Ветровая электростанция: Что такое Ветроэлектростанция (ВЭС) — Техническая Библиотека Neftegaz.RU

Что такое Ветроэлектростанция (ВЭС) — Техническая Библиотека Neftegaz.RU

Что такое Ветроэлектростанция (ВЭС) — Техническая Библиотека Neftegaz.RU

Brent

0

Природный газ 2.193

+2.19

1 января 2007 в 00:00

24582

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.

Они способны питать крупные населенные пункты.

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.

#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

• 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.

Ветряные электростанции ВЭУ

Ветряные электростанции — принцип работы

Ветряные электростанции производят электричество за счет энергии перемещающихся воздушных масс — ветра. Для ветряных электростанций с горизонтальной осью вращения минимальная скорость ветра составляет:

• 4-5 м/сек — при мощности >= 200 кВт
• 2-3 м/сек — если мощность <= 100 кВт.

Ветроэлектростанция  —  это  мачта, наверху которой размещается контейнер с генератором и редуктором. К оси редуктора ветряной электростанции прикреплены лопасти. Контейнер электростанции поворачивается в зависимости от направления ветра.

Ветряные электростанции с вертикальной осью вращения менее популярны. Сам генератор находится под мачтой, и главное, необходимость ориентации на ветер отсутствует. Ветряные электростанции с вертикальной осью вращения требуют для стабильной работы более высоких скоростей ветра и предварительного запуска от внешнего источника энергии.

Ветряные электростанции — основные проблемы

Основную проблему ветряных электростанций вызывает непостоянная природа ветра. При этом мощность ветряных электростанций в каждый момент времени переменна. Невозможно иметь от одной ветроэлектростанции стабильное поступление определенных объемов электроэнергии.

Ветряные электростанции имеют аккумуляторы для накопления электроэнергии,  для более равномерной и стабильной работы системы. По этой же причине возникает необходимость объединения ветряных электростанций в энергосистемы и комплексы с иными способами получения электроэнергии. Это, прежде всего газовые генераторы, микротурбины, солнечные электростанции — батареи на фотоэлементах.

Ветряные электростанции — преимущества

• Ветряные электростанции не загрязняют окружающую среду вредными выбросами.
• Ветровая энергия, при определенных условиях может конкурировать с невозобновляемыми энергоисточниками.
• Источник энергии ветра — природа — неисчерпаема.

Как самому сделать ветрогенератор?

Ветряные электростанции — недостатки

• Ветер от природы нестабилен, с усилениями и ослаблениями. Это затрудняет использование ветровой энергии. Поиск технических решений, которые позволили бы компенсировать этот недостаток — главная задача при создании ветряных электростанций.
• Качественные ветрогенераторы очень дороги и практически неокупаемы.
• Ветряные электростанции создают вредные для человека шумы в различных звуковых спектрах. Обычно ветряные установки строятся на таком расстоянии от жилых зданий, чтобы шум не превышал 35-45 децибел.
• Ветряные электростанции создают помехи телевидению и различным системам связи. Применение ветряных установок — в Европе их более 26 000, позволяет считать, что это явление не имеет определяющего значения в развитии альтернативной электроэнергетики.
• Ветряные электростанции причиняют вред птицам, если размещаются на путях миграции и гнездования.

Ветряные электростанции — производители — мировые лидеры

• VESTAS
• NORDEX
• PANASONIC
• VERGNET
• ECOTECNIA
• SUPERWIND

Ветряные электростанции — география применения

Ветроэлектростанции применяются в странах, имеющих подходящие скорости ветра, невысокий рельеф местности и испытывающих дефицит природных ресурсов. Мировым лидером в использовании ветряных электростанций является Германия, в которой за небольшой промежуток времени построено ~9000 МВт мощности.

Единичная мощность ветроэлектрических станций увеличилась до 3 МВт. В Германии продолжается интенсивное строительство ветряных электростанций. Производство ветряных электростанций стало значительной частью экспорта Дании и Германии.

