Ветряные турбины это ветрогенераторы третьего поколения. Ветровая или ветряная энергия
Энергия ветра: плюсы и минусы
уже прочитали: 213
Электроэнергия
Электроэнергия — уникальный ресурс. Ее можно вырабатывать в любых количествах, она неиссякаема и не базируется на ископаемых элементах. Такие свойства делают электроэнергию очень востребованной, распространенной и популярной. Существует и оборотная сторона — для производства электричества требуется достаточно мощное оборудование, требующее обслуживания, ремонта и прочих работ, которые могут производиться только квалифицированными людьми.
Электрические магистрали, разветвленная сеть которых охватывает всю страну, ведут только к густонаселенным районам, минуя отдаленные регионы. Это объяснимо, так как расходы на проведение ЛЭП очень велики, поэтому в первую очередь обеспечиваются электричеством только самые крупные пункты.
Способы автономного получения электроэнергии и их последствия
Решить проблему отсутствия электричества можно разными способами. Распространены дизельные и бензиновые генераторы, иногда встречаются мини-ГЭС, позволяющие обеспечить энергией небольшой поселок. Все эти способы имеют определенный недостаток — они отрицательно влияют на окружающую природу. Выбросы от двигателей бензиновых или дизельных генераторов губительно воздействуют на атмосферу, содержат пары свинца и прочих вредных химических соединений.
Дамбы, образуемые для создания мини-ГЭС создают искусственные водоемы, нарушающие естественное равновесие природных процессов в регионе, изменяют гидродинамический режим грунтовых водоносных пластов, объемы питания рек, расположенных ниже по течению. Все эти воздействия запускают процессы, уничтожающие природные богатства страны. Самое опасное в них — незаметность и постепенность действия. Все происходит очень медленно, исподволь, пока в один день не оказывается, что произошли необратимые изменения, полностью меняющие состояние экологии в регионе.
Альтернативные источники энергии
Кроме традиционных, наиболее распространенных способов получения электричества существуют другие, менее используемые, но вполне эффективные средства. К ним относятся солнечная энергия, приливные электростанции, АЭС и другие энергоблоки, способные вырабатывать электричество в промышленных масштабах или для нужд отдельного дома. Но существует один способ, имеющий массу преимуществ перед остальными.
Речь идет о , вполне эффективной и активно развивающейся отраслью энергетики в странах Запада. Потоки ветра, перемещающиеся по атмосфере, имеют огромную энергию, которая используется пока еще довольно скудно.
В России такими разработками занялись относительно недавно, так как в советское время ветроэнергетика считалась убыточной и непроизводительной отраслью. Упор делался на крупные гидроэлектростанции, позволяющие обеспечивать энергией индустриальные регионы, питать производственные цеха и металлургические комбинаты. В сравнении с потребностями промышленности, расходы энергии на бытовые нужды населения незначительны, поэтому обеспечивались практически по остаточному принципу. Поэтому и существуют до сих пор регионы, куда магистрали электроснабжения не проведены.
Ветроэнергетика — наиболее удачный выход из положения. Дело в том, что при помощи одного-двух ветряков можно обеспечить энергией всю усадьбу, не создавая крупную сеть с множеством дорогостоящего оборудования.
Плюсы и минусы ветровых электростанций
имеют массу достоинств. В их числе:
- компактность. Ветряк занимает точечное положение и не требует какой-то территории для функционирования
- полная безопасность для окружающей среды. Ветрогенератор только получает энергию, ничего не отдавая взамен, поэтому внести в экологию какие-либо изменения он не может
- отсутствие потребностей в каком-либо топливе, вся работа системы производится абсолютно автономно
- высокая ремонтопригодность ветряков, особенно в сравнении с гидроэлектрстанциями
- расходы на получение энергии стабильны и поддаются прогнозированию
- минимальные потери энергии при передаче, возможность установки ветряков вблизи от потребителей
При таких значительных преимуществах, делающих ветроэнергетику весьма привлекательной отраслью, существует немало аргументов против нее. Если не считать различных утверждений о вреде для птиц или о сильном шуме, издаваемом ветряками, которые на проверку оказываются просто несостоятельными, можно выделить несколько действительно серьезных недостатков:
- высокие единовременные вложения, особенно если речь идет о ветроэлектростанции, объединяющей несколько десятков ветряков
- непостоянство скорости и направления потоков ветра, которые трудно предсказать или запланировать. Здесь же надо отметить случающиеся шквалы или штормы, способные вывести из строя высокие мачты с лопастями, не готовыми к таким нагрузкам
- в лучшем случае составляет 30%, а в среднем — гораздо меньше, что является самым серьезным аргументом против такого направления энергетики
Мнение эксперта
Эксперт Energo.House Фомин О. А.
