Что такое Ветроэлектростанция (ВЭС) — Техническая Библиотека Neftegaz.RU
Что такое Ветроэлектростанция (ВЭС) — Техническая Библиотека Neftegaz.RUAИ-95
0
AИ-98
0
19278
ВЭС используют для выработки электричества энергию ветра
Ветроэлектростанция (ВЭС) — это несколько ветрогенераторов (ВЭУ), собранных в одном или нескольких местах и объединенных в единую сеть.
Иногда ветровые электростанции называют ветропарками.
ВЭС используют для выработки электричества энергию ветра.
ВЭС могут обладать различной мощностью.
Крупные ветровые электростанции могут состоять из 100 и более ветрогенераторов.
Для ветряных электростанций с горизонтальной осью вращения минимальная скорость ветра составляет:
- 4-5 м/сек — при мощности >= 200 кВт,
- 2-3 м/сек — при мощности <= 100 кВт.
При этом основной проблемой ВЭС является нестабильность ветра.
Можно выделить 3 основных типа ВЭС:
- наземные установки — наиболее распространенный тип. Монтируются на холмах, высотах, специально подготовленных площадках. Строятся с использованием дорогостоящей подъемной техники, т. к. все основные конструкции устанавливаются на большую высоту. Объединение устройств в общую систему осуществляется посредством электрических кабелей;
-
прибрежные ветровые электростанции — строятся около берегов морей и океанов. Работа системы зависит от морского бриза, создающего воздушные потоки с определенной периодичностью и возникающего из-за неравномерного нагрева поверхностей водоемов и суши.
Днем движение воздуха осуществляется в направлении с воды на сушу, а ночью наоборот. Электроэнергия вырабатывается круглосуточно, без перерывов; - шельфовые ветряные электростанции — устанавливаются в море, на расстоянии 10-12 км от берега. Используют энергию регулярных морских ветров. Для их установки используются участки морского дна, расположенные на незначительной глубине. Сваи конструкции забиваются в грунт на глубину до 30 м. Передача электроэнергии на берег осуществляется через подводный кабель.
Днем движение воздуха осуществляется в направлении с воды на сушу, а ночью наоборот. Электроэнергия вырабатывается круглосуточно, без перерывов;#Ветряная электростанция #ВЭС #энергия ветра
Последние новости
Новости СМИ2
Произвольные записи из технической библиотеки
- Следите за нами в социальных сетях
- Библиотека Neftegaz.RU
- Каталог компаний Neftegaz.RU
- Об Агентстве
- Голосуй!
- Подробнее
- Glossary Neftegaz. RU
- Цитата
RU- Библиотека Neftegaz.RU
- Каталог компаний Neftegaz.RU
- Об Агентстве
- Голосуй!
- Подробнее
- Glossary Neftegaz.RU
- Цитата
Используя данный сайт, вы даете согласие на использование файлов cookie, помогающих нам сделать его удобнее для вас. Подробнее.
финансирование и строительство по EPC-контракту
Строительство ветряных электростанций в Мексике по ЕРС-контракту приобретает все большее значение для национальной экономики, проектов экологии и социальной сферы страны.
2020 год должен стать очень удачным для развития мексиканской ветроэнергетики.
В этот сектор запланированы инвестиции в размере 1,3 миллиарда долларов, благодаря чем страна вошла в топ-3 наиболее привлекательных производителей ветровой энергии в Латинской Америке.
По информации AMDEE, эти средства будут инвестированы в 11 ветроэнергетических проектов в Коауила, Юкатан и Тамаулипас.
Мексика завершила 2019 год с установленной мощностью 6 237 мегаватт (МВт) благодаря строительству новых ветроэлектростанций на 1279 МВт в течение года.
Цель на 2020 год — превысить показатель установленной мощности в 7000 МВт.
Согласно отчету Renewable Energy Country Attractiveness Index (RECAI) мирового агентства Ernst & Young Global, Мексика занимает 24-е место в мире среди наиболее привлекательных стран для инвестиций в ВИЭ.
Кроме того, Мексика является 16-м производителем ветровой энергии в мире и 3-м в Латинской Америке после Бразилии и Аргентины.
Первая ветряная электростанция в Мексике была открыта в Оахаке в 1994 году, но сейчас на полную мощность работают проекты в Тамаулипасе, Нуэво-Леоне, Коауиле, Халиско, Юкатане, Сан-Луис-Потоси, Сакатекасе, Нижней Калифорнии, Пуэбла и Чиуауа.
Также в стране действуют три завода по производству лопастей для ветряных электростанций.
Основные преимущества энергии ветра заключаются в следующем:
• Сокращение загрязнения окружающей среды в 250 раз по сравнению с углем.
• Минимальное обслуживание и снижение эксплуатационных расходов.
• Простота интеграции ветроэлектростанций в существующие электросети.
• Обеспечение энергетической безопасности удаленных районов.
• Снижение зависимости экономики от запасов ископаемого топлива.
Ветроэнергетика уже принесла многочисленные преимущества стране и местным сообществам, в которых построены экологически чистые генерирующие мощности.
Среди этих преимуществ рост местной экономики, создание высокооплачиваемых рабочих мест, развитие торговли, услуг, транспорта и социальной инфраструктуры вокруг ВЭС.
Однако наибольшая польза ветроэнергетики касается окружающей среды, поскольку эта энергия практически не производит выбросов. Загрязняющие вещества образуются только при строительстве, но впоследствии вредные выбросы существенно сокращаются. В Мексике эта отрасль помогает сократить выбросы углекислого газа более чем на 13 миллионов тонн в год, что было бы эквивалентно отказу от 3,3 миллиона автомобилей.
Международная компания ESFC предлагает долгосрочное финансирование для реализации ветроэнергетических проектов в Мексике.
Вас интересует финансирование или строительство ветряных электростанций в Мексике или другом месте по ЕРС-контракту?
Обратитесь к нашим представителям, чтобы узнать больше о наших финансовых услугах.
