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风能 - 净零的未来

能源和力量

全世界的经济增长导致人们对能源扩张的需求稳定,以及保持势头的相关发电能力。随着技术成本降低和燃油价格上涨,可再生能源的技术领域变得竞争激烈。甚至主要的能源出口商也考虑可再生能源选择,以减少国内化石燃料消耗并维持出口油和天然气储量。在区域环境中使用可再生能源可以改善对可靠且负担得起的电源的访问,减少CO2排放,促进新投资并产生新的就业。

风能是增长最快的可再生能源之一。由于安装成本下降,它正在见证大幅增长。根据国际可再生​​能源机构(IRENA)的最新数据,在过去的二十年中,陆上和海上风电场的全球安装能力已增长了近75倍,从1997年的7.5 GW增加到2020年的743 GW。该行业的扩张助长了各种工业范围内对清洁能源的需求不断增长。电力消耗不断上升,范式向可再生能源解决方案转向住宅和工业用途,这导致市场扩张。结合可再生能源燃料,例如风和太阳能光伏PV,进入日常生活有利于业务增长。此外,对化石燃料消耗的公众舆论不利,对清洁能源产品的普遍需求以及采用风能的强调正在推动市场。

随着技术的发展,研究人员开发了更好的涡轮技术,例如更高的效率生成器和更可靠的叶片,以最大程度地减少能源制造成本。近几十年来,风力涡轮机在许多方面都在能源领域变得更加相关。现在,它们被认为是更可再生的能源,可以帮助减少煤气排放。风能工业最近以不同的方式开发了叶片,并配置了它们以提高稳健性和旋转速度。此外,已经对海上风能技术进行了彻底的研究,研究导致了各种优势和方法,以最大程度地减少浮动设计的缺点。根据美国机械工程师学会(ASME)的最新研究,六项技术进步归因于该行业的增长。他们是 -

  • 较大的涡轮刀片 - 十年前,从顶端到尖端的转子叶片的长度曾经是30至40米或约115英尺。今天的转子叶片现在对应于约140米的普通乘客飞机的跨度。转子叶片的半径越大,它可以穿透的风越多,驱动发电机的扭矩越大。
  • 高塔 - 风力涡轮机及其塔楼越来越大。其中一个例子是可再生能源的Haliade X离岸风力涡轮机。该原型于2020年推出,该原型是在荷兰鹿特丹港建造的。它比运行中最大的风力涡轮机更强大。
  • 改善能源生产 - 较大的叶片和较高的涡轮机提供了更高的生产效率。相比之下,十年前的平均涡轮机能够产生1.5兆瓦的功率。从那时起,它们的容量就已经增长,现在GE的Haliade X是最大的发电涡轮机之一,容量为14兆瓦。
  • 集会 -为了使叶片的运输更加容易,人们认为叶片的创建方式是可以用碎片运输的方式,可以在以后组装。这个想法仍处于原型阶段,并受到该行业的热烈欢迎。刀片将分为两部分,每个部分在70至80米之间,并在现场组装。一些组正在尝试新的复合材料,例如碳纤维或其他轻质材料,以简化现场组装。
  • 建造 -制造商正在尝试建造全结塔以确保耐用性。制造塔的混凝土元素将在现场生产。在创新的开发中,Corbod,GE可再生能源和Lafarge Holcim将为风力涡轮机开发优化的3D印刷混凝土基础,从2021年开始。
  • 涡轮回收 - 风力涡轮机制造商正在寻找不再盈利的产品来回收产品的方法。 2020年12月,GE Reenwable和Veolia签署了一项协议,以回收从美国陆上风力涡轮机中取出的转子叶片。该刀片将在VNA的遗址上切碎,并用作该国水泥厂的煤,沙子和粘土的替代品。

离岸风 - 能量至关重要

海上风能清洁并在高海上产生。由于没有障碍,其速度比在陆地上更高和恒定。预计它将在清洁能源的未来中发挥至关重要的作用。涡轮机的尺寸及其提供的电力不断增加,从而导致海上风电场的显着性能和成本提高。

全世界的国家 /地区正在增加对海上风能项目的投资,以利用自然风资源来发电,刺激世界市场。通过引入高级技术和用于海上安装和风力涡轮机的成本效益的解决方案,总安装成本低于过去,使海上风能成为可再生能源类别的可行选择。由于其易用性和成本效益,最喜欢的海上风能技术是固定结构。但是,随着计划和即将到来的项目,浮动结构也将大幅增长。