Горный инженер, строитель.
Следует учитывать, что рассматривать ветроэнергетику в качестве альтернативы гидроэнергетике можно только с позиций полной недоступности последней.
При равных возможностях первенство ГЭС очевидно, поэтому речь не идет о замене одного типа станций на другой, а лишь о возможности получения энергии при отсутствии обычных методов.
Если рассуждать на бытовом уровне, то приобретение ветряка, даже недорогого, весьма сильно ударит по семейному бюджету. Учитывая реалии, можно вполне ответственно утверждать, что в большинстве регионов, где нет электричества, покупка промышленного ветряка людям не по карману. Другое дело — самостоятельное изготовление. Здесь картина иная, так как техническое творчество у русского человека в крови, а если к тому подталкивают жизненные обстоятельства, то самая серьезная мотивация обеспечена.
Виды ветрогенераторов
Существующие конструкции ветрогенератоов делятся в первую очередь на горизонтальные и вертикальные. Устройства с горизонтальной осью вращения являются более эффективными, стабильнее в работе и обеспечивают более ровные результаты, но нуждаются в постоянном наведении на ветер и более сложны в самостоятельном изготовлении.
Мнение эксперта
Эксперт Energo.House Фомин О. А.
Горный инженер, строитель.
Ветряки с вертикальной осью вращения просты и доступны для изготовления своими руками. Они не требовательны к направлению ветра или высоте подъема над землей, главным условие для них является отсутствие поблизости крупных зданий или сооружений, заслоняющих ветер.
Недостаток этих конструкций — относительно низкая эффективность, вызванная одновременным воздействием как на рабочую часть лопастей, так и на обратную, создавая усилие, уравновешивающее лопасти в состоянии покоя. Для решения этого вопроса созданы разные конструкции роторов, в число которых входят:
- ротор
- ротор Дарье
- ротор
- ортогональный
- геликоидный и т.д.
Разница между этими конструкциями заключается в конфигурации лопастей и в том, как решается вопрос с отрицательным воздействием на их обратную сторону. Наиболее простая и доступная конструкция Савониуса представляет собой две изогнутые по продольной оси лопасти, расположенные по диаметральной оси. Самая сложная на сегодняшний день — конструкция Третьякова, представляющая собой систему воздухозаборников и направляющих конструкций, организующих поток воздуха таким образом, чтобы полностью исключить потери от противонаправленных воздействий.
Выбор прототипа для самостоятельного изготовления обычно делается исходя из возможностей, наличия оборудования и материалов и прочих обстоятельств, способных повлиять на принятие решения. Необходимо понимать, что создание ветряка — это не решение вопроса, для того, чтобы включить лампочку, надо сначала изготовить собственно генератор, инвертор, подключить аккумуляторы, установить контроллер заряда, соединить все это должным образом и настроить работу комплекса.
Как самостоятельно сделать ветрогенератор
Ответ на этот вопрос лежит в плоскости подготовки человека в теоретическом или техническом плане. Обычный порядок работ примерно следующий:
- создание проекта
- произведение всех доступных расчетов
- подготовка материалов
- приобретение элементов системы, которые невозможно сделать самостоятельно (например, аккумуляторов)
- изготовление вращающихся частей (ротора)
- установка ротора, проверка рабочих качеств, внесение необходимых конструктивных изменений
- сборка генератора (если планируется собрать его самостоятельно, а не использование готовых образцов)
- соединение всей системы в комплекс, пробный запуск
- настройка системы, регулировочные работы
- эксплуатация
Полезное видео
Порядок работ определен условно, в каждом конкретном случае имеют место собственные условия или возможности. Некоторые пользователи обходятся без аппаратуры, подключая приборы потребления непосредственно к генератору. Это позволяют делать с собой далеко не все устройства или приборы, но, например, ТЭНы таким образом включить можно. Так делается, если дополнительного оборудования пока не имеется, а греть воду уже надо. Кроме того, необходимо, чтобы скорость ветра была более-менее постоянной и ровной.
energo.house
Что лучше - ветровые электростанции или солнечные системы?
Админ | 2 Июнь 2017 | Комментариев: 0
Что по Вашему лучше - ветровые электростанции или солнечные системы. Каждая из технологий имеет свои преимущества и недостатки...
