Ветровая электростанция на Ставрополье станет первой в СКФО
Ветровая электростанция на Ставрополье станет первой в СКФО
Андрей Шворнев
3dprint.com
Проект уже получил положительное заключение госэкспертизы.
В Ставропольском крае построят первую на Северном Кавказке ветровую электростанцию. Объект появится в Кочубеевском районе.
Как сообщили в региональном Минстрое, проект станции уже получил положительное заключение госэкспертизы. Ветровая электростанция в нашем крае не будет уступать мировым аналогам, говорит министр строительства и архитектуры региона Алексей Когарлыцкий.
«Место, где планируется строительство ветряной электростанции, находится в зоне ветрового коридора, здесь среднегодовая скорость ветра достигает 10-12 м/с. Инвесторы провели экономическую оценку проекта и считают целесообразным строительство в Кочубеевском районе целого комплекса ветроустановок. Благодаря этому на Ставрополье появится дополнительный мощный источник электроэнергии», – сказал Алексей Когарлыцкий.
Министр отметил, что при проектировании станции не применялись типовые документы, поэтому проект – уникальный.
Кочубеевская ВЭС будет состоять из 84 ветроэнергетических установок модели Lagerwey L100, мощность каждой из которых составит порядка 2,5 МВт, а суммарная мощность всей ветроэлектростанции – 210 МВт. Под строительство станции предоставлен участок общей площадью свыше 73 гектаров.
При разработке регламента работы ветроустановок предусмотрено снижение или полное отключение скорости вращения лопастей турбин во время массовой миграции птиц. Также установки будут оснащены устройствами для ультразвукового отпугивания птиц.
В ведомстве напомнили, что в регионе уже заработала первая очередь Старомарьевской солнечной электростанции. Проект был введен в эксплуатацию в Грачёвском районе в июне 2019 года, а уже к середине 2020 года он будет состоять из семи очередей.
Ветрогенераторные установки, проектирование и установка
Ветрогенераторы для дома
Группа «Зелёные технологии» создаёт проекты на основе горизонтально-осевых ветрогенераторов в 9 вариантах схем включения, а также ветропарков мощностью от 250 кВт.Заказать проект или купить готовое решение энергосистемы на базе ветрогенератора очень просто, позвоните по телефону +7(499) 707-22-05 или напишите на почту [email protected], наши инженеры свяжутся с вами и обсудят все детали.
Модельный ряд ветрогенераторов
Condor Home
Ветрогенераторы небольшой мощности 0,5 — 5 кВт, которые предназначены для обеспечения электроэнергией небольших частных домов или дач. Доступная цена на такие системы делает их достаточно популярными у покупателей. Их установку можно произвести своими силами без применения специальной техники.
Condor Air
Профессиональные ветровые системы мощностью 10 — 60 кВт
Ветроэнергетическая станция — преимущества
- Высокая мощность и производительность.
- Продуманный дизайн.
- Эргономическая конструкция, которая обеспечивает удобство её использования.
- Не нужны разрешения на установку и эксплуатацию, так как это бытовое изделие.
- Нет необходимости в топливе.
- Не оказывает влияния на экологию.
- Практически не шумит.
Варианты применения
- В качестве автономного основного источника энергии для дома или дачи с последующим её накоплением в аккумуляторах.
- С сетевым инвертором, без накопления энергии, что существенно снижает затраты за пользование услугами электросетей и из-за постоянного роста тарифов.
- В составе гибридной солнечной электростанции в качестве дополнительного источника электроэнергии.
- Совместно с дизельным генератором и солнечными панелями с MPPT контроллером, на случай отсутствия ветра.
ОСНОВНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
- Мачта и тросы.
- Опорно-поворотный узел.
- Ротор с генератором.
- Лопасти и монтажный комплект.
- Контроллер заряда аккумуляторных батарей (его вольтаж зависит от модели).
- Документация.
ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
В связи с тем, что для разных ветровых и электрических нагрузок одна и та же ветровая электростанция может комплектоваться разным оборудованием, выбор инвертора, аккумуляторов, блока управления, балласта, автоматики происходит индивидуально под конкретный проект.
В компании «Green Technology Group» можно заказать проект ветрогенератора для частного дома или бизнеса с минимальным рабочим комплектом.
Выберете себе ветрогенератор!
Самый большой башенный поворотный кран Liebherr — кран для ветряных электростанций серии 1000 ЕС-В — выполняет монтаж полной крестовины ротора
С помощью самого большого башенного поворотного крана Liebherr в баварской общине Дайнинг производился монтаж цельной крестовины ротора диаметром 113 м для ветрового колеса. Более того, кран без оголовка башни с высотой крюка 155,5 м поднял эту почти 70-тонную конструкцию на высоту 142,5 м.
