なぜ風力タービンが大量に設置されていないのですか？

風力発電は、清潔で再生可能なエネルギー形態であり、世界中で広範囲にわたる注目を集めています。 ただし、多くの利点にもかかわらず、風力タービンは広く設置されていません。 この現象には、サイトの選択と設置制限、高コストとメンテナンスの課題、グリッドアクセスの技術的困難、環境と安全性の要因、風速の不安定性、インフラストラクチャの建設課題など、さまざまな理由が含まれます。
1、サイトの選択と設置制限
風力タービンの設置には、厳格な地理的要件があります。 理想的な設備の場所は、高層ビル、低山と丘のないエリアで選択する必要があります。 これは、風力タービンが発電効率を確保するために十分で安定した風力リソースを必要とするためです。 ただし、このような地理的位置はすぐに利用できず、設置範囲が制限されています。
サイトの選択の過程で、多くの要因を考慮する必要があります。 タワーの高さ、バッテリーパック間の距離、ローカル計画要件、建物や木などの障害物はすべて、風力タービンの通常の動作に影響を与える可能性があります。 たとえば、風力タービンの作業範囲内に障害物がある場合、気流の通常の流れを妨げ、風力タービンが風力エネルギーを完全に獲得できなくなり、発電効率が低下します。 建物の密度により、都市の周辺地域では、適切な設置サイトを見つけることは困難であり、風力タービンの大規模な設置を大幅に制限しています。
2、高コストとメンテナンスの課題
風力発電機器のメンテナンスとオーバーホールは、かなりの量の人材、材料リソース、および財源を必要とする長期的かつ複雑なタスクです。 風力タービンは、風力タービン、発電機、塔など、多数の精度成分で構成されています。 これらのコンポーネントは、長期操作中の摩耗、疲労、およびその他の理由により誤動作する可能性があります。 ブレードの検査と修理、潤滑、ギアボックスの交換、電気システムの検査など、定期的なメンテナンスとオーバーホールが不可欠です。 各タスクには、専門の技術者と対応する機器サポートが必要です。これには費用がかかります。
大規模な機器の持ち上げおよびインフラストラクチャの構築も、コストの増加に貢献する重要な要因です。 中国建設8番目のエンジニアリング部門法人によって開発および建設された山東省のカイユユタイ郡で280MWの風力発電プロジェクトを採用した例として、最初の風力タービンは高度な家庭用巻き上げ装置を使用して巻き上げられました。 建設の前に、専門家は何度も組織され、大規模な機器の設置と解体計画、および風力タービンの巻き上げ計画について議論していました。 これは、風力タービンのコンポーネントがかさばって重いためであり、エンジンコンパートメントが200トンを超え、刃の長さが70メートルを超えるためです。 リフティングプロセスは複雑で高リスクであり、プロのリフティング機器と熟練したオペレーターが必要であり、間違いなく設置コストが増加します。 同時に、インフラストラクチャの建設期間は長く、建設環境は複雑です。 弱い基盤と複雑な層で基礎の建設が実施される場合、特別な基礎処理技術が必要であり、建設コストと時間コストがさらに増加します。
3 gridグリッドアクセステクノロジーの難しさ
さまざまな地域でのグリッドアクセスの技術的要件には違いがあります。これは、風力発電のグリッドアクセスに多くの課題をもたらします。 電源グリッドの容量が重要な要素です。 ローカルパワーグリッド容量が限られており、風力発電所の発電が大きい場合、電力グリッドが過剰な電力を吸収できないため、エネルギー廃棄物が生じる可能性があります。 たとえば、一部の遠隔地では、電源グリッドインフラストラクチャが弱く、電力網の容量は小さく、大規模な風力発電アクセスの需要を満たすことは困難です。
電源グリッド規制の要件も考慮する必要があります。 地域ごとに、電力品質、頻度、電圧、およびその他の側面に関する規制要件が異なります。 風力発電所は、グリッドにスムーズに接続するために、これらの要件を満たす必要があります。 これには、風力発電機器が対応する規制と制御機能を備えているため、機器の技術的な複雑さとコストが増加します。 さらに、グリッドアクセスは、風力発電とグリッドの安定した動作を確保するために、パワーディスパッチや保護構成などの問題に対処する必要もあります。 これらの技術的課題は、風力タービンの大規模な設置を制限しています。
4、環境および安全性の要因