Что по Вашему лучше - ветровые электростанции или солнечные системы? Ответить на этот казалось бы несложный вопрос не так уж и просто, каждая из технологий имеет свои преимущества и недостатки. И то, какая из технологий будет для Вас лучше, во многом зависит от целей её применения и места в домашней энергосистеме.
Для выработки большого количества электроэнергии, в промышленных масштабах ветровые электростанции являются наиболее очевидным решением, хотя электроэнергия из ветра не такое уж и дешёвое удовольствие. Большие ветряки более эффективны и сравнительно быстро могут быть установлены в различных местах - в том числе и далеко в море. В отличие от первых больших ветровых электростанций, современные турбины практически бесшумны. Крупнейшие из ветровых систем могут производить 2 мегаватта электроэнергии - этого достаточно, чтобы обеспечить электроэнергией более 2000 жилых домов.
В более меньших масштабах ветровые электростанции могут быть хорошей альтернативой для солнечной энергии, но чаще всего уступают им по эксплутационным показателям. Поэтому их лучше всего использовать для выработки электричества совместно с солнечной энергетической системой: небольшая ветровая турбина будет вырабатывать электроэнергию на ветру например ночью, а солнечные батареи смогут генерировать электричество в дневное время, при отсутствии ветра. Конечно стоимость такого совместного проекта будет достаточно высокой...
У малых ветровых электростанций действительно имеется ряд недостатков. По сравнению с большими турбинами, используемыми энергетическими компаниями, малые ветровые электростанции не особенно эффективны и для получения необходимого количества энергии должны быть расположены достаточно высоко. Они также требуют равномерных воздушных потоков: чем меньше ветровые турбины тем больше они восприимчивы к турбулентности. Так что, если вы живете рядом с оживленным движением, вблизи высоких деревьев, или на застроенной территории, ветровые электростанции вряд ли будут хорошим выбором для вас.
Ветровые электростанции работают лучше всего на побережье или на большом, открытом участке земли, где средняя скорость ветра довольно высока. В идеале, турбины должны быть установлены достаточно высоко - даже небольшие ветровые электростанции часто монтируются на высоте 8-10 метров, кроме того их лучше размещать вдали от зданий. Монтаж ветровой турбины на крыше является не идеальным решением, поскольку само здание создает турбулентность, да и незаметная вибрация исходящая от ветряка может увеличиваться проходя через кирпичные стены, создавая громкий и раздражающий вибрирующий звук.
Все эти недостатки ветровых электростанций могут добавить значительную стоимость для Вашего проекта. Меньшая ветровая турбина, которая создает несколько ватт мощности при низких скоростях ветра, как правило лучше, чем большая ветровая турбина, которая генерирует много энергии при высоких скоростях ветра. Малые, самодельные ветряки часто можно найти на небольших огородных или дачных участках - во время отсутствия хозяев небольшой ветряк поддерживает в заряженном состоянии батареи.
Жизненно важно при установке ветровых электростанций правильно подобрать площадку. Точное измерение скорости ветра в разных местах поможет вам обеспечить оптимальную производительность для вашей энергосистемы. Лучшим способом сделать это является использование профессиональных инструментов, способных не только измерить скорость ветра и турбулентность, но и предсказать количество энергии, которое можно генерировать на этом участке с помощью силы ветра.
Покупка дешевых ветровых электростанций, это почти всегда ложная экономия. Покупайте турбины известных торговых марок, таких как Rutland, Wren или Coemi. Это поможет вам сэкономить деньги и обеспечить вам надежную энергосистему в долгосрочной перспективе. Что лучше, ветровые электростанции или солнечные системы решать конечно Вам. Всё зависит от Ваших условий....
