ВЕТРОЭНЕРГЕТИКА

ВЕТРОЭНЕРГЕТИКА

Можно экономить при расходовании энергоресурсов или же найти источники энергии, которые бы никогда не кончались. И их нашли: это солнце, ветер, вода, земля. По темпам прироста ветроэнергетика обгоняет все другие альтернативные источники.

Человечество в течение тысячелетий почти до XX века довольно интенсивно пользовалось энергией ветра для мореплавания,

помола зерна,

подъема воды и много другого. В XX веке использование ветра практически прекратилось в связи с появлением тепловых двигателей и электромоторов. Однако в связи с истощением доступных запасов нефти и загрязнением окружающей среды интерес к ветроэнергетике в последние годы возродился и, вероятнее всего, будет расти.

Началом развития ветроэнергетики можно считать 1850 год, когда датчанин Ла Кур построил первый ветрогенератор. Сегодня в Дании действует более 2000 ветроэнергоустановок, и она является основным экспортером этого вида генераторов.

В России в 1931 г. была построена самая крупная по тем временам ВЭС мощностью 100 кВт с диаметром крыльчатки 30 м.

Сейчас на долю ветровых электрогенераторов приходится примерно 2% от общего количества вырабатываемой электроэнергии в мире.

Эта американская ветровая электростанция находится в Калифорнии. Ее площадь составляет 130 квадратных км. Tehachapi Pass считается одной из крупнейших ветровых электростанций по количеству ветротурбин: их число составляет примерно 5000, а их максимальная совокупная мощность равна 690 МВт. Минимальная скорость ветра, необходимая для работы этого устройства, составляет 3 м/с.

(Скорость ветра, например 8 м / сек (пригодна для промышленного использования), соответствующей скорости движения автомобиля 29 км / ч, при скорости ветра 20 м / сек - 72 км / ч.)

Существует ряд проблем, связанных с использованием ветрогенераторов. Во-первых, необходимо предусмотреть альтернативные источники энергии на случай безветрия. Во-вторых, не все природные ландшафты подходят для размещения ветряных электростанций. Но в целом многие страны довольно успешно используют энергию ветра. В США мощность вырабатываемой энергии на ветряных электростанциях в 2010 г. составила 22,3 тыс. МВт, в Германии – 16,3 тыс. МВт, в Китае – 15,9 тыс. МВт.

Важным является экологический аспект ветроэнергетики. По данным Global Wind Energy Council к 2050 году эта отрасль поможет уменьшить ежегодные выбросы СО2 на 1,5 миллиарда тонн .

Использование зеленой энергии в России

Сейчас доля зеленой энергетики в России составляет менее 1%. Самое большое количество энергии, получаемой из альтернативных источников, приходится на биотопливо, затем – на энергию ветра, а самое мизерное – на солнечную энергию. Статистика неутешительна: по использованию зеленой

энергии Россия занимает 54-е место из 84 .

К ветровой энергии как возобновляемому источнику энергии наибольший интерес проявляется в Германии, США, Дания.

Достоинства ветроэнергетики	Недостатки ветроэнергетики
Доступность	Скорость ветра может изменяться непредсказуемо, дороговизна при использовании генераторов
Возобновляемость	На единицу площади колеса приходится малая плотность энергии
Отсутствие необходимости в транспортировке	Необходимость аккумулирования произведенной энергии
Не влияет на экологический баланс (нет выброса СО₂, парникового эффекта, потребления кислорода, снижена нагрузка на водные ресурсы)	Негативное влияние на телевизионную связь; испускание инфразвука; Негативное влияние на среду обитания животных (шум, может превышать 100 дБ, травмирование).

Но в последнее время появляется все больше государственных программ, направленных на развитие этой отрасли. В распоряжении правительства РФ от 8 января 2009 г. поставлена задача по достижению к 2020 г. показателя генерации энергии на основе возобновляемых источников в 4,5% от общего числа всей производимой энергии в России.

До сих пор в нашей стране введено лишь 16,5 МВт крупных ветростанций, и их доля в производстве электроэнергии менее 0,01%.

На Земле имеются обширные районы, где постоянно дуют устойчивые ветры. Почти 40% территорий России удобно для установки ветровых преобразователей, общая мощность которых может достичь 100 млрд. кВт.

В России, за последние десятилетие, построено и пущено в эксплуатацию лишь несколько ветряных электростанций.

В Башкортостане установлены четыре ветряных электростанции мощностью по 550 кВт.

В Калининградской области, смонтировано 19 установок. Мощность парка ветряных электростанций составляет ~5 МВт.

На Командорских островах возведены две ветротурбины по 250 кВт.

В Мурманске вошла в строй ветроустановка мощностью 200 кВт.