资料来源:艾琳娜

海上风 - 碳中立的催化剂

根据2020年7月的世界资源研究所报告,海上风能可以减少温室气体排放,并通过采用这些技术来增加投资回报率。该报告指出,如果开发了海上风力发电的规模,到2050年,它将每年减少0.3-1.61千克二氧化碳。根据该报告,每美元投资于增强制造能的美元都可以产生2-17美元的利润投资回报率。此外,在2020年至2050年之间,改用近海可再生能源的健康折扣率将从0.15万亿美元到4.4万亿美元范围内。该报告指出,到2050年,仅通过节水的海上能源转换的好处就可以从1.3美元到1.4万亿美元,因为风系统需要几乎零水才能发电和冷却。此外,海上风力发电到2050年,每年的产生每年也有650至3,500个小时。

资料来源:IEA

风力涡轮机 - 切割排放的刀片

风力涡轮机不需要水冷却,并且可以减少化石燃料的使用来产生能源,从而导致较低的CO2排放。此外,放置的风力涡轮机可以产生大量的电力,并提供高投资回报。

以下几点可以充分解释风力涡轮机对环境的好处 -

  1. 风力涡轮机的全叶碳排放量很低。通常可以指定制造所需的能量和材料以及在施工期间基地所需的混凝土发射过多的co2。但是风力涡轮机不使用不寻常的混凝土。相反,几个比较表明,就CO而言,风能仍然比化石燃料好得多2一代。
  2. 风力涡轮机需要最小的备份 - 风能不需要特定的“备份”发电机。服务提供商可以安排系统以预测何时需要维护以保持光滑的服务流程。在风电场上很少需要备份。
  3. 在能源方面,风力涡轮机的投资回收期很小。根据《国际可持续制造杂志》的报道,风力涡轮机将达到生产所需的能源,并在其功能下在五到八个月内建立风力涡轮机。

nut零排放的步骤

在过去的十年中,全球风能市场通过技术创新和规模经济进行了三倍。它被认为是世界上最经济,最有弹性的能源之一。近年来,在中国和美国的一波设施浪潮驱动了创纪录的增长。这两个世界上最大的风能市场占2020年新工厂的三分之一,是全球风能总能源的一半以上。

资料来源:IEA来源:IEA

但是,全球风能委员会的全球风报告2021表明,目前的风能采用速度还不足以在本世纪中叶成为中立。政策制定者现在需要采取紧急行动,以以所需的速度提高风能。报告中建议的步骤是 -

 

实现净零排放的步骤

  • 世界需要每年至少安装180吉瓦的新风能,以避免气候变化的最严重影响,这意味着行业和决策者必须迅速采取行动以加速部署。
  • 全球各国政府必须采取一种“紧急”方法来消除官僚主义和计划延误,并扩大网络基础设施,以继续以所需的速度继续增长风能。
  • 根据GWEC的第16届年度旗舰报告《 2021年全球风报告》,世界必须在未来十年内安装三倍的风能,以保持零轨道,并避免气候变化的最严重影响。
  • 风能是实现清洁零并推动绿色能源作为竞争性,可持续能源的基石,其每兆瓦的脱碳潜力最高。

行业热门

尽管Covid-19-1920年造成了巨大的社会和经济破坏,但2020年,全球企业的净零排放承诺激增。到2050年,零排放量需要将全球变暖限制在1.5°摄氏度,并避免气候变化最严重的后果。以下是业内一些主要参与者,他们承诺实现零排放。

  • bp - 这是一家英国跨国石油和天然气公司。 BP是第一个做出这样的承诺的超级豪门。首席执行官伯纳德·鲁尼(Bernard Looney)承诺在2050年或更快地达到零排放量,并减少50%的碳强度。该公司表示,它将扩大对低碳能源的投资,例如风,有效地将石油和天然气生产降低到2030年,并将安装设备以减少甲烷排放。
  • GE - 2021年7月15日,通用电气宣布了一项重要的承诺,致力于转移其业务,以在2050年设置目标以实现零净碳排放量来传播气候变化。该目标包括范围3的范围,包括客户使用其销售产品的范围3排放,这是其发射的重要一部分。
  • 西门子 - 全球所有西门子的生产设施和建筑物的目标是到2030年获得净零碳足迹。与此同时,该公司已经降低了其CO的54%2到2020年的足迹。

长话短说

总而言之,可以肯定地说,风能是与全球变暖的斗争中的关键楔子。它产生较少的co2当将所有因素添加在一起时,比任何其他形式的市政量表产生。由于它减少对化石燃料的依赖,几乎每小时都一对一,因此从网格中切出二氧化碳排放。需要立即采取措施来为污染控制设定国有化的目标,这将导致这些能源项目的安装增加以及更换化石燃料。反过来,这将有助于减少发电中的碳排放,以确保消费者负担得起的能源。