Мировая премьера — кран серии 1000 EC-B 125 Litronic
Башенный поворотный кран Liebherr впервые позволяет производить монтаж полной крестовины ротора
Башенный поворотный кран Liebherr впервые позволяет производить монтаж полной крестовины ротора
Тяжелейший труд ночью: стесненное пространство осложняет работы по оснащению.
В ветропарке Дайнинга в районе Ноймаркт-Верхний-Пфальц находится одни из самых мощных ветрогенераторов в Баварии. Гибридная башня ветрогенератора Deining 4 была оснащена ветровым колесом. Необычность этого события состояла в следующем: Впервые в истории с помощью башенного поворотного крана производился монтаж цельной 70-тонной крестовины ротора диаметром 113 м. Для этого использовался кран модели Liebherr 1000 EC-B 125 Litronic, самый крупный и мощный (с грузоподъемностью 125 т) башенный поворотный кран, который был разработан Liebherr специально для установки ветрогенераторов.
Основное внимание в ходе этого беспрецедентного на сегодняшний день проекта уделялось как безопасному и быстрому подъему, так и точной установке крестовины ротора на корпус машины в сложных ветровых условиях. Это было осуществлено с помощью плавного привода крана 1000 EC-B 125 Litronic с функцией Micromove, который позволяет производить позиционирование и снятие даже самых тяжелых грузов с точностью до миллиметра.
Вызов и решениеЧтобы свести к минимуму площадь, занимаемую оборудованием, безоголовочный кран был встроен в фундамент ветрогенератора. Сокращение площади позволило также сократить вырубку леса для освобождения места для оборудования.
Анкеровки на башне ветрогенератора на высоте 77,7 м было достаточно, чтобы достичь требуемой высоты концевого крюка в 155,5 м. В будущем фундамент можно будет легко использовать для работ по техническому обслуживанию, в том числе и меньших по размеру кранов.
Транспортировка и сборка
Точный подъем крестовины ротора весом ок. 70 тонн на 142,5 м
Еще одним преимуществом данного тяжеловесного крана является его относительно легкая транспортировка без использования средств для транспортировки тяжелых грузов, что играло важную роль в этом проекте. Энергетический комплекс в Дайнинге находится в лесистой местности, поэтому до него довольно тяжело добираться. Кроме того, площадь, необходимая для монтажа Liebherr 1000 EC-B 125 Litronic, занимает всего около половины площади, необходимой для монтажа обычных крановых систем.
Тесное взаимодействие и индивидуальные клиентские решения«В рамках этого проекта специалисты в области ветровой энергии из компании Max Bögl Wind AG тесно сотрудничали с нашей командой экспертов ‚Tower Crane Solutions», — говорит Торстен Хессельбайн, руководитель Tower Crane Solutions при Liebherr-Werk Biberach GmbH. «Возможность обращаться к различным ноу-хау в данной области для обеспечения должного качества для наших клиентов играет решающую роль для успешной реализации проекта, в частности для решения новых проблем, например, при проведении этого уникального монтажа».
Ветровая установка для выработки электричества
Область техники
Изобретение, ветровая установка для выработки электричества, относится к энергетике и может быть использована в качестве источника электрической энергии.
Уровень техники
Технический результат, решаемый изобретением, обеспечивается не задействованным энергетическим потенциалом ветра.
Ветровая электростанция — это несколько ВЭУ (ветровых энергетических установок), собранных в одном или нескольких местах и объединенных в единую сеть. Крупные ветровые электростанции могут состоять из 100 и более ветрогенераторов. Иногда ветровые электростанции называют «ветровыми фермами» (от англ. Wind farm).
Скорость ветра возрастает с высотой. Поэтому ветровые электростанции строят на вершинах холмов или возвышенностей, а генераторы устанавливают на башнях высотой 30-60 метров. Принимаются во внимание предметы, способные влиять на ветер: деревья, крупные здания и т.д. При строительстве ветровых электростанций учитывается влияние ветрогенераторов на окружающую среду. Законы, принятые в Великобритании, Германии, Нидерландах и Дании, ограничивают уровень шума от работающей ветровой энергетической установки до 45 дБ в дневное время и до 35 дБ ночью. Минимальное расстояние от установки до жилых домов — 300 м. Современные ветровые электростанции прекращают работу во время сезонного перелета птиц.
Известна наземная ветровая электростанция, самый распространенный в настоящее время тип ветровых электростанций. Ветрогенераторы устанавливаются на холмах или возвышенностях. Промышленный ветрогенератор строится на подготовленной площадке за 7-10 дней. Получение разрешений регулирующих органов на строительство ветровой электростанции может занимать год и более. Для строительства необходима дорога до строительной площадки, тяжелая подъемная техника с выносом стрелы более 50 метров, так как гондолы устанавливаются на высоте около 50 метров. Электростанция соединяется кабелем с передающей электрической сетью. Крупнейшей на данный момент ветровой электростанцией является электростанция Альта, расположенная в штате Калифорния, США. Полная мощность — 1550 МВт.
