เหตุใดกังหันลมจึงไม่ติดตั้งในปริมาณมาก?

การผลิตพลังงานลมซึ่งเป็นรูปแบบพลังงานที่สะอาดและหมุนเวียนได้ได้รับความสนใจอย่างกว้างขวางทั่วโลก อย่างไรก็ตามแม้จะมีข้อได้เปรียบมากมาย แต่กังหันลมยังไม่ได้ติดตั้งอย่างกว้างขวาง ปรากฏการณ์นี้เกี่ยวข้องกับเหตุผลต่าง ๆ เช่นการเลือกไซต์และข้อ จำกัด การติดตั้งค่าใช้จ่ายสูงและความท้าทายในการบำรุงรักษาปัญหาทางเทคนิคในการเข้าถึงกริดปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมและความปลอดภัยความไม่แน่นอนของความเร็วลมและความท้าทายในการก่อสร้างโครงสร้างพื้นฐาน
1、 การเลือกไซต์และข้อ จำกัด การติดตั้ง
การติดตั้งกังหันลมมีข้อกำหนดทางภูมิศาสตร์ที่เข้มงวด ควรเลือกตำแหน่งการติดตั้งในอุดมคติในพื้นที่ที่ไม่มีอาคารสูงภูเขาต่ำและเนินเขาและที่ราบหรือทะเลแบบเปิดเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด นี่เป็นเพราะกังหันลมต้องการทรัพยากรลมที่เพียงพอและมีเสถียรภาพเพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพการผลิตพลังงาน อย่างไรก็ตามตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ดังกล่าวไม่พร้อมใช้งาน จำกัด ช่วงการติดตั้งของพวกเขา
ในกระบวนการเลือกไซต์จำเป็นต้องพิจารณาปัจจัยหลายอย่าง ความสูงของหอคอยระยะห่างระหว่างชุดแบตเตอรี่ข้อกำหนดการวางแผนในท้องถิ่นและอุปสรรคเช่นอาคารและต้นไม้สามารถส่งผลกระทบต่อการทำงานของกังหันลมตามปกติ ตัวอย่างเช่นหากมีอุปสรรคในช่วงการทำงานของกังหันลมมันจะรบกวนการไหลของอากาศปกติทำให้กังหันลมไม่สามารถจับพลังงานลมได้อย่างเต็มที่ ในบางพื้นที่โดยรอบของเมืองเนื่องจากความหนาแน่นของอาคารมันยากที่จะหาสถานที่ติดตั้งที่เหมาะสมซึ่ง จำกัด การติดตั้งกังหันลมขนาดใหญ่อย่างมาก
2、 ความท้าทายด้านค่าใช้จ่ายและการบำรุงรักษาสูง
การบำรุงรักษาและยกเครื่องอุปกรณ์ผลิตพลังงานลมเป็นงานระยะยาวและซับซ้อนซึ่งต้องใช้กำลังคนทรัพยากรวัสดุและทรัพยากรทางการเงินจำนวนมาก กังหันลมประกอบด้วยส่วนประกอบที่มีความแม่นยำมากมายเช่นกังหันลมเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหอคอย ฯลฯ ส่วนประกอบเหล่านี้อาจทำงานผิดปกติเนื่องจากการสึกหรอความเหนื่อยล้าและเหตุผลอื่น ๆ ในระหว่างการดำเนินงานระยะยาว การบำรุงรักษาและการยกเครื่องเป็นประจำเป็นสิ่งจำเป็นรวมถึงการตรวจสอบและซ่อมแซมใบมีดการหล่อลื่นและการเปลี่ยนเกียร์การตรวจสอบระบบไฟฟ้า ฯลฯ แต่ละงานต้องการบุคลากรด้านเทคนิคมืออาชีพและการสนับสนุนอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องซึ่งมีค่าใช้จ่ายสูง
