Энергия движения воздуха в атмосфере

Ветер — один из первых источников энергии, освоенных человеком. Запасы ветра в 100 раз превышают запасы гидроэнергии рек, однако в настоящее время двигатели, использующие энергию ветра, имеют установленную мощность всего 1300 МВт и дают в год около 1×10⁷ МВт×ч энергии, что составляет примерно 0,2 % мировых потребностей. Тем не менее, энергетический кризис в ряде стран Запада заставил возвратиться к использованию и этого источника энергии. Составлены национальные программы исследований и разработок по созданию усовершенствованных ветряных двигателей электростанций.

Таблица 1.6. Производство энергии на ветровых электростанциях

На Земле существуют постоянные воздушные течения к экватору со стороны северного и южного полушарий, которые образуют систему пассатов.

Помимо постоянных движений воздушных слоев существуют периодические движения воздуха с моря на сушу и обратно в течение суток (бризы) и года (муссоны). Происхождение бризов и муссонов обусловлено различными температурами нагрева воды в морях и поверхности суши вследствие их различной теплоемкости.

При современных аэродинамически совершенных винтах и преобразующих устройствах 2,6×10⁶ м² фронта ветра могут дать мощность 150 МВт при любой скорости ветра, превышающей 6 м/с.

Неустойчивость ветра приводит к необходимости применения средств аккумуляции энергии. Это удорожает установку, и в целом стоимость получаемой энергии оказывается больше, чем на гидростанциях и на многих тепловых электростанциях.

В табл. 1.6 приведены данные по производству энергии на ветровых электростанциях в различных странах мира.