Оценка ветроэнергетических ресурсов Мексики
Ветер как таковой является энергетическим проявлением случайной природы, так как его скорость, направление и время зависят от географического региона, времени суток, месяца года и высоты установленных ветрогенераторов.
Эта непредсказуемость ветра служит основной причиной, по которой ветроэлектростанции затруднительно использовать для независимого энергоснабжения удаленных промышленных предприятий или населенных пунктов. Успех ветроэнергетических проектов зависит от развития технологий хранения энергии, в том числе аккумуляторных батарей.
Ветровой потенциал страны не был полностью оценен.
Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии Соединенных Штатов координировала создание карт ветров в Оахаке, побережья Юкатана, Кинтана-Роо и пограничных полос штатов Нижняя Калифорния, Сонора и Чихуахуа.
Эти карты были составлены путем объединения информации с метеорологических станций с методами дистанционной разведки. В рамках проекта «Плана действий по устранению препятствий для развития ветроэнергетики в Мексике» Instituto de Investigaciones Eléctricas (IIE) установил анемометры в разных частях страны и обнаружил значительный ветроэнергетический потенциал в некоторых из них.
Возможности развития ветроэнергетики в Мексике в краткосрочной и среднесрочной перспективе зависят не только от потенциала ресурса, но также от производственных мощностей и способности электрической системы поглощать произведенную электроэнергию без нарушения ее стабильности и безопасности.
В настоящее время Мексика переживает бурное развитие энергетической инфраструктуры и возобновляемых источников энергии, что открывает большие возможности для инвесторов.
Строительство ветровых электростанций в Мексике по ЕРС-контракту
Сегодня ЕРС-контрактинг широко распространен в мексиканском энергетическом секторе.
Этот тип отношений между заказчиком и подрядчиком означает, что единый ЕРС-подрядчик проектирует, строит, доставляет и устанавливает оборудование, запускает, испытывает и сдает в эксплуатацию готовый объект.
ЕРС-подрядчик несет полную ответственность за выполнение всей работы либо за счет собственных ресурсов, либо за счет субподряда.
Заказчик получает готовую ветряную электростанцию или необходимые работы по цене, согласованной в начале контракта. Работы должны быть выполнены в оговоренный срок и полностью соответствовать критериям, которые указаны в контракте.
Благодаря ЕРС-контракту заказчику не придется выделять время, персонал и ресурсы для координации действий субподрядчиков, проведения исследований и получения разрешений.
Исследование ветрового режима
Когда речь идет об энергии ветра, первоочередное значение имеют результаты исследований ветрового режима в районе планируемого строительства ветропарка.
На территории Мексики есть очень много мест, где погодные условия благоприятствуют ветрогенерации на протяжении большей части года.
Инженерам важно определить не только направление преобладающего ветра, но также скорость и частоту в разные сезоны. Время измерения варьирует в зависимости от цели проекта. Измерения обычно проводятся в течение года. Это позволяет избежать неопределенности и рисков, связанных с такого рода инвестициями.
Исследование ветрового режима выполняется с помощью специального оборудования, которое устанавливают на высоте ветряных генераторов. Наиболее часто измеряемыми положениями являются кончик лопасти, середине и высота ступицы. Эти точки наиболее точные и полезные для проектирования ветроэлектростанции.
После подготовки измерительных вышек дополнительно устанавливаются датчики температуры, влажности, атмосферного давления и других показателей.
Поскольку данные собираются в течение года, крайне важно тщательно отслеживать результаты измерений и анализировать их динамику. Даже если оборудование будет установлено правильно, процесс измерения должен контролироваться. Неправильные результаты или их интерпретация могут привести к ошибкам в проектировании ветроэлектростанции и многомиллионным потерям.
Выбор участка для строительства
Инжиниринговые фирмы проектируют ветряные электростанции исходя из заявленного бюджета клиента.
Компания может найти большую территорию с прекрасным ветровым режимом, которая дала бы хорошую отдачу, но заказчик должен еще инвестировать достаточные финансовые средства для реализации проекта.
По этой причине важно заранее знать размеры запланированных строительных площадок, характеристики местности и топографию, а также потенциальные модели ветряных генераторов, которые можно установить в рамках бюджета.
Учитываются также результаты геологических, геотехнических и экологических исследований.
Команда юристов должна изучить правовые аспекты использования земли на конкретном участке и запросить необходимые разрешения.
Также важно обсудить использование земли с представителями местного сообщества.
В дополнение следует проанализировать доступность будущей ветряной электростанции как по суше, так и по морю, и узнать условия подключения к национальной электросети. Все эти исследования призваны обеспечивать безопасность инвестиций.
На основании этих исходных данных инженеры укажут места в различных штатах Мексики, где можно реализовать проект с заданными параметрами.
Строительство ветропарка требует участия профессионального консультанта, который будет отвечать за техническую составляющую проекта и составлять конкретные предложения.
Руководствуясь многолетним опытом в области энергетического инжиниринга, наши специалисты гарантируют, что разрабатываемые компанией ветроэнергетические проекты полностью соответствуют современным техническим требованиям, национальному законодательству Мексики и международным нормам и стандартам.
Расчет производительности ветропарка
На первоначальном этапе важно правильно спрогнозировать производительность ветропарка, поскольку ветрогенераторы не будут постоянно работать на максимальной мощности.
Нужно учитывать множество факторов, такие как номинальная мощность, характеристики ветрогенераторов, рельеф местности и так далее.
На основании этих параметров будут составлены специальные математические модели, с помощью которых возможно более-менее точно определить производительность ветряной электростанции. Эти результаты лягут на стол инвесторам проекта, которые должны принимать решение о целесообразности его реализации.
Производительность, рассчитанная на первом этапе, не учитывает электрические потери, связанные с вспомогательными установками. В процессе многолетней эксплуатации любой ветроэлектростанции могут возникают проблемы, снижающие производительность.
Инженеры компании должны отправиться непосредственно на участок строительства, чтобы лучше представлять риски и возможности конкретной местности.