Российская Федерация — это страна с большой территорией, расположенной в разных климатических зонах, что определяет высокий потенциал использования ветряных электростанций. Технический потенциал составляет более 6200 миллиардов киловатт часов, или в 6 раз превышает всё современное производство электроэнергии в нашей стране

Наиболее перспективными местами для производства энергии из ветра считаются прибрежные зоны. В море, на расстоянии 10—12 км от берега (а иногда и дальше), строятся оффшорные ветряные электростанции. Башни ветрогенераторов устанавливают на фундаменты из свай, забитых на глубину до 30 метров.

Ветряные генераторы практически не потребляют ископаемого топлива. Работа ветрогенератора мощностью 1 МВт за 20 лет эксплуатации позволяет сэкономить примерно 29 тыс. тонн угля или 92 тыс. баррелей нефти.

В наше время успешно работают станция «Куликово» (5,1 МВт) в Калининградской области, ветроэлектрический парк «Заполярный» (2,5 МВт), станция «Тюпкильды» в Башкирии (2,2 МВт) и Ростовская ВЭС (0,3 МВт), на Чукотке действует Анадырская ВЭС (2,5 МВт).

В целях поддержки малой генерации с использованием возобновляемых источников энергии, ОАО «Мосэнергосбыт», совместно с ООО «Первая зеленая генерирующая компания» и концерном «ЕФН АГ» (Австрия), в начале 2011 года запустили проект «Зеленая энергия» на территории г. Москвы.

Ветряные турбины.

Целесообразность использования энергии ветра.

Голландские изобретатели пришли к выводу, что ветряки могут поддерживать напряжение в электросети на постоянном уровне. Мощная электроника, установленная на ветрогенераторе, может эффективно корректировать пики или колебания напряжения в сети розетки. Кроме того, это направление отражает глобальную концепцию перестройки энергосистем на более сберегательный расход топлива, при одновременном увеличении энергетической мощности.
Современные ветроэлектрогенераторы - хороший способ решения проблем, связанных с колебанием напряжения в сети. Такие колебания происходят, когда спрос на энергию неожиданно увеличивается или из-за уменьшения поставок электропитания. Инженеры-электрики основывают свои выводы на модели, созданной для изучения колебания напряжения в электросети от секунды до нескольких минут. Сейчас поддержание стабильности напряжения в сети находится полностью в компетенции электростанций. В будущем постоянство и стабильность энергии будут более важны, общий спрос на энергию возрастет, поэтому ветроэлектростанции и другие альтернативные источники получения энергии будут вынуждены помогать стабилизировать напряжение сети основным электростанциям.

Большинство нынешних ветрогенераторов оборудованы мощными преобразователями электричества, которые гарантируют, что они всегда будут давать одинаковое напряжение, независимо от скорости вращения лопасти генератора под действием ветра. Электронная система ветрогенератора позволяет разумно использовать свойства переменного тока, где колебания напряжения происходят сотни раз в секунду. От ветрогенератора электричество посылается в сеть в то время, когда она загружена.В то же время, когда ветра нет и лопасти турбин ветрогенераторов не вращаются, их электроника производит энергию из сети за счет работы других электростанций, независимо от энергии ветра.

Каждый киловатт-час «зеленой энергии» избавляет окружающую среду от более 450 граммов выбрасываемого в атмосферу углекислого газа. «Зелёная энергия» получается из различных возобновляемых ресурсов, например: солнечная энергия, энергия ветра, энергия вод.

• . Улицы поселка, территории вокруг домов могут освещаться «зелеными» фонарями, работающими на альтернативных источниках энергии — ветрогенераторах и солнечных батареях, в течение светового дня в батарее накапливается энергия солнца, а если есть ветер, то зарядка аккумулятора будет происходить постоянно.

Это зарядное устройство для мобильного телефона получающее заряд как от солнечного света, так и от ветрового потока. Час заряда от солнца или ветра позволит говорить по мобильному телефону в течение 30 минут или слушать музыку до 300 минут.

Оператор сотовой связи "Мегафон" начал строить базовые станции, где генератором энергии является ветер. Первые станции установлены мегафоном в Красноярсоком крае. Рядом с базовой станцией установлен ветряк с генератором в 6 кВт, что обеспечивает до 85% потребности в энергии.

Ветер – носитель огромного количества энергии. Он дует практически во всех уголках нашей планеты, и трудность состоит лишь в том, чтобы использовать его энергию наиболее эффективно.

Уже очень давно, видя, какие разрушения могут приносить бури и ураганы, человек задумался над тем, нельзя ли использовать энергию ветра. Ветряные мельницы с крыльями парусами из ткани первыми начали сооружать персы свыше 1,5 тыс. лет назад. Затем ветряные мельницы появились в Китае, а уж потом они попали в Европу. Первый ветроэлектрогенератор был сконструирован в Дании в 1890 г.

Ветряные двигатели делятся на двигатели имеющие горизонтальную и вертикальную ось вращения .Горизонтальные бывают: однолопостные, двух, трехлопастные, многолопостные ,двигатели имеющие вертикальную ось вращения различаются по принципу действия( ротор Даррье, ротор Савенуса).

⇐ Предыдущая 12