Производство ветряных электростанций обеспечило работой в Европе 60 000 человек. За рубежом приняты постановления на государственном уровне, содействующие внедрению возобновляемых источников энергии.

Ветряные электростанции в России

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.

Но совокупная мощность ветроэлектростанций России не превысила в 2004 году 12 МВт. 

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.

Как самому сделать ветрогенератор?

Преимущества и проблемы ветроэнергетики

Офис технологий ветроэнергетики

Энергия ветра предлагает множество преимуществ, что объясняет, почему это один из самых быстрорастущих источников энергии в мире. Чтобы еще больше расширить возможности ветровой энергии и принести пользу обществу, исследователи работают над решением технических и социально-экономических проблем в поддержку безуглеродного электричества в будущем.

Узнайте больше о текущих исследованиях, чтобы воспользоваться этими преимуществами и решить проблемы ветроэнергетики.

Преимущества энергии ветра

• Энергия ветра создает высокооплачиваемые рабочие места.  В ветроэнергетике США работает более 120 000 человек во всех 50 штатах, и это число продолжает расти. По данным Бюро статистики труда США, специалисты по обслуживанию ветряных турбин являются второй по темпам роста профессией в США за десятилетие. Предлагая возможности карьерного роста от производителя лопастей до управляющего активами, ветроэнергетика может обеспечить поддержку сотен тысяч рабочих мест к 2050 году9.0015
• Энергия ветра — это внутренний ресурс, обеспечивающий экономический рост США. В 2021 году ветряные турбины, работающие во всех 50 штатах, произвели более 9% от общей чистой энергии страны. В том же году инвестиции в новые ветровые проекты принесли экономике США 20 миллиардов долларов.
• Энергия ветра является чистым и возобновляемым источником энергии. Ветряные турбины используют энергию ветра, используя механическую энергию для вращения генератора и выработки электроэнергии. Ветер является не только обильным и неисчерпаемым ресурсом, но и обеспечивает электричеством, не сжигая топлива и не загрязняя воздух. Ветер по-прежнему остается крупнейшим источником возобновляемой энергии в Соединенных Штатах, что помогает снизить нашу зависимость от ископаемого топлива. Энергия ветра помогает избежать 329миллионов метрических тонн выбросов углекислого газа в год, что эквивалентно выбросам на 71 миллион автомобилей, которые наряду с другими выбросами в атмосферу вызывают кислотные дожди, смог и парниковые газы.
• Энергия ветра приносит пользу местным сообществам. Проекты Wind ежегодно приносят около 1,9 миллиарда долларов государственных и местных налоговых платежей и платежей за аренду земли. Сообщества, занимающиеся развитием ветровой энергетики, могут использовать дополнительный доход для финансирования школьных бюджетов, снижения налогового бремени для домовладельцев и реализации местных инфраструктурных проектов.
• Энергия ветра рентабельна. Наземные ветряные турбины коммунального масштаба обеспечивают один из самых дешевых источников энергии, доступных сегодня. Кроме того, конкурентоспособность ветровой энергии продолжает улучшаться благодаря достижениям в области науки и технологии ветровой энергии.
• Ветряные турбины работают в разных условиях. Генерация энергии ветра хорошо вписывается в сельскохозяйственные и многоцелевые рабочие ландшафты. Энергия ветра легко интегрируется в сельские или отдаленные районы, такие как фермы и ранчо, прибрежные и островные поселения, где часто встречаются высококачественные ветровые ресурсы .