Известна прибрежная ветровая электростанция. Прибрежные ветровые электростанции строят на небольшом удалении от берега моря или океана. На побережье с суточной периодичностью дует бриз, что вызвано неравномерным нагреванием поверхности суши и водоема. Дневной, или морской бриз, движется с водной поверхности на сушу, а ночной, или береговой — с остывшего побережья к водоему.
Известна шельфовая ветровая электростанция. Шельфовые ветровые электростанции строят в море: 10-60 километров от берега. Шельфовые ветровые электростанции обладают рядом преимуществ:
1) их практически не видно с берега;
2) они не занимают землю;
3) они имеют большую эффективность из-за регулярных морских ветров.
Шельфовые электростанции строят на участках моря с небольшой глубиной. Башни ветрогенераторов устанавливают на фундаменты из свай, забитых на глубину до 30 метров. Электроэнергия передается на землю по подводным кабелям. Шельфовые электростанции более дороги в строительстве, чем их наземные аналоги. Для генераторов требуются более высокие башни и более массивные фундаменты. Соленая морская вода может приводить к коррозии металлических конструкций. Для строительства и обслуживания подобных электростанций используются самоподъемные суда.
Известна плавающая ветровая электростанция.
Норвежская компания StatoilHydro разработала плавающие ветрогенераторы для морских станций большой глубины. StatoilHydro построила демонстрационную версию мощностью 2,3 МВт в сентябре 2009 года. Турбина под названием Hywind весит 5 300 тонн при высоте 65 метров. Располагается она в 10 километрах от острова Кармой, неподалеку от юго-западного берега Норвегии. Стальная башня этого ветрогенератора уходит под воду на глубину 100 метров. Над водой башня возвышается на 65 метров. Диаметр ротора составляет 82,4 м. Для стабилизации башни ветрогенератора и погружения его на заданную глубину в нижней его части размещен балласт (гравий и камни). При этом от дрейфа башню удерживают три троса с якорями, закрепленными на дне. Электроэнергия передается на берег по подводному кабелю.
Известна парящая ветровая электростанция. Парящей называют ветровые турбины, размещенные высоко над землей, для использования более сильного и стойкого ветра. Концепция разработана в 1930-е годы в СССР инженером Егоровым.
Известна горная ветровая электростанция. Первая на постсоветском пространстве горная ВЭС мощностью 1,5 МВт была запущена на Кордайском перевале в Жамбылской области Казахстана в 2011 году. Высота площадки — 1200 метров над уровнем моря. Среднегодовая скорость ветра 5,9 м/сек. В 2014 году количество ветротурбин «Vista International)) мощностью по 1,0 МВт на «Кордайской ВЭС» было доведено до 9 агрегатов при проектной мощности 21 МВт. В дальнейшем планируется введение в строй Жанатасской (400 МВт) и Шокпарской (200 МВт) ветряных электростанций. В феврале 2015 года в Восточных Карпатах у города Старый Самбор запущена в работу первая в Западной Украине горная ВЭС «Старый Самбор 1» мощностью в 13,2 МВт. Общая мощность 79,2 МВТ. Она представлена ветротурбинами VESTAS V-112 датского производства номинальной мощностью 6,6 МВт. Высота площадки 500-600 м над уровнем моря, среднегодовая скорость ветра 6,3 м/сек.
Недостатками данных технических решений являются следующие факторы:
Сложность в обслуживании в связи с автономностью каждого ветрогенератора, шум генераторов с высоты особенно распространяем по местности, отсутствие механической взаимосвязи ветрогенераторов последовательно друг с другом не предполагает преобразование слабого ветра в электричество, так как каждый ветрогенератор уже находиться под нагрузкой, обеспеченной индивидуальными редуктором и генератором, невозможность корректировать ветрогенератор по направлению ветра.
Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/Ветровая_электростанция
Сущность
Технический результат, решаемый изобретением, обеспечивается не задействованным энергетическим потенциалом ветра.
Для решения этой технической задачи предлагается ветровая установка для выработки электричества.
Ветровая установка для выработки электричества, включающая оси, лопасти, устройства для отвода потока воздуха от лопастей, работающих в закрытом для ветровой атаки положении, и регулируемых вдоль окружности вращения лопастей относительно оси, его рычагов крепления и стоек, выполняющих опорную функцию на рельсовый желоб, посредством катков, солнечную шестерню жестко закрепленной на оси, которая сопряжена с шестернею, жестко зафиксированной с профилированными колесами с зубьями, которые в постоянном контакте, по средствам цепной передачи, с последующим лопастным блоком, редуктор, генератор.