Профессиональный подход минимизирует риски и неопределенности с которыми может столкнуться любой ветроэнергетический проект.
Все эти данные отражаются на окончательных инвестициях в ветроэлектростанцию.
Строительство подъездных путей
Первый процесс, который следует рассмотреть с точки зрения потенциального воздействия на окружающую среду, связан с доставкой ветряных турбин и другого оборудования к месту строительства.
Это требует строительства подъездных путей, соответствующих определенным требованиям и способных обеспечить безопасную транспортировку крупногабаритных грузов длиной до 40 метров и более.
При реализации проектов такого рода рекомендуется свести к минимуму земляные работы, чтобы сохранить окружающий ландшафт и естественные экосистемы. Учитывая удаленность строительных площадок от дорог общего пользования, обычно требуется строить дополнительные дороги к точкам расположения каждой турбины.
Инженеры должны соблюдать многочисленные требования к строительству подъездных путей, включая минимальные радиусы кривизны, уклоны, ширину и др.
Следует обеспечить высокую прочность дорожного покрытия, чтобы оно выдерживало многотонные грузовики.
Некоторые подъездные пути будут временными, то есть их использование ограничено первым этапом строительства ветропарка.
Другие дороги оборудуются как постоянные, необходимые для технического обслуживания и оперативного контроля.
Во всех случаях прокладка дорог требует соблюдения правил безопасности, ограничения движения автотранспорта по территории площадки, а также подготовки участка. Требуется подготовить зоны для хранения стройматериалов, рабочие бараки и другие строения.
Объемы земляных работ будут зависеть от орографии земли и технологии работ в каждом конкретном случае, и обычно они выше при расчистке и выравнивании участка. Дорожное покрытие обычно выполняется из неасфальтовых материалов, таких как гравий.
В случае пересечения подъездных путей с кабельными траншеями или водопроводом необходимо провести соответствующие работы по их защите. После завершения работ излишки материалов и временные помещения убираются.
Данный этап предполагает использование тяжелой техники и других транспортных средств, работающих на бензине или дизельном топливе. Также строительным бригадам понадобится значительный объем воды для очистки и мытья ковшей и другого оборудования.
При планировании строительства следует предусмотреть каналы поставок и места для хранения горюче-смазочных материалов, воды и так далее.
Строительство монтажных площадок
Установка ветряных турбин осуществляется на специально подготовленных площадках.
Это сложный процесс, требующий вспомогательной инженерной инфраструктуры.
На площадке можно устанавливать тяжелые строительные краны, которые будут поднимать элементы башни, лопасти и другие крупные части оборудования.
Обычно эта площадка имеет размеры более 20 метров в длину и 15 метров в ширину, в зависимости от выбранного генератора.
Поверхность монтажной площадки должна быть специально подготовленной, чтобы выдерживать массу кранов и оборудования.
Строительство основных зданий и сооружений
Важнейшим этапом работ является строительство эксплуатационных зданий и сооружений ветроэлектростанции, а также строительство электрической трансформаторной подстанции для преобразования генерируемой электроэнергии.
Этот этап включает следующие работы:
• Подготовка места для хранения материалов и оборудования.
• Расчистка территории, уборка мусора и строительство ограды.
• Земляные работы, включая прокладку траншей.
• Строительство и внутренняя отделка помещений.
• Доставка и установка оборудования.
• Уборка стройплощадки.
Современные ветропарки в Мексике представляют собой технически сложные объекты, которые обычно включают диспетчерские, здания управления и обслуживания, мастерские и административные помещения, не считая вспомогательных сооружений, систем водоснабжения и канализации.
Электромонтажные работы
В отличие от химических форм энергии (газ, нефть или уголь), электричество не может храниться в больших количествах.
Центры энергогенерации требуют постоянного спроса, устанавливающего оптимальный баланс между производством и потреблением.
Электрическая система ветряной электростанции предназначена для преобразования и передачи энергии, производимой каждой ветротурбиной, в сеть электроэнергетической компании, которая снабжает ближайшие города.
Электрическая система ветряной электростанции состоит из следующих элементов:
Трансформаторы ветрогенераторов
Эти трансформаторы могут располагаться внутри каждой башни или за ее пределами, представляя собой сборные модульные конструкции, размеры которых зависят от типа генератора и количества ветряных турбин, сгруппированных вместе.
Ветрогенераторы и подстанции соединяются кабелями, которые прокладываются под землей в специальных траншеях. Кроме того, при использовании масляных трансформаторов нужно построить ямы и системы для сбора трансформаторного масла.
Также потребуется дополнительная система кабелей управления (связи) и питания регулирующего оборудования, средств освещения и маневрирования для гондолы.
Подземная система среднего напряжения
Специальная подземная сеть должна соединять ветряные турбины друг с другом и с подстанцией ветряной электростанции. По этой причине компоновка сети СН основана на компоновке ветряных турбин и, желательно, чтобы кабельная траншея проходила параллельно подъездным путям без пересечения с ними.
Кабели СН обычно прокладывают в траншеях на глубине чуть более метра.
С технической точки зрения, эта глубина является результатом баланса между двумя факторами, поскольку близость кабеля к поверхности способствует рассеиванию тепла в атмосферу, а влажность имеет тенденцию к увеличению с глубиной.
Каждый ветрогенератор должен быть оборудован заземлением.
Коллекторная подстанция
Так называемая коллекторная подстанция преобразует ток среднего напряжения, который подается по линиям электропередачи внутри ветропарка, в ток более высокого напряжения. Это обеспечивает достижение показателей, необходимых для поставок электрической энергии в сеть распределительной компании.
Технические условия подключения ветряной электростанции к распределительной сети общего пользования будут учитывать номинальное и максимальное рабочее напряжение, максимально допустимую мощность короткого замыкания, пропускную способность линии, тип воздушной или подземной сети, систему заземление и др.
Сборка ветрогенераторов на месте
После того, как компоненты ветряной турбины доставлены к месту сборки, они монтируются с помощью тяжелого крана. Таким путем осуществляется подъем башни, гондолы и ротора.
