Ветрогенераторы: экономические перспективы и технические особенности
Когда-то идея получения и использования естественной кинетической энергии ветра была абстрактной. Однако в конце концов инженеры смогли изложить идею в технических показателях и чертежах и воплотить ее в жизнь с помощью инновационных технологий. Так появилась новая промышленная отрасль, известная как ветроэнергетика.
Экономическая перспективность ветроэнергетики в России
Специалисты исследовательского центра Высшей школы экономики России подсчитали, что переход от переработки традиционного минерального сырья на энергию к вырабатыванию электроэнергии ветрогенераторами даст экономию порядка 40 млрд.тонн топливных ресурсов и позволит уменьшить промышленные выбросы парниковых газов на 80 млрд. тонн в эквиваленте СО2.
Ученые РФ сделали расчеты по перспективности использования возобновляемой энергии ветра в разных регионах страны. На основании полученных по новой методике результатов пришли к выводу, что наибольшую эффективность получат хозяйства, инфраструктура, экономика и экология Северо-Кавказского федерального округа, заполярных регионов Уральского и Сибирского округов, а также северо-восточные зоны РФ, Камчатка и Сахалин.
Технические особенности ветрогенераторов
Ветроэнергетика основана на получении «зеленой» или экологически чистой возобновляемой электрической энергии, вырабатываемой с помощью ветра. Лопасти турбины, вращаемые потоком воздуха, приводят в действие электрогенератор, который генерирует электрический ток. По сути, ветряные турбины или ветрогенераторы преобразуют кинетическую энергию воздушного потока в электричество.
В типичной системе ветряных турбин есть такие компоненты как ветроколесо, инвертор, зарядное устройство, батарейный блок, преобразователь AC-DC, DC-DC и DC-AC, блок управления турбиной (БУТ).а также оптоволоконные линии, участвующие в преобразовании и накоплении энергии (ESS).
В процессе разработки ветряных турбин было создано множество прототипов. Многие из первых разработанных моделей используются до сих пор, только с более современным техническим оснащением. Ознакомьтесь с ветряными турбинами, которые мы привыкли видеть сегодня.
Ветряные турбины HAWT
Сегодня этот тип турбин наиболее широко распространен в ветроэнергетике. Электрогенератор HAWT устанавливается на вершине башни высотой до 120 метров, работает на горизонтальных потоках встречного воздуха и может вырабатывать до 20 МВт электроэнергии. Он оборудован лопастями длиной более 60 м, похожими на пропеллер вентилятора, крепящегося на горизонтально расположенной оси.
Турбины небольшой мощности ориентируются на встречный ветер отклоняющей ветровой лопастью, а большие турбины обычно оснащаются датчиком ветра, соединенным с серводвигателем, поворачивающим турбину строго навстречу ветру. Редукторы большинства мощных ветряных турбин конвертируют замедленное вращение ротора в более быстрое для эффективного привода электрогенератора.
→ Преимущества
Высокое расположение генератора на башне обеспечивает доступ к более сильным потокам ветра. На некоторых участках сдвига ветра, скажем, каждые десять метров, скорость ветра может увеличиваться на 20%, а выходная мощность — на 34%. Высокая эффективность генератора обусловлена тем, что лопасти всегда движутся перпендикулярно ветру, отбирая его силу в ходе всего цикла их вращения.
→ Недостатки
Требуется массивная конструкция башни для поддержки тяжелых лопастей, генератора и его компонентов — редуктора, роторного вала и тормозного устройства. HAWT необходимо также оборудовать механизмом управления рысканием и тангажем в ходе поворота лопастей относительно направления ветра.
Ветряные турбины VAWT
Вал ротора ветрогенератора расположен вертикально, поэтому турбину не нужно ориентировать навстречу ветру. Это преимущество реализуется на участках местности, где направление ветра изменчиво или где бывают турбулентные ветры. Вертикальное расположение оси позволяет размещать основные компоненты генератора вблизи от поверхности земли. То есть нет необходимости в несущей башне, и упрощается техобслуживание узлов и агрегатов.
→ Преимущества
Ветрогенераторы VAWT производят электричество при любом направлении ветра. Нет необходимости в опорной башне. Низкая стоимость производства по сравнению с генераторами HAWT. Для повышения эффективности не нужно направлять турбину в направлении ветра, поэтому нет необходимости в механизме управления рысканием и тангажем для подстройки под ветер.
→ Недостатки
Всегда активно нагружена только одна лопасть, поэтому эффективность ветряной турбины гораздо ниже по сравнению с лопастями HAWT. Также такой турбине нужен первоначальный толчок от небольшого двигателя для запуска самостоятельного вращения лопастей. Из-за повышенной вибрации увеличивается шум работы и износ подшипников, что приводит к увеличению затрат на техническое обслуживание.
Компания "ВЕСТЭМ" совместно с партнерами запустили производство ветрогенераторов по инновационным технологиям, не имеющих аналогов в России! Десятки клиентов уже стали участниками нашей ветряной сети! Присоединяйся и ты! Заходи на наш сайт www.vestem.ru Звони +7 (812)- 635-09-95 или напиши нам на почту info@vestem.ru и получи самое выгодное предложение! Бесконечность систем!