Основные технические особенности и преимущества предлагаемого технического решения описаны в представленном предпочтительном варианте осуществления.
Объем защиты изобретения не ограничивается описанным примером, а включает различные варианты исполнения в соответствии с общей концепцией. В частности, применение передачи тягового усилия от лопастного устройства к последующему за счет предложенного редукционного механизма и устройств, принимающими на себя напор потока воздуха для отвода его от лопастей, работающих в закрытом для ветровой атаки положении, и регулируемых вдоль окружности вращения лопастей относительно оси, с целью получения электроэнергии.
Краткое описание чертежей
Сущность изобретения поясняется чертежами. На Фиг. 1-2 показаны общий вид и устройство ветровой установки для выработки электричества.
На фигуре 1 обозначены: ось 1, лопасть 2, рычаг крепления 3, устройство для отвода потока воздуха от лопастей, работающих в закрытом для ветровой атаки положении 4, стойки 5, катки 6, рельсовый желоб 7, солнечная шестерня 8, шестерня 9, профилированное колесо с зубьями 10, цепная передача 11, редуктор 12, генератор 13. При этом, рельсовый желоб, существующий вдоль всей окружности вращения лопастей, обозначен в одном месте, относительно воображаемой окружности, треугольниками.
На фигуре 2 обозначены: лопасть 2, рычаг крепления 3, устройство для отвода потока воздуха от лопастей, работающих в закрытом для ветровой атаки положении 4, катки 6, рельсовый желоб 7, солнечная шестерня 8, шестерня 9, профилированное колесо с зубьями 10, цепная передача 11, редуктор 12, генератор 13. При этом, рельсовый желоб, существующий вдоль всей окружности вращения лопастей, обозначен окружностью в виде одной сплошной линии.
Лопасти 2 воспринимают поток воздуха и придают вращение оси 1, на оси жестко закреплена солнечная шестерня 8, которая сопряжена с шестернею 9, жестко зафиксированной с профилированными колесами с зубьями 10, которые в постоянном контакте, по средствам цепной передачи 11, с последующим лопастным блоком и передают суммарное давление на редуктор 12, который приводит во вращение ротор генератора 13, а устройства для отвода потока воздуха от лопастей, работающих в закрытом для ветровой атаки положении 4, и регулируемых вдоль окружности вращения лопастей 2 относительно оси 1, устраняют напор потока воздуха от лопастей 2, движущихся по направлению на встречу ветра, что предполагает высокий КПД устройства. Рычаги крепления 3 этого устройства выполняют функцию фиксации в верхнем положении относительно оси 1, а его стойки 5, опорную функцию на рельсовый желоб 7, посредством катков 6.
Осуществление изобретения
Ветровая установка для выработки электричества работает в одном режиме.
Лопасти 2 воспринимают поток воздуха и придают вращение оси 1, на оси жестко закреплена солнечная шестерня 8, которая сопряжена с шестернею 9, жестко зафиксированной с профилированными колесами с зубьями 10, которые в постоянном контакте, по средствам цепной передачи 11, с последующим лопастным блоком и передают суммарное давление на редуктор 12, который приводит во вращение ротор генератора 13, а устройства для отвода потока воздуха от лопастей, работающих в закрытом для ветровой атаки положении 4, и регулируемых вдоль окружности вращения лопастей 2 относительно оси 1, устраняют напор потока воздуха от лопастей 2, движущихся по направлению на встречу ветра, что предполагает высокий КПД устройства. Рычаги крепления 3 этого устройства выполняют функцию фиксации в верхнем положении относительно оси 1, а его стойки 5, опорную функцию на рельсовый желоб 7, посредством катков 6.
Ветровая энергетическая установка с неподвижной вертикальной осью и двумя соосными роторами
УДК: 621.548
Аскаров Е. С. канд. техн. наук, профессор, Казахский национальный исследовательский технический университет им. К. Сатпаева, Республика Казахстан, г. Алматы
Ключевые слова: ветровая энергетическая установка, вертикальная ось, два ротора, ротор Дарье, ветровая энергетика
В статье рассмотрены вопросы исследования конструкции энергетической ветровой установки с неподвижной вертикальной осью и двумя роторами, вращающимися в разные стороны, показаны преимущества этой схемы перед аналогами – упрощена технология изготовления, уменьшена металлоемкость, увеличен коэффициент полезного действия. Предлагается новая схема модульной составной ветровой установки, которая позволяет создавать установки большой мощности.