การสร้างและโครงสร้างพื้นฐานของอุปกรณ์ขนาดใหญ่ก็เป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้เกิดการเพิ่มขึ้นของต้นทุน การใช้โครงการพลังงานลม 280MW ใน Caiyuyutai County, มณฑลซานตง, พัฒนาและสร้างโดย China Construction Division Egnoring Division Corporation เป็นตัวอย่างกังหันลมแห่งแรกถูกยกขึ้นโดยใช้อุปกรณ์ยกในประเทศขั้นสูง ก่อนที่จะมีการก่อสร้างผู้เชี่ยวชาญได้รับการจัดระเบียบหลายครั้งเพื่อหารือเกี่ยวกับการติดตั้งและการรื้อถอนแผนสำหรับอุปกรณ์ขนาดใหญ่รวมถึงแผนการยกของกังหันลม นี่เป็นเพราะส่วนประกอบของกังหันลมมีขนาดใหญ่และหนักโดยมีช่องเครื่องยนต์ที่มีน้ำหนักมากกว่า 200 ตันและความยาวของใบมีดเกิน 70 เมตร กระบวนการยกมีความซับซ้อนและมีความเสี่ยงสูงซึ่งต้องใช้อุปกรณ์ยกระดับมืออาชีพและผู้ประกอบการที่มีทักษะซึ่งเพิ่มต้นทุนการติดตั้งอย่างไม่ต้องสงสัย ในเวลาเดียวกันระยะเวลาการก่อสร้างโครงสร้างพื้นฐานมีความยาวและสภาพแวดล้อมการก่อสร้างมีความซับซ้อน หากการก่อสร้างมูลนิธิดำเนินการเกี่ยวกับฐานรากที่อ่อนแอและชั้นที่ซับซ้อนจำเป็นต้องใช้เทคนิคการรักษาพื้นฐานพิเศษซึ่งจะเพิ่มต้นทุนการก่อสร้างและต้นทุนเวลาเพิ่มเติม
3、 ความยากลำบากในเทคโนโลยีการเข้าถึงกริด
มีความแตกต่างในข้อกำหนดทางเทคนิคสำหรับการเข้าถึงกริดในภูมิภาคต่าง ๆ ซึ่งก่อให้เกิดความท้าทายมากมายสำหรับการเข้าถึงกริดของการผลิตพลังงานลม ความสามารถของกริดพลังงานเป็นปัจจัยสำคัญ หากกำลังการผลิตกริดพลังงานในท้องถิ่นมี จำกัด และการผลิตพลังงานของฟาร์มกังหันลมมีขนาดใหญ่อาจนำไปสู่การไร้ความสามารถของกริดพลังงานในการดูดซับกระแสไฟฟ้าส่วนเกินส่งผลให้เสียพลังงาน ตัวอย่างเช่นในบางพื้นที่ห่างไกลโครงสร้างพื้นฐานของกริดพลังงานอ่อนแอความจุกริดพลังงานมีขนาดเล็กและเป็นเรื่องยากที่จะตอบสนองความต้องการการเข้าถึงการผลิตพลังงานลมขนาดใหญ่
ต้องพิจารณาข้อกำหนดของกฎระเบียบของกริดพลังงานด้วย ภูมิภาคที่แตกต่างกันมีข้อกำหนดด้านกฎระเบียบที่แตกต่างกันสำหรับคุณภาพพลังงานความถี่แรงดันไฟฟ้าและด้านอื่น ๆ โรงไฟฟ้าพลังงานลมจำเป็นต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดเหล่านี้เพื่อเชื่อมต่อกับกริดอย่างราบรื่น สิ่งนี้ต้องการอุปกรณ์การผลิตพลังงานลมเพื่อให้มีกฎระเบียบและความสามารถในการควบคุมที่สอดคล้องกันซึ่งเพิ่มความซับซ้อนทางเทคนิคและต้นทุนของอุปกรณ์ นอกจากนี้การเข้าถึงกริดยังจำเป็นต้องแก้ไขปัญหาเช่นการส่งพลังงานและการกำหนดค่าการป้องกันเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานที่มั่นคงของการผลิตพลังงานลมและกริด ความท้าทายทางเทคนิคเหล่านี้ จำกัด การติดตั้งกังหันลมขนาดใหญ่
4、 ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมและความปลอดภัย
การชนกันของนกบินเป็นปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมที่อาจเกิดขึ้นจากการผลิตพลังงานลม การตั้งค่าอุปกรณ์การผลิตพลังงานลมขนาดใหญ่บนเส้นทางการโยกย้ายนกสามารถทำให้เกิดการชนระหว่างนกและใบมีดกังหันได้อย่างง่ายดาย นกอาจไม่สามารถหลีกเลี่ยงใบมีดหมุนได้อย่างรวดเร็วในเวลาที่เหมาะสมในระหว่างการบินส่งผลให้เกิดการบาดเจ็บหรือเสียชีวิต สิ่งนี้ไม่เพียงส่งผลกระทบต่อประชากรนกเท่านั้น แต่ยังอาจทำให้เกิดความกังวลต่อสาธารณชนเกี่ยวกับความเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมของการผลิตพลังงานลม ตัวอย่างเช่นการสร้างฟาร์มกังหันลมในเส้นทางการย้ายถิ่นของนกที่สำคัญอาจส่งผลกระทบต่อการย้ายถิ่นของนกตามปกติและส่งผลกระทบต่อความสมดุลทางนิเวศวิทยา
เสียงรบกวนที่เกิดจากกังหันลมก็เป็นปัญหาที่ไม่สามารถเพิกเฉยได้ ในระหว่างการทำงานของกังหันลมเสียงที่เกิดจากการหมุนของใบมีดการส่งกลไกเชิงกล ฯลฯ ซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อสภาพแวดล้อมโดยรอบและสุขภาพของมนุษย์ การสัมผัสกับสภาพเสียงรบกวนที่มีความเข้มสูงในระยะยาวอาจนำไปสู่ปัญหาเช่นการสูญเสียการได้ยินและคุณภาพการนอนหลับที่ไม่ดีสำหรับผู้อยู่อาศัยซึ่งส่งผลกระทบต่อชีวิตปกติของพวกเขา ดังนั้นเมื่อเลือกที่ตั้งสำหรับโรงไฟฟ้าลมจึงจำเป็นต้องพิจารณาผลกระทบของเสียงรบกวนต่อผู้อยู่อาศัยอย่างเต็มที่และใช้มาตรการลดเสียงรบกวนที่สอดคล้องกันซึ่งจะเพิ่มต้นทุนการก่อสร้างและความยากลำบากในการผลิตพลังงานลม
5、 ความไม่แน่นอนความเร็วลม
ความเร็วลมเป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดที่มีผลต่อการผลิตพลังงานลม หลักการทำงานของกังหันลมกำหนดว่าการผลิตพลังงานของพวกเขาเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับความเร็วลม โดยทั่วไปการผลิตพลังงานลมจะสูงที่สุดเมื่อความเร็วลมอยู่ระหว่าง 4 เมตรต่อวินาทีและ 25 เมตรต่อวินาที เมื่อความเร็วลมต่ำกว่า 4 เมตรต่อวินาทีกังหันลมไม่สามารถเริ่มต้นได้ เมื่อความเร็วลมเกิน 25 เมตรต่อวินาทีกังหันลมจะปิดตัวลงโดยอัตโนมัติเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหาย นี่เป็นเพราะเมื่อความเร็วลมช้าเกินไปใบพัดไม่สามารถหมุนไปยังความเร็วที่เหมาะสมและไม่สามารถสร้างพลังงานไฟฟ้าได้เพียงพอ เมื่อความเร็วลมเร็วเกินไปลมแรงอาจทำให้เกิดความเสียหายต่อโครงสร้างของกังหันลม
ความเสถียรของความเร็วลมยังสามารถส่งผลกระทบต่อการผลิตพลังงานลม หากความเร็วลมไม่เสถียรมันจะทำให้ความเร็วของกังหันลมไม่เสถียรซึ่งจะส่งผลต่อการผลิตพลังงาน ตัวอย่างเช่นในบางพื้นที่การเปลี่ยนแปลงความเร็วลมบ่อยครั้งบางครั้งด้วยลมที่นุ่มนวลแปรงใบหน้าและบางครั้งก็มีลมแรงซึ่งทำให้กังหันลมเป็นเรื่องยากที่จะรักษาสถานะการผลิตพลังงานที่มั่นคงและลดประสิทธิภาพการผลิตพลังงาน ดังนั้นโรงไฟฟ้าพลังงานลมจึงมักเลือกตำแหน่งการติดตั้งและทิศทางของกังหันลมตามสภาพความเร็วลมในท้องถิ่นเพื่อเพิ่มประโยชน์สูงสุดของการผลิตพลังงานลม อย่างไรก็ตามถึงกระนั้นความไม่แน่นอนของความเร็วลมก็ยังคงเป็นปัจจัยสำคัญที่ จำกัด การติดตั้งกังหันลมขนาดใหญ่