www.tesla-tehnika.biz
| 1. Ветровая энергия дорогаяВетровая энергия конкурентоспособна в регионах со скоростью ветра от умеренной до высокой. Учитывая тот факт, что в процессе производства ветровой энергии нет топлива, она не растет в цене вместе с ним. Нет затрат на закупку и доставку сырья, на уменьшение загрязнения окружающей среды.Кроме того, стоимость ветровой энергии с каждым годом уменьшается благодаря новым технологиям, в отличие от энергии, которую вырабатывают электростанции, работающие на угле и уране. |
| 2. Источники энергии ветра ненадежны и должны «перестраховываться» традиционными источникамиКоличество энергии ветра, которую производят ветряные электростанции, меняется в зависимости от погодных условий. Однако это не значит, что ветровые станции ненадежны. В отличие от современных электростанций, ветряная ферма может работать бесперебойно даже в случае поломки на одной из ветряных турбин – ведь остальные турбины будут продолжать работу. |
| 3. Ветровые турбины работают в течение непродолжительного времени На полную мощность ветряная ферма может работать лишь 10% своего времени, хотя их и строят в районах, где погода обычно ветреная. Но ветровые турбины производят электрическую энергию большинство времени своей работы (65-80%), хотя количество получаемой энергии может варьироваться. Ни одна из электростанций не вырабатывает энергию на 100% заявленной мощности 100% своего времени. К тому же, электростанции часто закрывают на ремонт и техническое переоснащение. |
| 4. Ветер дает мало энергии Одна стандартная двухмегаваттная турбина производит электрическую энергию для 600-800 домов. А с использованием новых технологий эта цифра может возрасти. |
| 5. Ветровые турбины неэффективны Ветровые турбины эффективны, и чтобы это доказать, можно подсчитать «энергетическую окупаемость» этой технологии – промежуток времени, за который производится определенное количество энергии. Ветряные станции, согласно исследованиям американских ученых из университета Уилсон-Мэдисон, производят в 17-40 раз больше энергии, чем потребляют за то же время. Обычные атомные электростанции – лишь в 16 раз. |
| 6. Ветровые станции ужасно выглядят О вкусах, конечно, не спорят, но многочисленные фотографии ветровых станций доказывают, что турбины могут гармонично вписываться в пейзаж. Благодаря усилиям промышленных дизайнеров современные турбины элегантны и эстетичны. |
| 7. Ветровые турбины очень шумные Новые инженерные решения в конструкциях ветровых турбин помогли преодолеть проблему излишнего шума. В частности, аэродинамический шум уменьшили при помощи изменения толщины лопастей турбин и их ориентации относительно направления ветра. Шум, который издают турбины, на расстоянии 250 м не превышает шума от работы обычного холодильника. |
| 8. Ветровые электростанции существенно уменьшают стоимость соседствующей с ними недвижимости На стоимость недвижимости влияют многие факторы, и наличие ветровой станции поблизости не является решающим в этом вопросе. К тому же в будущем, при дефиците традиционных источников энергии, такое соседство может только повысить цену имущества или земли. |
| 9. Ветровые турбины опасны для людей и животных Энергия ветра не связана с выбросами вредных газов в атмосферу, загрязнением воды или земли отходами. За 25 лет существования не было зафиксировано ни одного несчастного случая, связанного с работой ветровых турбин. Также бытует мнение о возникновении вредного для человеческих ушей инфразвука при работе турбин. Однако ученые уверяют, что уровень инфразвука очень незначителен и не представляет никакой опасности. |
10. Мелькание ветровых турбин негативно сказывается на здоровье человека Проблему с тенью, которую отбрасывают турбины, и ее миганием можно легко решить, правильно рассчитав положение ветровой станции относительно населенных пунктов. |
rate1.com.ua
Ветряные турбины или ветрогенератор третьего поколения
Невероятно! Но скоро это произойдет. Альтернативные источники энергии третьего поколения перевернут мир в целом. Начало уже заложено. Ветряные турбины — вот электроэнергетическое будущее человечества.
к содержанию ↑Введение
Несмотря на то что альтернативным видам энергетики, таким как ветряные турбины, например, все еще незаслуженно мало уделяется внимания, они продолжают усиленно развиваться. Возможно, в скором времени сильные мира сего поймут, что невменяемая добыча полезных ископаемых больше приносит вреда, чем пользы, и природные виды энергетики прочно войдут в нашу повседневную жизнь. Такая надежда тесно связана с тем, что некоторое время назад было объявлено о появлении ветрогенератора третьего поколения.
к содержанию ↑Что такое ветряной генератор третьего поколения
Традиционно принято считать, что устройствами первого поколения, которые преобразовывали энергию ветра, были обычные корабельные паруса и мельничные крылья. Чуть более века назад, с развитием авиации, появился ветрогенератор второго поколения — механизм, в основе работы которого лежали принципы аэродинамики крыла.
Это был прорыв того времени! Хотя, если взять в целом, то ветряки второго поколения маломощны, так как из-за конструктивных особенностей не могут работать при сильных ветрах. Поэтому для того чтобы получать больше электроэнергии приходилось увеличивать лопастной ветрогенератор в размерах, что тянуло за собой дополнительные финансовые расходы на разработку, производство, установку и его эксплуатацию. Естественно, что долго так оставаться не могло.
В начале 2000-х готов специалисты-разработчики объявили о появлении ветрогенератора третьего поколения — ветротурбины. Конструкция, принцип работы, установка, а самое главное мощность нового устройства коренным образом отличается от его предшественников.