UDK: 621.548
Askarov E. S. PhD of technical sciences, рrofessor, Kazakh national research technical university named after K. Satpaeva, Republic of Kazakhstan, city of Almaty
Keywords: wind еnergeticheskaya installation, vertical axis, two rotors, Darrieus rotor, wind power
The article deals with the study of the design of the power wind farm with a fixed vertical axis and two rotors rotating in different directions, shows the advantages of this scheme over analogues – simplified manufacturing technology, reduced metal consumption, increased efficiency. A new scheme of a modular composite wind turbine is proposed, which allows the creation of high-power plants.
Для Цитирования:
Аскаров Е. С., Ветровая энергетическая установка с неподвижной вертикальной осью и двумя соосными роторами. Электрооборудование: эксплуатация и ремонт №8 2019. 2019;8.
Полная версия статьи доступна только подписчикам журнала
Подписаться Войти под своей учетной записью
Ветряная энергия | Camfil
Фильтры приточного воздуха имеют важное значение в поддержании чистоты обтекателя, генератора, башни и электрического оборудования ветровой турбины, особенно в суровых и агрессивных средах, где присутствует соль, вода и влага.
Оборудование, установленное на шельфе, должно выдерживать воздействие соли и воды, а также хлорида, содержащегося в морской воде. Риск переноса растворимых частиц увеличивает риск коррозии, особенно при наличии соли. Объекты на шельфе также могут сталкиваться с логистическими проблемами. Система фильтрации должна быть адаптирована, чтобы иметь возможность справляться со значительным присутствием воды и обеспечивать максимальный срок службы. Рекомендуется использовать многоступенчатый, встроенный дренаж и высокоэффективную гидрофобную фильтрацию.
Турбины, расположенные на земле, сталкиваются с воздействием пыли, пыльцы и других загрязнений, которые могут привести к отказу оборудования и производственным потерям. Решения Camfil предназначены для подачи достаточного потока чистого, охлажденного воздуха с низким давлением для обеспечения длительного срока службы и самой низкой стоимости энергии.
Тщательно испытанные, запатентованные решения для ветровой энергетикиИспользуя испытательные установки, имитирующие экстремальные условия работы, от разбрызгивания соли и воды до сильных потоков воздуха и высокого давления разрыва, наша научно-исследовательская группа работает над обеспечением надежности. Мы испытываем нашу продукцию в условиях реального объекта с использованием наших мобильных испытательных трейлеров-лабораторий CamLabs. Мы всегда готовы продемонстрировать вам реальные показатели эффективности. Наши запатентованные решения, такие как CamGT 3V-600, вышли на новые уровни в отрасли по возможности обработки воды, эффективности удаления солей и сокращению падения рабочего давления. Когда надежность имеет важнейшее значение, можете положиться на наши воздушные фильтры.
Мы стремимся понимать состояние воздуха и местные условия лучше, чем кто-либо. Похоже на одержимость? Возможно. Но когда 98 % того, что попадает в ваше оборудование — это воздух, мы полагаем, что оно того стоит. Получая факты, которые нужны вам для принятия правильных решений, вы можете повысить эффективность и добиться оптимальных результатов. Являясь наиболее предсказуемым поставщиком решений для очистки воздуха, компания Camfil обеспечивает повышение качества работы и увеличение срока службы вашего оборудования, при этом устраняя элемент неожиданности. Мы помогаем вам держать руку на пульсе. Если вы проектируете новую систему или просто хотите улучшить текущие рабочие характеристики, спросите нас о нашем программном обеспечении для расчета затрат на жизненный цикл, наших решениях для отбора проб воздуха или попросите выполнить тест CamLab.
Ученые из Казахстана придумали ветровую установку, способную добывать энергию и воду одновременно
Группа ученых из Павлодарского госуниверситета им. Торайгырова разработала универсальную ветровую установку, которая может одновременно давать электричество и качать воду из колодца.
По словам декана факультета металлургии, машиностроения и транспорта ПГУ, профессора Тюлеугазы Токтаганова, аналогов этой разработке нет. «Существующие ветровые установки либо дают электричество, либо качают воду. Здесь же при скорости ветра 3–4 метра в секунду установка выполняет оба дела одновременно, ―утверждает ученый. ― И если скорость ветра меньше, то днём, когда в электричестве особой необходимости нет, ветрогенератор можно использовать для подъёма воды на поверхность, а ночью уже в качестве электростанции».
Как сообщается на портале megapolis.kz, стоимость павлодарской установки оценивается примерно в $6500–$7000. Тогда как цена одного ветрогенератора китайского производства составляет в среднем $5000. Ветряк эффективно работает при минимальной скорости ветра в 1,5-2 м/с. У китайских агрегатов этот показатель равен 3 м/с. Кроме того, у стандартных установок диаметр ветрового колеса составляет 6 метров, у павлодарской разработки – 4 метра. Но разработчики убеждены: рабочие показатели от этого только возрастают. Считается также, что ветровую установку нужно изготавливать исходя из особенностей той местности, где она будет впоследствии установлена.