空飛ぶ鳥の衝突は、風力発電が直面する潜在的な環境問題です。 鳥の移動ルートに大きな風力発電機器を設置すると、鳥とタービンの刃の間の衝突を簡単に引き起こす可能性があります。 鳥は飛行中にタイムリーに迅速に回転する刃を避けられないため、怪我や死亡をもたらすことができない場合があります。 これは、鳥の個体群に影響を与えるだけでなく、風力発電の環境に優しさについての一般的な懸念を引き起こす可能性もあります。 たとえば、重要な鳥の移動ルートに風力発電所を建設すると、鳥の通常の移動が混乱し、生態学的なバランスに影響を与える可能性があります。
風力タービンによって生成されるノイズも無視できない問題です。 風力タービンの操作中、ノイズは刃の回転、機械的伝達などによって生成され、周囲の環境と人間の健康に影響を与える可能性があります。 高強度の騒音環境への長期的な暴露は、聴覚障害や睡眠の質の低下などの問題につながり、通常の生活に影響を与える可能性があります。 したがって、風力発電所の場所を選択するときは、周囲の住民に対する騒音の影響を完全に考慮し、対応する騒音低減測定を行う必要があります。これにより、風力発電の建設コストと難易度も増加します。
5、風速の不安定性
風速は、風力発電に影響を与える最も重要な要因です。 風力タービンの作業原則は、発電が風速と密接に関連していると判断します。 通常、風速が毎秒4メートルから1秒あたり25メートルの場合、風力発電は最も高くなります。 風速が毎秒4メートル未満の場合、風力タービンは開始できません。風速が毎秒25メートルを超えると、風力タービンは自動的にシャットダウンして損傷を避けます。 これは、風速が遅すぎると、インペラーが最適な速度に回転できず、十分な電気エネルギーを生成できないためです。風速が速すぎると、強風が風力タービンの構造に損傷を与える可能性があります。
風速の安定性は、風力発電にも影響を与える可能性があります。 風速が不安定な場合、風力タービンの速度が不安定になり、発電に影響します。 たとえば、一部の地域では、風速が頻繁に変化し、時には穏やかな風が顔をブラッシングし、時には強風で変化することがあります。これにより、風力タービンが安定した発電状態を維持し、発電効率を低下させることが困難になります。 したがって、風力発電所は通常、風力発電の利点を最大化するために、ローカル風速条件に基づいて風力タービンの設置場所と方向を選択します。 しかし、それでも、風速の不安定性は、風力タービンの大規模な設置を制限する重要な要因です。
6、インフラストラクチャの課題
風力タービンは、高さ12メートル以上のエリアに設置する必要があります。通常、鉄筋コンクリートの基礎を確立する必要があります。 この要件により、インフラストラクチャの建設の難易度とコストが増加します。 たとえば、最初の風力タービンは4700メートルの高度に位置する、第14水力局によって行われたシニ地区のQuguogamにある200 MWの風力発電プロジェクトを採用しています。 ユニットは5つのスチールタワーセクションで構成され、最大直径は下部の5.1メートルです。 発電機の重量は110トンで、ハブセンターの高さは118メートル、インペラ径は195メートルです。 高地地域のインフラ構造は、複雑でさまざまな気候、一年中の強風、過酷な建設条件など、多くの困難に直面しています。
弱い基礎と複雑な地層の基礎構築には、特別な基礎処理技術が必要です。 たとえば、Pile Foundationの建設、財団の補強などを実行する必要がある場合があります。 基礎の安定性とベアリング能力を確保するため。 これらの特別な基礎処理技術は、建設の困難を増加させるだけでなく、建設コストを引き上げます。 さらに、インフラストラクチャの長い建設期間には、大量の人材と材料リソースが必要であり、風力タービンの大規模な設置がさらに制限されます。
要約すると、サイトの選択と設置の制限、高コストとメンテナンスの課題、グリッドアクセスの技術的困難、環境と安全性の要因、不安定な風速、インフラストラクチャの課題など、さまざまな理由により、風力タービンは大量に設置されていません。 ただし、テクノロジーの継続的な進歩と政策支援の増加により、これらの問題は将来徐々に解決される可能性があります。 たとえば、より効率的な風力発電機器の開発、グリッドアクセステクノロジーの改善、環境保護対策の強化はすべて、風力発電のより広範な適用を促進し、エネルギー部門でより大きな役割を果たすことができると予想されます。