորություն է տալիս ունենալ ավելի երկար շեղբեր և օգտագործել ավելի բարձր բարձրություններում առկա ավելի լավ քամու ռեսուրսները։
Իրավիճակը համեմատելու համար. մոտ 1 մեգավատ հզորությամբ հողմային տուրբինը կարող է տարեկան բավարար մաքուր էներգիա արտադրել մոտ 300 տան համար: Ցամաքային հողմային ֆերմաներում օգտագործվող հողմային տուրբինները սովորաբար արտադրում են 1-ից մինչև գրեթե 5 մեգավատ: Քամու արագությունը սովորաբար պետք է լինի մոտավորապես 9 մղոն/ժամ կամ ավելի, որպեսզի կոմունալ չափի հողմային տուրբինների մեծ մասը սկսի էլեկտրաէներգիա արտադրել:
Քամու տուրբինի յուրաքանչյուր տեսակ կարող է արտադրել իր առավելագույն էլեկտրաէներգիան քամու արագության որոշակի միջակայքում, հաճախ ժամում 30-ից 55 մղոն սահմաններում: Այնուամենայնիվ, եթե քամին ավելի թույլ է փչում, արտադրությունը սովորաբար նվազում է էքսպոնենցիալ արագությամբ, այլ ոչ թե ընդհանրապես դադարում: Օրինակ, արտադրված էներգիայի քանակը նվազում է ութ անգամ, եթե քամու արագությունը նվազում է կիսով չափ:
Արդյո՞ք պետք է դիտարկել քամու էներգիայի լուծումները:
Քամու էներգիայի արտադրությունը մնում է ցանկացած էներգիայի աղբյուրի համեմատ ամենափոքր ածխածնային հետք թողնողներից մեկը։ Այն էական դեր է խաղում մեր երկրի էներգամատակարարման ապագայում՝ աջակցելով մեր աշխարհի էներգետիկ անցմանը և կայուն էներգետիկ ռեսուրսների նկատմամբ աճող պահանջարկին։
Քամին նաև լավագույն մեթոդներից մեկն է կորպորացիաների, համալսարանների, քաղաքների, կոմունալ ծառայությունների և այլ կազմակերպությունների համար՝ մասշտաբային արագ անցում կատարելու արտանետումներից զերծ էներգիայի: Մեկ վիրտուալ էլեկտրաէներգիայի գնման պայմանագիրը (VPPA) կարող է ապահովել տասնյակից մինչև հարյուրավոր մեգավատտ զրոյական էլեկտրաէներգիա 10-ից 25 տարի ժամկետով: Պայմանագրերի մեծ մասը նաև լրացուցիչության հնարավորություն է տալիս, ինչը նշանակում է մաքուր էներգիայի նոր աղբյուրների ներգրավում, որոնք փոխարինում են պոտենցիալ ավելի հին, ավելի բարձր արտանետումներ ունեցող էներգիայի աղբյուրներին:
Ո՞րն է քամու էներգիայի նախագծի համար լավագույն վայրը։
Քամու էներգիայի նախագծերի համար կան վեց հիմնական նկատառումներ.
- Քամու հասանելիությունը և ցանկալի վայրերը
- Շրջակա միջավայրի վրա ազդեցությունը
- Համայնքի ներդրումը և վերականգնվող էներգիայի արտադրության տեղական կարիքը
- Բարենպաստ քաղաքականություն նահանգային և դաշնային մակարդակներում
- Հողերի հասանելիություն
- Էլեկտրական ցանցին միանալու ունակություն
Ինչպես առևտրային արևային ֆոտովոլտային նախագծերի դեպքում, թույլտվությունները պետք է ձեռք բերվեն նաև քամու էներգիայի տեղադրման մեկնարկից առաջ: Այս կարևոր քայլը կօգնի որոշել, թե արդյոք նախագիծը ֆինանսապես կենսունակ է և ունի բարենպաստ ռիսկի պրոֆիլ: Ի վերջո, նպատակն է, որ առևտրային մասշտաբի քամու նախագծերը տասնամյակների ընթացքում ցանցին էլեկտրոններ մատակարարեն: Կառուցողի ԵՎ նախագծի ֆինանսապես կայուն լինելու ապահովումը կապահովի հաջողություն մեկ կամ ավելի սերնդի համար:
Հրապարակման ժամանակը. Հունիս-16-2021