к содержанию ↑Устройство
Простота. Это именно то слово, которым можно охарактеризовать конструкцию ветротурбинного генератора. По сравнению с лопастными ветрогенераторами, ветряная турбина имеет гораздо меньшее количество рабочих узлов и гораздо больше неподвижных элементов, благодаря чему более стойко переносит различные статические и динамические нагрузки.
Устройство ветротурбины:
- обтекатель, бывает внутренний и наружный;
- обтекатель узла турбогенератора;
- гондола;
- турбина;
- генератор;
- динамичный крепежный узел.
Из дополнительных систем ветрогенератор оснащен блоками инвертирования, аккумуляции и управления. Отсутствуют традиционные для лопастного ветрогенератора системы регулировки лопастей и ориентации на ветер. Последнюю заменяет обтекатель, который также выступает в роли сопла, улавливает ветер и увеличивает его мощность. Если учитывать, что энергия ветряного потока равняется его скорости в кубе V3, то благодаря наличию сопла эта формула выглядит следующим образом: V3х4 = Eх64. При этом благодаря своей цилиндрической конструкции обтекатель имеет свойство самонастраиваться на направление ветра.
Преимущества
Любой новый продукт или изобретение всегда должны существенным образом выделяться на фоне своих предшественников, и обязательно в лучшую сторону. Все это можно сказать и про новый ветрогенератор с турбоконструкцией. Одно из главных преимуществ ветротурбины — это ее устойчивость к сильным ветрам. Ее конструкция устроена таким образом, что она будет эффективно и безопасно работать за пределами, которые для обычных лопастных ветряков, являются критическими: от 25 м/сек до 60 м/сек. Но это не единственное преимущество, которыми обладает ветряная турбина, их несколько:
- Отсутствие инфразвуковых волн. Наконец-то ученым удалось решить одну из важных проблем, которыми обладают ветрогенераторные установки. Именно из-за существования такого побочного эффекта ВСУ (ветросиловая установка) подвергалось критике со стороны противников альтернативной энергетики, инфразвук отрицательно сказывается на окружающей живой среде. Но теперь ветрогенератор турбинного типа благодаря отсутствию инфразвуковых волн, могут устанавливать даже в городской черте.
- Отсутствие лопастей снимает сразу несколько задач, которые стояли перед конструкторами и изготовителями ветрогенератора. Первое, снимаются значительные затраты сил и средств на эксплуатационный контроль лопастных ветряков. Второе, лопасть ветряного колеса — это самый сложный элемент ветрогенератора в изготовлении. Львиную долю стоимости обычной ВЭУ составляют затраты именно на изготовление лопастей. К тому же известны случаи, когда при сильных порывах ветра, лопасть ломалась, разбрасывая осколки на сотни метров.
- Простота сборки и установки. Все сложные конструкции или узлы изготавливает и собирает завод-производитель, на месте происходит лишь последний этап сборки и установка на мачту. Плюс легкость конструкционных элементов, позволяет использовать при монтаже ветрогенераторасамую обычную грузоподъемную технику.
- Схема подключения. В отличие от лопастной ВСУ турбина подключается по стандартной схеме. На этот факт никак не влияют те технические условия, который выдвигает будущий владелец ВЭУ.
- Большой срок эксплуатации обусловлен материалами, из которых изготавливается ветрогенератор и его отдельные части. Учитывая профилактические работы, которые обязательны при эксплуатации ветротурбины, срок службы устройства может составлять до 50 лет.
География эксплуатации турбинной ВСУ
Самым реальным и оптимальным местом установки турбинного ветрогенератора будет берег озера или моря. Рядом с водоемами такой ветрогенератор будет работать практически круглый год, потому что благодаря своему сопельному устройству, он является очень чувствительным к легким бризам и другим малейшим проявлениям ветра скоростью от 2 м/сек.
С таким же успехом ВСТ будут работать и в черте города, там, где обычный ветрогенератор работать, неспособен по ряду известных причин:
- Небезопасность лопастных ВЭУ.
- Инфразвук, который они издают.
- Минимальная скорость ветра для работы лопастного ветрогенератора 4 м/сек.
Интересный факт, который доказывает преимущество ВТУ
Одним из краеугольных камней, на которых базируется позиция противников альтернативной энергетики, заключается в том, что ветряные электростанции препятствуют работе локационного оборудования. Во время работы ветрогенератор создает помехи, для прохождения радиоволн. Учитывая размеры отдельных ветроэлектростанций, а они могут составлять от нескольких десятков до сотен квадратных километров, понятно, почему правительства многих стран начали блокировать проекты альтернативной энергетики на государственном уровне — это прямая угроза национальной безопасности.