Проблемы ветроэнергетики

• Ветроэнергетика должна конкурировать с другими недорогими источниками энергии. При сравнении стоимости энергии, связанной с новыми электростанциями, ветряные и солнечные проекты теперь экономически более конкурентоспособны, чем газовые, геотермальные, угольные или ядерные объекты. Однако проекты ветроэнергетики могут быть неконкурентоспособными по стоимости в некоторых местах, где недостаточно ветрено. Технологии следующего поколения, производственные усовершенствования и лучшее понимание физики ветряных электростанций могут помочь еще больше снизить затраты.
• Идеальные ветровые установки часто находятся в удаленных местах. Необходимо решить проблемы с установкой, чтобы доставить электроэнергию с ветряных электростанций в городские районы, где она необходима для удовлетворения спроса. Модернизация национальной сети электропередач для соединения районов с богатыми ветровыми ресурсами с населенными пунктами может значительно снизить затраты на расширение наземной ветровой энергетики. Кроме того, улучшаются возможности передачи оффшорной ветровой энергии и возможности подключения к сетям.
• Турбины производят шум и изменяют внешний вид. Ветряные электростанции по-разному воздействуют на окружающую среду по сравнению с обычными электростанциями, но существуют схожие опасения как по поводу шума, создаваемого лопастями турбины, так и по поводу визуального воздействия на ландшафт.
• Ветряные растения могут влиять на местную дикую природу. Несмотря на то, что проекты ветроэнергетики оцениваются ниже, чем другие разработки в области энергетики с точки зрения воздействия на дикую природу, по-прежнему необходимы исследования, чтобы свести к минимуму взаимодействие ветра и дикой природы. Достижения в области технологий, правильное размещение ветряных электростанций и текущие экологические исследования работают над уменьшением воздействия ветряных турбин на дикую природу.

Как работают ветряные турбины?

Офис технологий ветроэнергетики

Ветряные турбины работают по простому принципу: вместо того, чтобы использовать электричество для производства ветра, как вентилятор, ветряные турбины используют ветер для производства электроэнергии. Ветер вращает пропеллерные лопасти турбины вокруг ротора, который вращает генератор, вырабатывающий электричество.

Исследуйте ветряную турбину

Чтобы увидеть, как работает ветряная турбина, нажмите на изображение для демонстрации.

Типы ветряных турбин >

Размеры ветряных турбин >

Узнать больше >

Ветер — это форма солнечной энергии, вызванная комбинацией трех одновременных явлений:

1. Солнце неравномерно нагревает атмосферу
2. Неравномерность земная поверхность
3. Вращение Земли.

Характер и скорость ветрового потока сильно различаются по всей территории Соединенных Штатов и зависят от водоемов, растительности и различий в рельефе. Люди используют этот поток ветра или энергию движения для многих целей: парусный спорт, запуск воздушного змея и даже производство электроэнергии.

Термины «энергия ветра» и «энергия ветра» описывают процесс, посредством которого ветер используется для выработки механической энергии или электричества. Эта механическая энергия может использоваться для определенных задач (таких как измельчение зерна или откачка воды), или генератор может преобразовывать эту механическую энергию в электричество.

Ветряная турбина преобразует энергию ветра в электричество, используя аэродинамическую силу лопастей ротора, которые работают как крыло самолета или лопасти винта вертолета. Когда ветер обдувает лопасть, давление воздуха на одной стороне лопасти уменьшается. Разница в давлении воздуха по обеим сторонам лопасти создает как подъемную силу, так и сопротивление. Подъемная сила больше, чем сопротивление, и это заставляет ротор вращаться. Ротор соединяется с генератором либо напрямую (если это турбина с прямым приводом), либо через вал и ряд шестерен (редуктор), которые ускоряют вращение и позволяют уменьшить физически размер генератора. Этот перевод аэродинамической силы во вращение генератора создает электричество.

Типы ветряных турбин

Большинство ветряных турбин подразделяются на два основных типа:

Турбины с горизонтальной осью

Деннис Шредер | NREL 25897

 

Ветряные турбины с горизонтальной осью — это то, что многие люди представляют, думая о ветряных турбинах.