6、 ความท้าทายด้านโครงสร้างพื้นฐาน
กังหันลมจะต้องติดตั้งในพื้นที่ที่มีความสูง 12 เมตรหรือมากกว่านั้นมักจะต้องมีการจัดตั้งฐานรากคอนกรีตเสริม ข้อกำหนดนี้เพิ่มความยากลำบากและค่าใช้จ่ายในการก่อสร้างโครงสร้างพื้นฐาน การใช้โครงการพลังงานลมขนาด 200 เมกะวัตต์ใน Quguogam, Sini District ซึ่งดำเนินการโดยสำนักไฟฟ้าพลังน้ำที่ 14 เป็นตัวอย่างกังหันลมแห่งแรกตั้งอยู่ที่ระดับความสูง 4700 เมตร หน่วยประกอบด้วยส่วนหอเหล็กห้าแห่งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุด 5.1 เมตรในส่วนด้านล่าง เครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีน้ำหนัก 110 ตันโดยมีความสูงของศูนย์ฮับ 118 เมตรและเส้นผ่านศูนย์กลางใบพัด 195 เมตร การก่อสร้างโครงสร้างพื้นฐานในพื้นที่ที่มีความสูงสูงต้องเผชิญกับความยากลำบากมากมายเช่นสภาพภูมิอากาศที่ซับซ้อนและผันแปรลมแรงตลอดทั้งปีและสภาพการก่อสร้างที่รุนแรง
ต้องใช้เทคนิคการบำบัดรากฐานพิเศษสำหรับการก่อสร้างรากฐานเกี่ยวกับฐานรากที่อ่อนแอและการก่อตัวทางธรณีวิทยาที่ซับซ้อน ตัวอย่างเช่นอาจจำเป็นต้องดำเนินการก่อสร้างฐานรากการเสริมแรงมูลนิธิ ฯลฯ ฯลฯ เพื่อให้แน่ใจว่ามีเสถียรภาพและความสามารถในการรับน้ำหนักของมูลนิธิ เทคนิคการรักษาพื้นฐานพิเศษเหล่านี้ไม่เพียง แต่เพิ่มความยากลำบากในการก่อสร้าง แต่ยังเพิ่มต้นทุนการก่อสร้าง นอกจากนี้ระยะเวลาการก่อสร้างที่ยาวนานของโครงสร้างพื้นฐานต้องใช้กำลังคนจำนวนมากและทรัพยากรวัสดุซึ่งจะ จำกัด การติดตั้งกังหันลมขนาดใหญ่
โดยสรุปเนื่องจากเหตุผลต่าง ๆ เช่นการเลือกไซต์และข้อ จำกัด การติดตั้งค่าใช้จ่ายสูงและความท้าทายในการบำรุงรักษาปัญหาทางเทคนิคในการเข้าถึงกริดปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมและความปลอดภัยความเร็วลมที่ไม่เสถียรและความท้าทายด้านโครงสร้างพื้นฐานกังหันลมยังไม่ได้ติดตั้งในปริมาณมาก อย่างไรก็ตามด้วยความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีและการสนับสนุนนโยบายที่เพิ่มขึ้นปัญหาเหล่านี้อาจค่อยๆได้รับการแก้ไขในอนาคต ตัวอย่างเช่นการพัฒนาอุปกรณ์การผลิตพลังงานลมที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นการปรับปรุงเทคโนโลยีการเข้าถึงกริดและการเสริมสร้างมาตรการป้องกันสิ่งแวดล้อมล้วน แต่คาดว่าจะส่งเสริมการใช้งานการผลิตพลังงานลมที่กว้างขึ้นและช่วยให้มันมีบทบาทมากขึ้นในภาคพลังงาน