По этой причине французская компания, производящая комплектующие на ветрогенератор, взялась за непростую задачу с точки зрения исполнения — сделать невидимыми для радаров непосредственно ветросиловые установки, а не пространство вокруг ветрогенератора. Для этого будет использоваться опыт, полученный при изготовлении самолетов Стелс. Новые комплектующие планируют выпустить на рынок уже в 2015 году.
Но где, же факт, который доказывает преимущество ВСТ перед лопастной ВЭУ? А факт заключается в том, что ветротурбины не создают помех, для работы локационного оборудования и без дорогостоящей технологии Стелс.
к содержанию ↑Перспективы развития альтернативной ветроэнергетики
Первые попытки начать использовать ветрогенератор в промышленных масштабах предпринимались еще в середине прошлого века, но оказались неудачными. Это было обусловлено тем, что нефтяные ресурсы были сравнительно дешевыми, а строительство ветроэнергетических станций было нерентабельно затратным. Но буквально через 25 лет ситуация в корне изменилась.
Альтернативные источники энергии усилено начали развиваться в 70-х годах прошлого века, после того, как в мире резко выросли темпы машиностроения и страны столкнулись с дефицитом нефти, что привело к нефтяному кризису 1973 года. Тогда впервые сектор нетрадиционной энергетики в некоторых странах получил государственную поддержку и ветрогенератор стал использоваться в промышленных масштабах. В 80-х годах мировая ветроэнергетика начала выходить на самоокупаемость, и сегодня такие страны, как Дания, Германия и Австралия почти на 30% обеспечивают себя за счет альтернативных источников энергии, в числе которых и ветроэлектростанции.
К сожалению, а возможно, и к счастью, прошлогодняя тенденция нефтяного рынка с нестабильной ценой на нефть, заставляют всерьез задуматься о том, что времена, когда дешевая нефть — это было хорошо остались в прошлом. Сегодня для многих стран, чем дешевле нефть, тем выгоднее развивать нетрадиционную энергетику в первую очередь это касается стран СНГ. Поэтому предпосылки для того, что ветроэнергетика будет развиваться — есть. Как это будет — посмотрим. mirenergii.ru
Электростанции солнечно-ветровые
Солнечно ветровые электростанции - энергетически более выгодная и более стабильная система. В пасмурную погоду или ночью, когда нет солнца, ветровые установки являются основными поставщиками электричества. В солнечную же погоду ветер стихает, при этом увеличивается выработка электроэнергии солнечной составляющей электростанции.
к содержанию ↑На службе человечества
Использовать солнечное излучение и силу ветра люди научились уже давно. Но не всегда дует ветер и светит солнце, к тому же эти факторы могут зависеть от времени года и суток, поэтому была создана гибридная система, в которую входят ветровые электростанции и солнечные батареи, позволяющая получать электричество круглосуточно целый год. Ветрогенератор является главным звеном, от которого заряжаются батареи. Чтобы работа такой ветроустановки была стабильной и эффективной, к ней добавлены солнечные панели, заряд от которых также поступает на аккумуляторы.
Такая система солнечные батареи плюс ветрогенераторы рассчитана на то, чтобы, при отсутствии одного или обоих энергетических источников, подача электричества не прекращалась. Когда нет ветра или солнца подача электричества осуществляется от батарей аккумуляторов, а на случай того, что заряд иссякнет, обычно делается резервное подключение к генератору или централизованному источнику. В этом случае батареи снова берут заряд, а потребители обеспечиваются электричеством.
Гибридные электростанции имеют перспективу использования только в районах, где солнечные и ветровые потенциалы достаточно высоки. Совместная энергия солнца и ветра может быть использована только в тех климатических и географических зонах, где она достаточно высока.
Когда проектируются комбинированные солнечно-ветровые установки, то обязательно учитывается потенциальная энергия, которую могут давать солнечные батареи и ветрогенераторы. От конкретных условий климата зависит, какая часть такой электростанции будет основной, а какая – вспомогательной. При монтаже такой установки может быть использовано несколько ветрогенераторов и фотоэлектрических модулей.
к содержанию ↑Использование энергии
На сегодняшний день альтернативная энергетика в России только начинает развиваться, однако, все чаще люди хотят использовать неиссякаемые источники энергии, которые не загрязняют атмосферу и природу, не вредят экологии, и при этом дают свет и тепло. В научных кругах давно подсчитано, что недельное количество поступающей энергии Солнца в несколько раз превышает мировые запасы топливных ресурсов планеты. Однако используется этот потенциал в мизерных количествах, считается чуть ли не экзотическим, а промышленное применение такой энергии – это отдаленное будущее.