Ветряк рассчитан на 5 кВт/ч и очень выгоден потенциальным покупателям: ведь отпадает необходимость в приобретении двух ветрогенераторов. Уже в этом году ученые рассчитывают получить первый промышленный образец устройства и наладить его серийный выпуск.
Гигант ветроэнергетики Siemens Gamesa заявляет о первой в мире переработке лопастей
Ветряная турбина с подсветкой
Йорг Грёэль | DigitalVision | Getty Images
Компания Siemens Gamesa Renewable Energy заявила во вторник, что выпустила лопасть ветряной турбины, пригодную для вторичной переработки, что представляет собой последний пример того, как отрасль пытается найти способы повторного использования материалов.
В своем заявлении испано-немецкая инженерная группа заявила, что ее RecyclableBlades были «первыми в мире утилизируемыми лопастями ветряных турбин, готовыми к коммерческому использованию на море.
Siemens Gamesa заявила, что будет работать с немецкой энергетической компанией RWE над установкой и пилотированием лопастей на морской ветряной электростанции Каскаши в Северном море Германии, коммерческая эксплуатация которой ожидается в 2022 году.
Фирма, основным акционером которой является Siemens Energy — заявила, что также работает с EDF Renewables с целью развертывания «нескольких комплектов» лопастей «на будущей морской ветряной электростанции».
Аналогичное сотрудничество осуществляется с wpd, компанией со штаб-квартирой в Германии, которая занимается разработкой и управляет ветряными электростанциями.
Вопрос о том, что делать с лопастями ветряных турбин, когда они больше не нужны, является головной болью для отрасли. Это связано с тем, что лопасти из композитных материалов могут оказаться трудными для вторичной переработки, а это означает, что многие из них попадают на свалки по истечении срока их службы.
Узнайте больше о чистой энергии из CNBC Pro
По мере того, как правительства во всем мире пытаются наращивать свои мощности по возобновляемым источникам энергии, количество ветряных турбин во всем мире, похоже, будет только расти, что, в свою очередь, приведет к увеличению давления на сектор, чтобы найти устойчивое решения по утилизации лезвий.
Согласно Siemens Gamesa, в ее пригодных для повторного использования лезвиях используется новый тип смолы, который «позволяет эффективно отделить смолу от других компонентов по истечении срока службы лезвия».
Представители компании заявили, что этот процесс, который они описали как «мягкий», защищает свойства материалов в лопастях, в отличие от других существующих способов переработки обычных лопастей ветряных турбин. Эти материалы могут быть повторно использованы в новых приложениях после разделение «.
За последние несколько лет ряд крупных игроков в ветроэнергетике объявили о планах попытаться решить проблему того, что делать с лопастями ветряных турбин.
В июне датская компания Orsted заявила, что будет «повторно использовать, утилизировать или восстанавливать» все лопатки турбин в своем всемирном портфеле ветряных электростанций после их вывода из эксплуатации.
В том же месяце подразделение General Electric по возобновляемым источникам энергии и производитель цемента Holcim заключили сделку по переработке лопастей ветряных турбин.
Еще в апреле было объявлено, что сотрудничество между научными кругами и промышленностью будет сосредоточено на переработке изделий из стекловолокна, шаг, который в конечном итоге может помочь сократить количество отходов, производимых лопастями ветряных турбин.
В декабре прошлого года GE Renewable Energy и Veolia North America подписали «многолетнее соглашение» о переработке лопастей, снятых с береговых ветряных турбин в Соединенных Штатах.
А в январе 2020 года другой гигант ветроэнергетики, Vestas, заявил, что он нацелен на производство безотходных турбин к 2040 году.
Бум в секторе ветроэнергетики в 2020 году
В США наблюдается бум ветроэнергетики. с новым отчетом Министерства энергетики США (DOE), в котором подчеркивается рост ветроэнергетических операций в стране, как часть более крупного плана президента Байдена по получению U.S. до нулевого уровня выбросов к 2035 году.
В 2020 году в США было установлено более 16 000 мегаватт ветроэнергетических мощностей, что является рекордным показателем за год. Это первый раз, когда развитие ветроэнергетики опередило солнечные электростанции, достигнув высшей точки в 24,6 миллиарда долларов инвестиций в 25 штатах.
В общей сложности шестнадцать штатов получают более 10 процентов электроэнергии от наземной ветровой генерации, при этом некоторые на Среднем Западе, такие как Айова, Канзас, Оклахома, Южная Дакота и Северная Дакота, получают более 30 процентов своей энергии от ветряных установок.