Фундамент ветрогенератора представляет собой многоугольную бетонную опору, уходящую в землю на несколько метров, иногда дополнительно укрепленную сваями для устойчивости. Выбор конструкции фундамента определяется размерами и весом оборудования, а также особенностями грунта, на который будет воздействовать эта нагрузка.
После сборки и подключения ветрогенераторов группа специалистов выполняет испытания ветроэлектростанции и дополнительные работы, необходимые для сдачи готового объекта в эксплуатацию.
Техническое обслуживание ветропарков в Мексике
Работы по техническому обслуживанию ветряной электростанции в основном основаны на периодическом мониторинге работы ветряных турбин для обнаружения и устранения неполадок, вызывающих их отключение.
В связи с этим мониторингом устанавливаются планы профилактического и корректирующего обслуживания.
Профилактическое обслуживание включает:
• Замена подземных коммуникаций.
• Смазка подшипников и других движущихся частей.
• Замена поврежденных частей действующего оборудования.
• Осмотр критически важных элементов и др.
Для обеспечения технического обслуживания ветроэлектростанций необходимо создать зоны обслуживания и хранения смазочных материалов и запчастей, а также обеспечить постоянное присутствие обслуживающего персонала в количестве, зависящем от размера ветропарка.
Сколько стоит ветряная электростанция в Мексике
Общая стоимость установки ветряной турбины промышленного масштаба может варьировать в зависимости от количества устанавливаемых турбин.
На итоговую стоимость проекта влияет тип контракта, стоимость привлечения финансирования, налоги и льготы.
Средняя стоимость таких проектов может достигать 1 миллиона долларов за 1 МВт установленной мощности, причем оборудование для ветроэлектростанций имеет тенденцию к удешевлению в глобальном масштабе.
При оценке стоимости строительства ветропарка следует учитывать различия в зависимости от оборудования, местности и других факторов.
Инвестору следует учитывать, что техническое обслуживание ветроэлектростанции на протяжении срока ее жизни будет стоит около 1 цента за каждый киловатт-час.
В целом, строительство может занять от 1 до 2 лет, в зависимости от размеров ветропарка.
При этом общестроительные работы (площадки, фундаменты ветрогенераторов и дороги) обычно занимают 4-8 месяцев, а установка ветрогенераторов, электромонтажные работы и подключение к сети требуют от 8 до 16 месяцев.
Строительство ветропарка, состоящего из 10 турбин, требует строительной бригады численностью около 100 человек. Поскольку в Мексике можно нанять недорогую рабочую силу, инвесторы могут рассчитывать на существенную экономию при выполнении определенных видов работ, таких как расчистка территории, земляные работы, строительство дорог и заливка фундаментов.
Свяжитесь с нами, чтобы получить больше информации о наших инвестиционных и финансовых услугах.
Ветровая и солнечная энергия убивают птиц. Ученые теперь учатся у тел.
Наука
Мертвые птицы и летучие мыши могут помочь ученым сделать зеленую энергию более безопасной.
Автор Emma Foehringer Merchant Michael Macor / San Francisco Chronicle / Getty
Эта статья была первоначально опубликована журналом Undark Magazine.
«Это одна из наименее вонючих туш», — говорит Тодд Кацнер, заглядывая через плечо заведующей своей лабораторией, пока она срезает кусок мяса с мертвого голубя, лежащего на стальном лабораторном столе. Многие из образцов, прибывающих в это учреждение в Бойсе, штат Айдахо, давно мертвы, и тела пахнут, по его словам, «ничего, что вы могли бы легко описать, кроме гадости».
Биолог дикой природы из Геологической службы США, государственного агентства, занимающегося наукой об окружающей среде, Катцнер наблюдает, как руководитель его лаборатории ищет голубиную печень, а затем кладет ее блестящий темно-бордовый кусок в небольшой пластиковый пакет, помеченный символом биологической опасности. . Голубь является демонстрационным образцом, но образцы, включая мясо и печень, обычно замораживают, каталогизируют и хранят в морозильных камерах. Перья кладут в бумажные конверты и укладывают в коробки для папок; остальная часть туши выбрасывается. При необходимости для исследований сохраненные образцы могут быть обработаны и отправлены в другие лаборатории, которые проверяют наличие токсичных веществ или проводят генетический анализ.
Большинство птичьих туш, поступающих в лабораторию Бойсе, были доставлены с предприятий по производству возобновляемых источников энергии, где ежегодно погибают сотни тысяч крылатых существ в результате столкновений с лопастями турбин и другим оборудованием. Проекты чистой энергии необходимы для борьбы с изменением климата, говорит Марк Дэвис, биолог по охране окружающей среды из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн. Но он также подчеркивает важность смягчения их воздействия на дикую природу. «Я поддерживаю развитие возобновляемых источников энергии. Я также поддерживаю стремление сделать все возможное для сохранения биоразнообразия», — говорит Дэвис. «И я думаю, что эти две вещи могут очень сосуществовать».
С этой целью Катцнер, Дэвис и другие биологи работают с индустрией возобновляемых источников энергии, чтобы создать общенациональное хранилище мертвых птиц и летучих мышей, убитых ветряными и солнечными установками. По словам Дэвиса, тела содержат подсказки о том, как животные жили и умирали, и могут помочь ученым и операторам проекта понять, как уменьшить воздействие установок чистой энергии на окружающую среду.
Репозиторий нуждается в постоянном финансировании и поддержке со стороны отраслевых партнеров для поставки образцов. Но более широкий потенциал коллекции огромен, добавляет Дэвис. Он, Катцнер и другие биологи надеются, что туши предоставят множеству исследователей дикой природы доступ к образцам животных, которые им нужны для их работы, и, возможно, даже дадут ответы на будущие научные вопросы, которые исследователи еще не подумали задать.