Для создания современных ветро-солнечных установок необходимы не только финансы и материальные затраты, нужны разработки научно-технического плана. Сейчас выпускаются солнечные электростанции, работающие в вакуумном режиме, способные давать энергию в любой климатической зоне при любой погоде. Однако из стоимость достаточно высока и установка окупается не так быстро. Ветровые станции, собирающие энергию на батареи, тоже не всегда могут обеспечить необходимым электричеством. Использование альтернативной энергетики, когда работает энергия солнца и ветро-энергия, может решить этот вопрос.
Все электростанции, работающие по традиции на углеводородном топливе, загрязняют атмосферу, атомные станции – вообще очень опасный вид выработки электричества. А солнечно-ветровая энергетика способна полностью решить вопрос с экологией, дать необходимое количество электричества, при этом она абсолютно безопасна. Использовать такие ветро-солнце-электростанции можно в любой точке планеты, потому что плотность потока солнечного излучения достаточно высока. Есть географические места, где солнце светит практически круглый год, добавив к такому потоку силу ветра, и установив ветрогенераторы, можно получить невероятную по мощи энергию.
к содержанию ↑Комплектация
Когда энергия солнца и ветра используется совместно для выработки электричества, система становится более надежной. При использовании нескольких энергетических источников аккумуляторные батареи можно уменьшить в размере. В отличие от солнечных модулей, ветрогенераторы вырабатывают более дешевое электричество. В такие гибридные ветровые электростанции устанавливаются ветро-стояки, фотоэлектрические модули и другие компоненты высокого качества, которые надежны и долговечны.
Использовать такие установки можно для любых объектов, причем эти системы рассчитаны так, что их можно объединять с дизельными генераторами и централизованной подачей электричества. В стандартную комплектацию гибридной электростанции входит:
- ветрогенератор
- башня
- солнечные панели
- солнечный контроллер (МРРТ)
- инвертор с зарядным устройством
- автоматический выключатель
- гелиевые аккумуляторы
- кабель для соединения с аккумуляторами
- кабель для ветрогенератора
- кабель для фотоэлектрических модулей
- температурный батарейный датчик
Новые разработки
Сегодня самой мощной в мире ветростанцией является Jaisalmer Wind Park, расположенная в Индии, штат Раджастхан, производительностью 1064 Мвт, второй по мощности ветровой электростанцией стала RoscoeWindFarm в Техасе. Ее производительность 781,5 МВт, а работают там 627 ветротурбин.
Среди солнечных установок, обеспечивающих энергией население, в 2013 году заняла первое место Agua Caliente Solar Project, расположенная в США, штат Аризона, а второй по мощности стала индийская фотоэлектрическая станция, построенная в 2012 году, но уже через год выдающая 214 МВт энергии.
Последний проект, стоимость которого равна 1,5 миллиарда долларов – это разработка компании SWET. Это абсолютно новый взгляд на альтернативную энергетику, позволяющий увеличить вырабатываемую мощность до 435 МВт в год. Эта установка рассчитана на работу солнца и ветра, однако, зависит от их капризов намного меньше, чем обычные электростанции.
Внешне эта система напоминает очень высокую башню атомной электростанции (685 м) при диаметре 60 м. Строят это сооружение в пустыне, где очень жарко и сухо, причем солнце светит почти круглый год. За счет таких условий прогрев башни будет очень сильным, поэтому энергия солнца будет преобразовываться в энергию тепла. Весь периметр башни – это клапаны с распыляемой водой, которая необходима для охлаждения воздуха. В результате холодные воздушные потоки будут со скоростью 80 км/час устремляться вниз, вращая ветрогенераторы. Однако рентабельность такой установки в северных климатических зонах остается под вопросом.