«Эти отчеты содержат такие потрясающие новости: в прошлом году США установили рекордное количество наземных ветроэнергетических установок. Они подчеркивают как достигнутый прогресс, так и возможность создания гораздо более доступной ветровой энергии — все необходимое для достижения цели президента Байдена по декарбонизации электроэнергетического сектора к 2035 году », — заявила министр энергетики Дженнифер М. Гранхольм. «В Министерстве энергетики мы удвоим усилия по развертыванию большего количества энергии ветра по всей стране, поскольку мы также разрабатываем технологии, позволяющие сделать турбины еще более дешевыми и эффективными.”
Этот рост относится как к наземным, так и к морским ветроэнергетическим установкам.
Прибрежные штаты, такие как Нью-Йорк, Массачусетс, Нью-Джерси, Мэриленд и Вирджиния, все видят в развитии ветряных турбин, расположенных на воде. Некоторые известные проекты включают ветряную электростанцию на Блок-Айленде у побережья Род-Айленда и пилотный проект Coastal Virginia Offshore Wind, а также проект Vineyard Wind I в водах Массачусетса.
В целом, эти установки способствовали 24-процентному увеличению строительства морских ветроэнергетических трубопроводов в США.С. вод.
Снижение цен на турбины помогло стимулировать увеличение федеральных и муниципальных инвестиций в ветроэнергетику, наряду со средним увеличением размера и мощности самого оборудования. По оценкам Министерства энергетики, стоимость ветряных турбин «резко» упала до 770-850 долларов за киловатт с 1800 долларов за киловатт в 2008 году.
Рост ветроэнергетики также является устойчивым, поскольку ветровые турбины не производят выбросов углерода к потеплению глобальных температур.Создание более сильного сектора чистой энергии имеет решающее значение для высоких целей администрации Байдена по достижению чистой нулевой экономики к 2050 году.
Это последняя глава в устойчивом продвижении США к мировому лидерству в развитии возобновляемых источников энергии. Китай — единственная страна, включенная в отчет, которая опережает США по энергии, вырабатываемой за счет энергии ветра.
«Сименс» создает первую в мире лопасть ветряной турбины, пригодную для вторичного использования
По мере того, как мир движется к возобновляемым источникам энергии, возникают новые проблемы.Несмотря на то, что энергия создается устойчивым образом, оборудование, используемое для ее производства, по-прежнему в значительной степени загрязняет окружающую среду. Ветряные турбины не подлежат полной переработке, и их лопасти обычно попадают на свалки. Для решения этой проблемы немецкий производитель Siemens разработал первую в мире лопасть ветряной турбины, пригодную для вторичной переработки, говорится в пресс-релизе компании.
Из компонентов ветряной турбины, башня и гондола в значительной степени подлежат вторичной переработке. А лопасти турбины — нет. Лезвия, изготовленные из основного материала, такого как дерево или полиэтилентерефталат (ПЭТ), отливаются из стекла и углеродного волокна, а затем покрываются смолой, которая связывает их все вместе.По истечении срока службы лезвия удаление смолы становится нерентабельным, и поэтому лезвия попадают на свалки. По данным компании, на долю лопастей ветряных турбин в настоящее время приходится 10 процентов армированного волокном композитного материала (FRP) в Европе, и проблема будет только усугубляться по мере того, как больше лопастей исчерпает свой срок службы.
Заменив смолу, компания Siemens значительно упростила восстановление компонентов лезвия. Новая смола, которую компания планирует использовать, тает в слабокислом растворе, делая компоненты доступными для переработки и перепрофилирования.
Компания «Сименс» уже произвела первый комплект этих ножей на своем заводе в Дании и планирует испытать их на объектах как минимум с тремя своими клиентами. Двое из этих клиентов планируют использовать лопасти в своих будущих проектах, а один установит их на морской ферме Каскаши в Германии, запуск которой планируется в следующем году.
«Мы стремимся производить ветряные турбины, которые могут вырабатывать возобновляемую электроэнергию в течение 20-30 лет», — сказал Грегорио Асеро, руководитель отдела управления качеством, здоровья, безопасности и окружающей среды компании в пресс-релизе.«Когда срок их полезного использования истечет, мы сможем разделить материалы и использовать их для новых актуальных приложений. RecyclableBlade — большой шаг в этом направлении».
Компания планирует сделать свои турбины на 100% пригодными для вторичной переработки к 2040 году и оценивает, что это позволит перерабатывать 10 миллионов тонн материалов к 2050 году.
Согласно недавнему отчету Глобального совета по ветроэнергетике, до 200 гигаватт (ГВт) ветровой энергии энергия может быть установлена к концу текущего десятилетия.