Чаще всего они имеют три лопасти и работают «против ветра», при этом турбина вращается в верхней части башни, поэтому лопасти обращены к ветру.

Турбины с вертикальной осью

Майк ван Бавел | 42795

 

Ветряные турбины с вертикальной осью бывают нескольких разновидностей, в том числе модель Дарье в стиле взбивалки, названная в честь французского изобретателя.

Эти турбины всенаправленные, то есть их не нужно направлять на ветер для работы.

Ветряные турбины могут быть построены на суше или на море в больших водоемах, таких как океаны и озера. Министерство энергетики США в настоящее время финансирует проекты , чтобы облегчить развертывание морской ветроэнергетики в водах США.

Применение ветряных турбин

Современные ветряные турбины можно разделить на категории по месту их установки и способу подключения к сети:

Наземный ветер

WINDExchange

 

Мощность наземных ветряных турбин варьируется от 100 киловатт до нескольких мегаватт.

Более крупные ветряные турбины более эффективны с точки зрения затрат и сгруппированы в ветряные электростанции, которые обеспечивают большую мощность в электросети.

Морской ветер

Деннис Шредер | NREL 40484

 

Оффшорные ветряные турбины, как правило, массивны и выше Статуи Свободы.

У них нет таких проблем с транспортировкой, как у наземных ветряных установок, поскольку крупные компоненты можно перевозить на кораблях, а не по дорогам.

Эти турбины способны улавливать мощные океанские ветры и генерировать огромное количество энергии.

Распределенный ветер

Когда ветряные турбины любого размера устанавливаются на «потребительской» стороне электросчетчика или устанавливаются в месте или рядом с местом, где будет использоваться производимая ими энергия, они называются «распределенным ветром».

Примус Ветроэнергетика | 44231

Многие турбины, используемые в распределенных приложениях, представляют собой небольшие ветряные турбины. Одиночные небольшие ветряные турбины мощностью менее 100 киловатт обычно используются в жилых, сельскохозяйственных, а также небольших коммерческих и промышленных целях.

Небольшие турбины могут использоваться в гибридных энергетических системах с другими распределенными энергоресурсами, например, в микросетях, питаемых от дизельных генераторов, аккумуляторов и фотогальваники.

Эти системы называются гибридными ветровыми системами и обычно используются в удаленных, автономных местах (где подключение к коммунальной сети недоступно) и становятся все более распространенными в приложениях, подключенных к сети, для обеспечения отказоустойчивости.

Узнайте больше о распределенном ветре из Distributed Wind Animation или прочитайте о том, что делает Управление технологий ветроэнергетики для поддержки развертывания распределенных ветровых систем для домов, предприятий, ферм и общественных ветровых проектов.

Узнать больше

Заинтересованы в энергии ветра? Справочник по малому ветру помогает домовладельцам, владельцам ранчо и малому бизнесу решить, подходит ли им энергия ветра.

Дополнительные ресурсы по энергии ветра можно найти на WINDExchange, где есть планы уроков, веб-сайты и видео для учащихся K-12, а также информация о проекте «Ветер для школ» и университетском конкурсе ветра.

Энергия 101: Производство чистой электроэнергии из ветра

Видео URL

В этом видеоролике рассказывается об основных принципах работы ветряных турбин и показано, как работают различные компоненты для улавливания и преобразования энергии ветра в электричество. См. текстовую версию.

Министерство энергетики США

History of U.S. Wind Energy

На протяжении истории использование энергии ветра то увеличивалось, то уменьшалось, от использования ветряных мельниц в прошлые века до высокотехнологичных ветряных турбин на ветряных электростанциях в наши дни…

Узнать больше

10 фактов о ветроэнергетике, которых вы не знали

Освежите свои знания о ветре! Получите подробную информацию о нескольких менее известных фактах об энергии ветра.

Узнать больше

Кто использует распределенный ветер?

Существует множество различных типов клиентов распределенного ветра.

No related posts.