mirenergii.ru
Ветровая энергетика.Потенциал ветровой энергии. | ВЕТРОДВИГ.RU
Потенциал ветровой энергетики (72 ТВт или 54 млрд т нефтяного эквивалента) как минимум в пять раз превышает сегодняшнее потребление энергии в мире. При этом во внимание принимались только места со средней годовой скоростью ветра свыше 6,9 м / с на высоте 80 м. Ограничением в использовании потенциала ветровой энергетики является только экономические и экологические факторы.На сегодня в мире установлено и работают тысячи ветрогенераторов общей мощностью 73,9 ГВт, из которых 65% приходится на Европу. Ветровая энергетика из всех альтернативных источников энергии развивается быстрыми темпами. Между 2000 и 2006 годами ветровые генерирующие мощности возросли вчетверо. На США и Европуприходится 81% ветроэлектростанций. По прогнозам Всемирной ассоциации ветроэнергетики, к 2010 году мощность ветроэлектростанций в мире вырастет до 160 ГВт.Больше в ветровую энергетику инвестировали такие страны, как Германия, Испания, США, Индия и Дания. Кстати, в Дании 20% общего производства электроэнергии на ветровых электростанциях — наибольшая доля среди всех стран.Крупнейшим производителем ветровой электроэнергии в мире является Германия (общая мощность — 38,5 ТВт-ч — 6,3% общего производства электроэнергии в Германии), на которую приходится 28% всего производства ветровой энергетики. В 2005 году правительство Испании одобрило план довести мощности ветровых электростанций до20 ГВт в 2010 году.Стоимость ветроэлектростанций «под ключ» составляет порядка 1600 долл. / кВт. По данным Британской ассоциации ветроэнергетики, в 2005 году стоимость электроэнергии, выработанной ветроэлектростанциями, составляла 3,2 пенса / кВт-час. В США стоимость ветровой электроэнергии в 2006 году достигала 55,80 долл. / МВт-ч (53,10 — дляугольной электростанции и 52,50 долл. / МВт-ч — для газовой).
Мощность ветровой электростанции является переменной во времени. Поскольку для поддержания стабильности электросети нужно, чтобы производство и потребление были одинаковыми, изменчивость мощностей ветроэлектростанций создает большую проблему для их ввода в существующие сети.
Поэтому в электросети должны быть дублирующие генерирующие мощности, например, газотурбинные установки, а также аккумулирующие системы, такие как гидроаккумулирующая электростанции, удорожающие ветроэлектроэнергию на 25%. Если доля электроэнергии в энергосистеме превышает 20-25%, в ней возникают проблемы диспетчеризации, требующих управления нагрузкой сети, выключения генерирующих мощностей и решений по хранению электроэнергии.
Некоторая угроза в ветровой энергетике
Как и любая энергогенерирующая система, ветроэнергетика таит в себе определенную угрозу. Зафиксировано крайней мере 40 смертельных случаев, связанных с ветроэнергетикой: при сооружении, эксплуатации и ремонта ветрогенераторов.Большинство смертельных случаев связано с падениями рабочих с высоты и попаданием их в работающие механизмы во время ремонта. Несколько смертельных случаев произошло из-за разрушения лопастей и падения на людей кусков льда с лопастей.Если тормоза ветрогенератора выходят из строя, он может свободно вращаться, пока не разрушится или не сгорит. Поэтому современные ветрогенераторы оснащают специальными воздушными тормозами, лопастями со сменными углами атаки и устройствами, механизмами поворота кабины от ветра. Обычны попадание в ветрогенераторы молний, которые вызывают повреждение лопастей и их воспламенения.Пожары часто невозможно потушить, поскольку башни слишком высоки. Во время пожара выделяются токсичные газы, а горящие остатки могут разлетаться большой площадью, вызывая пожары на земле. Во время пожара на ветрогенераторе в Австралии выгорело 80 тыс. га Австралийского национального парка.
Солнечная и ветровая энергетика дополняют друг друга
Еще одной проблемой является то, что пиковые скорости ветра могут не совпадать с пиковой нагрузкой в электросети. Например, на юго-востоке Украины в жаркие летние дни может не быть ветра, тогда как нагрузка в электросети будет очень велико, потому работать кондиционеры, вентиляторы и холодильники. Или, скажем, зимой будут исильный ветер, и нагрузка в электросети через использование электроотопительныхустройств.
Оказывается, что во многих случаях солнечная и ветровая энергетика дополняют друг друга — в большинстве солнечных дней нет ветра, как и в большинстве пасмурных дней дует ветер. Проблема в том, что солнечная электроэнергия значительно дороже ветровой энергетики, хотя стоимость солнечной электроэнергии постепенно уменьшается.Итак, где здесь супертехнологии? Сейчас ученые и инженеры стоят перед задачей создать принципиально новые способы хранения и аккумуляции электроэнергии, а диспетчерам электросетей нужны достоверные прогнозы относительно силы ветра и его продолжительности. Ну а прогноз погоды — это суперкомпьютеры, метеорологические станции и спутники, разработка новых датчиков физических параметров воздуха и т.д.
Понравилось это:
Нравится Загрузка...
Похожее
vetrodvig.ru