В 1980 году Калифорния заложила основу для одного из первых в мире крупномасштабных ветроэнергетических проектов, когда выделила более 30 000 акров к востоку от Сан-Франциско для развития ветроэнергетики на участке земли, называемом перевалом Альтамонт. За два десятилетия компании установили здесь тысячи ветряных турбин. Но была и обратная сторона: хотя морской бриз сделал Альтамонт идеальным местом для получения энергии ветра, этот район также использовался гнездящимися птицами. Исследования показали, что они сталкивались с вращающимися лопастями турбин, что привело к гибели сотен краснохвостых ястребов, пустельг и беркутов.
«Это отличное место для ветряной электростанции, но это также очень плохое место для ветряной электростанции», — говорит Альберт Лопес, директор по планированию округа Аламеда, где расположены многие проекты.
В отчете за 2004 год, подготовленном для штата, было оценено количество смертей и предложены рекомендации, которые, по словам авторов, могут привести к снижению смертности от 20 до 50 процентов. Авторы утверждали, что наиболее эффективное решение заключалось в замене множества небольших турбин Altamont меньшим количеством более крупных турбин. Но, писали авторы, многие меры по снижению смертности будут экспериментальными «из-за степени неопределенности их вероятной эффективности». За этим последовало более десяти лет исследований, напряженности и судебных разбирательств, которые были сосредоточены на том, как снизить количество смертельных случаев при одновременном производстве экологически чистой электроэнергии, чтобы помочь Калифорнии достичь ее все более амбициозных целей в области климата.
Пока все это происходило, Катцнер зарабатывал докторскую степень. изучая орлов и других птиц, и начал собирать коллекцию перьев по всему миру. В Казахстане, куда он приезжал почти каждое лето с 1997 года для проведения полевых исследований, Катцнер заметил груды перьев под птичьими гнездами. Неся информацию о возрасте птицы, поле, питании и многом другом, они были слишком ценным ресурсом, чтобы просто оставить его, подумал он, поэтому собрал их. Это было началом того, что он описывает как принуждение к хранению и архивированию потенциально полезных научных материалов.
В 2007 году Катцнер совместно опубликовал статью, в которой исследователи провели генетический анализ естественно сбрасываемых перьев, метод, который может позволить ученым сопоставить образцы перьев с правильными видами птиц, когда визуальная идентификация затруднена. Позже он буксировал туши оленей через Восточное побережье, чтобы заманивать и ловить беркутов, чтобы отслеживать пути их миграции. Сегодня часть его исследований включает проверку туш на наличие свинца и других химических веществ, чтобы понять, контактируют ли птицы с ядовитыми веществами.
В течение последнего десятилетия Катцнер также исследовал, как птицы взаимодействуют с энергетическими установками, такими как ветряные и солнечные проекты. Исследования подсчитали, что за это время в таких учреждениях в США ежегодно умирают сотни тысяч птиц. Это все еще небольшая часть миллионов птиц, которые, по оценкам по крайней мере в одной статье, ежегодно погибают из-за разрушения среды обитания, изменения климата ниже по течению и других воздействий электростанций, работающих на ископаемом топливе, и атомных электростанций. Но возобновляемые источники энергии быстро растут, и исследователи пытаются определить, как этот продолжающийся рост может повлиять на дикую природу.
Летучих мышей, кажется, привлекают ветряные турбины, и иногда их бьют лопасти, когда они пытаются устроиться в башнях. Птицы иногда пикируют и врезаются в фотоэлектрические солнечные панели, возможно, думая, что стекло — это вода, безопасная для приземления. Известно, что отдельная, менее распространенная солнечная технология, в которой используются зеркала для концентрации солнечных лучей в тепловую энергию, поджигает птиц, подлетающих слишком близко, — фактор, который вызвал сопротивление таких объектов со стороны орнитологов. Но ученые до сих пор не до конца понимают эти многочисленные взаимодействия или их влияние на популяции птиц и летучих мышей, что затрудняет их предотвращение.
В 2015 году, уже работая в Геологической службе США, Катцнер и группа других ученых получили 1 миллион долларов от Калифорнийской энергетической комиссии для изучения воздействия возобновляемых источников энергии на дикую природу с использованием сотен туш с перевала Альтамонт. NextEra Energy, один из крупнейших владельцев проекта, пожертвовал около 1200 туш, собранных на их объектах в Альтамонте.
Команда проанализировала 411 птиц, собранных за десять лет в Альтамонте, и еще 515 птиц, пойманных в течение четырехлетнего периода на солнечных проектах в Калифорнии. Они обнаружили, что многие из птиц прибыли со всех концов США, предполагая, что возобновляемые источники энергии могут повлиять на популяции далеких птиц во время их миграции. В начале 2021 года Катцнер и группа других ученых опубликовали статью об исследовании образцов, собранных на ветряных электростанциях в Южной Калифорнии. Их результаты показали, что замена старых турбин меньшим количеством новых моделей не обязательно снижает смертность диких животных. По словам авторов, расположение проекта и количество производимой им энергии, вероятно, являются более сильными факторами, определяющими уровень смертности.
В Алтамонте ученые все еще работают над изучением последствий для птиц и летучих мышей, и для наблюдения за работой был создан технический комитет. По словам Лопеса, постоянные усилия по замене старых турбин на новые направлены на сокращение числа погибших там птиц, но вопрос о том, работает ли это, остается открытым. Ожидалось, что установка меньшего количества турбин, производящих больше энергии на единицу, чем более ранние модели, обеспечит меньше точек столкновения для птиц и больше места для среды обитания. А когда будут установлены новые турбины, ученые смогут порекомендовать места на территории проекта, где птицы с меньшей вероятностью столкнутся с ними. Но, согласно статье 2021 года, написанной Кацнером и другими учеными, на смертность влияют и другие переменные, помимо размера турбины и расстояния между ними, такие как время года, погода и поведение птиц в этом районе.
На небольшой дороге в Альтамонте белый знак отмечает вход в ветропарк NextEra Golden Hills, где компания недавно заменила старые турбины новыми, более крупными моделями. Неподалеку бездействует еще один ветряной проект — реликвия из другого времени. Его старые турбины стоят неподвижно, коренастые и серые рядом с их изящными современными преемниками на горизонте. На холмах тихо, если не считать статического гудения силовых кабелей.
Некоторые защитники природы все еще беспокоятся об этом районе. В 2021 году Национальное общество Одюбона, которое заявляет, что оно решительно поддерживает возобновляемые источники энергии, подало в суд на утверждение нового ветряного проекта в Альтамонте, утверждая, что округ не провел достаточной экологической экспертизы или смягчения последствий гибели птиц.
Катцнер связывает свою работу в Калифорнии с зарождением хранилища, которое он назвал Инициативой по возобновляемым источникам энергии и дикой природе. Эми Феснок, биолог из Бюро по управлению земельными ресурсами, которая сотрудничает с Катцнером, просто называет это «файлом трупов».
В Айдахо Катцнер уже собрал более 80 000 образцов, многие из которых взяты из коллекции перьев, которую он хранил десятилетиями, а еще тысячи были доставлены компаниями, занимающимися возобновляемыми источниками энергии, и их партнерами. В конечном счете, Катцнер хотел бы видеть группу местоположений репозиториев, соединенных базой данных. Это позволит другим ученым получить доступ к образцам птиц и летучих мышей и использовать их различными способами, например, извлекая их ДНК или проводя токсикологические тесты.
«Каждый раз, когда мы получаем тушу животного, она имеет ценность для исследования, — говорит Катцнер. «Если я подумаю об этом с научной точки зрения, если вы оставите эту тушу в поле, вы потеряете данные».
Эти данные важны для таких людей, как Аманда Хейл, биолог, которая помогала строить хранилище во время учебы в Техасском христианском университете. В настоящее время она является старшим биологом-исследователем в Western EcoSystems Technology, консалтинговой компании, которая, наряду с предоставлением других услуг, проводит исследования мертвых диких животных на объектах возобновляемой энергии. Часть ее новой роли включает в себя поддержание связи с компаниями, занимающимися экологически чистой энергией, и государственными органами, которые их регулируют, обеспечивая, чтобы лица, принимающие решения, располагали самыми последними научными данными для информирования проектов. По ее словам, более качественные данные могут помочь клиентам составить более точные планы сохранения и помочь агентствам узнать, на что обращать внимание, упростив регулирование.
«Как только мы сможем понять закономерности смертности, я думаю, вы сможете лучше разрабатывать и внедрять стратегии смягчения последствий», — говорит Хейл.
Однако у этой инициативы есть свои скептики. Джон Андерсон, исполнительный директор Коалиции действий в области энергетики и дикой природы, членской группы по чистой энергии, видит достоинства в усилиях, но опасается, что программа может быть «использована для характеристики воздействия возобновляемых источников энергии в очень неблагоприятном свете», не признавая ее преимущества. Ветроэнергетика уже давно чувствительна к предположениям, что она убивает птиц.
Несколько компаний, занимающихся возобновляемыми источниками энергии, с которыми Undark связался для этой истории, не ответили на запросы о наблюдении за дикой природой на своих объектах или перестали отвечать на запросы об интервью. Другие отраслевые группы, в том числе Американская ассоциация чистой энергии и Институт возобновляемой энергии дикой природы, отклонили просьбы об интервью. Но похоже, что многие компании участвуют — в Айдахо Катцнер получил птиц из 42 штатов.
Уильям Фолькер, представитель нации команчей, десятилетиями руководивший хранилищем птиц и перьев под названием Sia, говорит, что разочарован отсутствием внимания к племенам со стороны подобных инициатив правительства США. По его словам, коренные народы имеют преимущественное право на «виды, представляющие интерес для коренных народов». Его репозиторий каталогизирует и отправляет птичьи туши и перья коренным народам для церемониальных и религиозных целей, а Фолькер также заботится об орлах.
«На данный момент у нас просто нет голоса на ринге, и это прискорбно», — говорит Фолькер.
Катцнер, со своей стороны, говорит, что хочет, чтобы проект был совместным. По его словам, Инициатива Renewables-Wildlife Solutions отправила несколько образцов в хранилище в Аризоне, которое предоставляет перья для религиозных и церемониальных целей, и архив RWSI может отправить другие материалы, которые он не архивирует, но он еще не связался с другими местами. сделать это.
«Жалко, если эти части птиц не используются», — говорит он. «Я бы хотел, чтобы их использовали в научных или культурных целях».
Многие ветряные электростанции США уже отслеживают и собирают упавших диких животных. На ветровой электростанции в Калифорнии, чуть более чем в часе езды к северу от Альтамонта, муниципальный коммунальный округ Сакраменто пытается очищать свои морозильники по крайней мере раз в год — до того, как тела начнут пахнуть, Аммон Райс, руководитель отдела охраны окружающей среды государственной коммунальной службы. -сервисный отдел, говорит. Многие экземпляры, которые накапливают компании, хранятся до тех пор, пока их не выбросят. До недавнего времени образцы были доступны правительственным и академическим исследователям лишь частично.
Существует множество причин, по которым компания, занимающаяся экологически чистой энергией, может нанимать людей для сбора мертвых животных на своем объекте: в некоторых районах компании требуют, чтобы компании обследовали участки на определенных этапах их разработки и отслеживали, сколько птиц и летучих мышей было найдено мертвыми. Удаление туш также может отпугнуть падальщиков, таких как койоты, лисы и стервятники. И федеральное правительство установило добровольные правила сохранения для ветровых проектов; для некоторых компаний соблюдение рекомендаций является частью поддержания хороших политических отношений.
Большую часть времени люди-искатели обсуждают проект, прогуливаясь по участкам под турбинами или по солнечным полям. Это «чрезвычайно трудоемко», — говорит Тревор Петерсон, старший биолог Stantec, одной из консалтинговых фирм, которых часто нанимают для проведения таких исследований. На некоторых участках мертвые тела вынюхивают обученные собаки.
В течение многих лет биологи-природоохранники пытались найти применение существам, томящимся в морозильных камерах на объектах экологически чистой энергии по всей стране. Чтобы запустить общенациональный проект, Катцнер начал работать с двумя другими исследователями: Дэвисом, биологом-природоохранником из Университета Иллинойса, и Амандой Хейл, в то время профессором биологии в TCU. Они были частью небольшого сообщества людей, «которые собирают мертвечину», — говорит Катцнер. Все трое начали встречу, к которой присоединились ученые из Бюро по управлению земельными ресурсами и Службы охраны рыбных ресурсов и дикой природы США, которые помогли связать инициативу с дополнительными отраслевыми партнерами, желающими отправить туши.
Опираясь на существующие образцы Катцнера, репозиторий превратился из идеи в небольшую программу. За последние два года, как сообщил Катцнер в электронном письме, он получил около 650 000 долларов от Бюро по управлению земельными ресурсами. Это также заслужило упоминание в недавнем отчете агентства Конгрессу о его прогрессе в развитии возобновляемых источников энергии.
Дэвис уже принимал образцы с ветровых установок, когда начал работать над хранилищем. Обычно тела отправляются в его лабораторию по почте, но он предпочитает организовывать доставку из рук в руки, когда это возможно, после одного злополучного инцидента, когда коллега получил отправленную коробку «супа из летучих мышей». Чтобы получить доставку лично, Дэвис часто слоняется по парковке университета, ожидая прибытия другой стороны, чтобы они могли выгрузить груз.
«Это очень похоже на незаконную сделку с наркотиками, — говорит Дэвис. «Это очень похоже на незаконную сделку с наркотиками — уверяю вас, это не так».
Недавно Рикки Гизер, полевой техник, работающий с Дэвисом, проехал несколько часов из Иллинойса в центральную Индиану, чтобы встретиться с представителем охраны дикой природы Огайо на стоянке Cracker Barrel. Дэвис организовал Андарк , чтобы он стал свидетелем обмена через Zoom. Руками в латексных перчатках Гизер перенес пакеты с более чем 300 замороженными птицами и летучими мышами, вынув их из государственных холодильников, а затем осторожно поместив в холодильники, принадлежащие его университету. Вся транзакция была завершена менее чем за 15 минут, но на ее согласование ушли недели.
Дэвис изучает летучих мышей и другие «организмы, которые не нравятся людям», уделяя особое внимание генетике. Он вырос в Айове, охотясь на пауков и змей, и теперь хранит банку с маринованными гремучими змеями — сувенир из своего докторского исследования — на полке за своим столом. По его словам, защита этих существ имеет чрезвычайно важное значение. Летучие мыши приносят значительную экономическую выгоду, поедая жуков, наносящих вред урожаю. И их популяция сокращается с угрожающей скоростью: болезнь под названием «синдром белого носа» уничтожила более 90 процентов популяции трех североамериканских видов летучих мышей за последнее десятилетие. В конце ноября 2022 года Служба охраны рыбных ресурсов и дикой природы США внесла любимый вид Дэвиса, северную ушастую летучую мышь, в список находящихся под угрозой исчезновения.
Для некоторых видов гибель на ветряных электростанциях является еще одним фактором стресса для популяций. Ученые ожидают, что изменение климата ухудшит ситуацию для летучих мышей и биоразнообразия в целом. «Из-за этого стечения факторов летучим мышам сейчас очень тяжело», — говорит Дэвис. «Нам нужно работать намного усерднее, чем сейчас, чтобы сделать их жизнь лучше».
Как и другим исследователям дикой природы, Дэвису иногда было трудно получить образцы, необходимые ему для отслеживания видов и понимания их поведения. Многие проводят время в поле, но это дорого. По словам Дэвиса, в зависимости от целевых видов приобретение достаточного количества животных может занять годы. Он использовал музейные коллекции для своей докторской диссертации и до сих пор рассматривает их как «неиспользованный источник исследовательского потенциала». Но многие музеи сосредоточены на сохранении образцов в неприкосновенности для сохранения и будущих исследований, поэтому они могут не подойти для каждого проекта.
Остается утиль. Замороженные туши птиц и летучих мышей «бесценны» для ученых, сказал Феснок, биолог из Бюро по управлению земельными ресурсами. По словам Кацнера, на данный момент образцы, собранные в рамках инициативы Renewables-Wildlife Solutions, привели к написанию около 10 научных статей. Дэвис говорит, что коллекция может снизить затраты на исследования для некоторых ученых, сделав доступным большое количество образцов, особенно для видов, которые трудно собрать. Ученым сложно ловить мигрирующих летучих мышей, которые летают высоко в воздухе, с помощью сетей, что затрудняет оценку численности популяции. Биологи летучих мышей говорят, что мы еще многого не знаем об их поведении, ареале и численности.
В то время как ученые работают над сбором более качественных данных, несколько компаний экспериментируют с механизацией как возможным способом снижения смертности на своих предприятиях. На ветряной электростанции в Вайоминге компания Duke Energy установила вращающуюся камеру, напоминающую R2-D2 на ходулях. Технология под названием IdentiFlight предназначена для использования искусственного интеллекта для идентификации птиц и отключения турбин за считанные секунды, чтобы избежать столкновений.
До IdentiFlight технические специалисты устанавливали садовые стулья на участке площадью 17 000 акров и смотрели в небо, иногда по восемь часов в день, чтобы выслеживать орлов. Это была неэффективная система, подверженная человеческим ошибкам, говорит Тим Хейс, недавно ушедший на пенсию с должности директора по экологическому развитию коммунального предприятия. IdentiFlight сократил гибель орлов там на 80 процентов, добавляет он. «Он может видеть на 360 градусов там, где люди не могут, и он никогда не устает, никогда не моргает, и ему никогда не приходится ходить в туалет».
Биологи говорят, что эффективность этих типов технологий до сих пор неизвестна, отчасти из-за неполных данных о численности и распространении крылатых диких животных.
Катцнер и его коллеги хотят, чтобы репозиторий помог изменить это, но сначала им потребуется долгосрочное финансирование, чтобы привлечь больше партнеров и сотрудников. По оценкам Дэвиса, ему нужно от 1 до 2 миллионов долларов, чтобы построить надежное хранилище только в своем университете. В идеале часть проекта Геологической службы США в Бойсе должна иметь собственное здание. На данный момент Катцнер хранит перья в помещении, которое одновременно служит конференц-залом Геологической службы США. По соседству, в комнате, пронизанной глухим гулом, стены увешаны морозильными камерами. Некоторые из них содержат уже каталогизированные образцы. Другие держат черные мешки для мусора, наполненные телами птиц и летучих мышей, ожидающими обработки.
ферм США, работающих на возобновляемых источниках энергии, экономически опережают 99% угольных электростанций – исследование | Новости США
В настоящее время уголь в США экономически уступает возобновляемым источникам энергии до такой степени, что поддерживать работу 99% угольных электростанций в стране дороже, чем строить совершенно новые солнечные или ветряные электростанции. поблизости, новый анализ нашел.
Резко падающая стоимость возобновляемой энергии, которая была усилена прошлогодним Законом о снижении инфляции, означает, что дешевле построить массив солнечных панелей или группу новых ветряных турбин и подключить их к сети, чем поддерживать согласно исследованию, эксплуатирует все 210 угольных электростанций на территории США, за исключением одной.
«Уголь однозначно дороже энергии ветра и солнца, просто он больше не может конкурировать с возобновляемыми источниками энергии», — сказала Мишель Соломон, политический аналитик Energy Innovation, которая провела анализ. «Этот отчет, безусловно, бросает вызов утверждениям о том, что уголь никуда не денется».
Новый анализ, проведенный после того, как демократы в Законе о снижении инфляции прошлым летом предоставили 370 миллиардов долларов в виде налоговых льгот и другой поддержки чистой энергии, сравнил расходы на топливо, эксплуатацию и техническое обслуживание американского угольного флота со строительством новая солнечная или ветровая с нуля в том же инженерном регионе.
В среднем предельные издержки для угольных электростанций составляют 36 долларов за мегаватт-час, в то время как новая солнечная электростанция стоит около 24 долларов за мегаватт-час, или примерно на четверть дешевле. Только одна угольная электростанция — Драй-Форк в Вайоминге — конкурентоспособна по стоимости с новыми возобновляемыми источниками энергии. «Было немного неожиданно обнаружить это, — сказал Соломон. «Это показывает, что не только стоимость возобновляемых источников энергии снизилась, но и Закон о снижении инфляции ускоряет эту тенденцию».
Уголь, который является топливом с высоким содержанием углерода и ответственен за 60% выбросов тепла планеты при производстве электроэнергии, когда-то составлял основу американской энергосистемы, производя достаточно энергии, чтобы освещать 186 миллионов домов на пике в 2007 году. Однако , к 2021 году этот объем производства упал на 55%, а количество рабочих мест в угледобывающей отрасли за последнее десятилетие сократилось более чем вдвое, до менее 40 000 человек.
… Нам нужно ускорить развитие ветра и солнца, чтобы, когда придет время, мы могли отучить себя от угля.Мишель Соломон
Большинство угольных электростанций США устаревают, и их обслуживание становится все более дорогим, а их источник топлива был широко вытеснен дешевыми источниками газа. Экологические нормы, которые Дональд Трамп пообещал отменить в невыполненной миссии по возрождению угольной промышленности, когда он был президентом, также наложили расходы на сектор, принуждая к сокращению токсичных выбросов, таких как ртуть и диоксид серы.
Добыча угля достигла 55-летнего минимума в 2020 году, но в отрасли наблюдались последующие признаки роста после вторжения России в Украину, что привело к росту цен на энергоносители во всем мире и вызвало давление на страны с целью найти альтернативный источник топлива для Русский газ.
Сторонники угля утверждают, что он является надежным источником топлива во времена нестабильности, и нападают на Джо Байдена за попытку отвлечь США от ископаемого топлива. «Вытеснение основных угольных мощностей из сети — без надежных альтернатив и инфраструктуры для их поддержки — только усугубит надежность и экономические проблемы», — сказал в ноябре Рич Нолан, президент Национальной горнодобывающей ассоциации.
«Посмотрите на наших друзей в Европе, которые вслепую бросились закрывать угольные электростанции в быстром темпе и теперь работают от Германии до Дании, чтобы вернуть те же электростанции в строй. Глобальный энергетический кризис реален и ложится тяжелым бременем на людей во всем мире и здесь, дома; преднамеренные шаги по обострению этого кризиса безрассудны и немыслимы».
Несмотря на то, что уголь переживает долгосрочный спад, маловероятно, что он исчезнет в ближайшем будущем – многие коммунальные предприятия по-прежнему вкладывают значительные средства в источники топлива и масштабы инфраструктуры возобновляемых источников энергии, включая энергетические проекты, новые линии электропередачи, батареи и другие хранилища для справиться с прерывистой доставкой, еще недостаточно велик, чтобы вызвать массовое прекращение добычи угля. Но аналитики говорят, что более широкие тенденции, подкрепленные прошлогодними расходами на климат, похоже, приведут к тому, что наступит эра угля.
«Мы не можем просто щелкнуть пальцами и вывести из эксплуатации все угольные электростанции, но нам нужно ускорить развитие ветровой и солнечной энергии, чтобы, когда придет время, мы могли отказаться от угля», — сказал Соломон.
«Здесь есть огромные возможности для инвестиций в угольные сообщества, повышения устойчивости местной экономики и экономии денег».
Джеймс Сток, экономист Гарвардского университета, не участвовавший в отчете Energy Innovation, сказал, что анализ «звучит правдоподобно» и что уголь больше не является экономически конкурентоспособным.
«Мы не можем завтра закрыть все эти электростанции, нам нужно сделать это упорядоченно, чтобы обеспечить надежность сети, но мы должны быть в состоянии сделать это достаточно быстро», — сказал он.