EGEB: Nordex представляет береговую ветряную турбину мощностью 6 МВт
В сегодняшнем выпуске Electrek Green Energy Brief (EGEB):
- Немецкий производитель ветряных турбин Nordex представляет свою первую береговую турбину мощностью 6 МВт.
- Более 200 медицинских журналов по всему миру призывают к чрезвычайным действиям в связи с изменением климата.
- UnderstandSolar — это бесплатная служба, которая связывает вас с лучшими специалистами по установке солнечных батарей в вашем регионе для получения персональной оценки солнечной энергии. Теперь Tesla предлагает сопоставление цен, поэтому важно делать покупки по лучшим ценам.Щелкните здесь, чтобы узнать больше и получить расценки. — * объявление .
Новая ветряная турбина Nordex
Немецкий производитель ветряных турбин Nordex объявил сегодня, что вместе с такими конкурентами, как Siemens Gamesa, GE и Vestas, предложит свою первую береговую турбину мощностью 6 МВт. Новая турбина будет предназначена для регионов с умеренным и слабым ветром.
Турбина N163 / 6.X была добавлена в серию продуктов Nordex Delta4000, которая была представлена в 2017 году и уже включает береговые турбины мощностью 4 и 5 МВт.Nordex пишет:
По сравнению со своей сестринской моделью в классе 5 МВт — N163 / 5.X — N163 / 6.X способен производить до 7% больше годовой выработки электроэнергии благодаря гораздо более высокой номинальной мощности.
Для достижения более высокой номинальной мощности в диапазоне 6 МВт используется более эффективный редуктор, а электрическая система серии Delta4000 была адаптирована за счет повышения номинального напряжения и использования улучшенной системы охлаждения. Несмотря на это, внешние размеры гондолы не изменились.
Ожидается, что срок службы N163 / 6.X составит не менее 25 лет, а также может иметь увеличенный срок службы для определенных участков до 35 лет. Производство турбины мощностью 6 МВт запланировано на начало 2023 года, и компания уже получила заказы.
Подробнее: Нет, мистер Трамп — «ветряные мельницы» не собираются «уничтожать популяцию птиц». Вот что даст
Журналы здравоохранения призывают к действиям по борьбе с изменением климата
Впервые в мире более 200 медицинских журналов опубликовали редакционную статью, призывающую к принятию экстренных мер в связи с изменением климата.Передовая статья была опубликована сегодня на веб-сайте British Medical Journal и во многих других международных журналах. Вот отрывок (щелкните здесь, чтобы прочитать его полностью):
[W] e — редакторы медицинских журналов во всем мире — призывают к незамедлительным действиям, чтобы удержать повышение средней глобальной температуры ниже 1,5 ° C, остановить разрушение природы и защитить здоровье…
… Многие правительства столкнулись с угрозой COVID- 19 пандемия с беспрецедентным финансированием. Экологический кризис требует аналогичного реагирования на чрезвычайные ситуации.Потребуются огромные инвестиции, помимо тех, которые рассматриваются или поставляются в любую точку мира. Но такие инвестиции принесут огромные положительные результаты в области здравоохранения и экономики. К ним относятся высококачественные рабочие места, снижение загрязнения воздуха, повышение физической активности, а также улучшение жилищных условий и рациона питания. Одно только улучшение качества воздуха принесет пользу для здоровья, которая легко компенсирует глобальные затраты на сокращение выбросов…
… Мы, как редакторы медицинских журналов, призываем правительства и других лидеров действовать, отмечая 2021 год как год, когда мир наконец изменит курс.
Фотография: Nordex
Подпишитесь на Electrek на YouTube, чтобы получать эксклюзивные видео и подписываться на подкаст.
Siemens Gamesa «производит первые полностью перерабатываемые лопасти морских ветряных турбин»
Siemens Gamesa Renewable Energy (SGRE) произвела свои первые шесть полностью перерабатываемых лопастей морских ветряных турбин, заявил производитель.
Компания планирует использовать эти лопасти в морских ветряных электростанциях, которые должны быть установлены в следующем году, сообщил производитель Windpower Monthly .
В новых лезвиях используется смола нового типа, которая позволяет эффективно отделить его от других компонентов в конце срока службы лезвия — ранее это было серьезным препятствием для полной переработки, — пояснили в компании.
После вывода из эксплуатации лезвие будет погружено в слабокислый раствор, нагретый с помощью возобновляемых источников энергии, который отделит смолу от стекловолокна, пластика, дерева и металлов.
Это позволит перерабатывать материалы для новых целей, в том числе в автомобильной промышленности или в потребительских товарах, таких как кейсы для самолетов и корпуса для плоских экранов.
Испано-немецкий производитель не раскрывает, какую смолу он теперь будет использовать.
Грегорио Асеро, руководитель отдела качества, здоровья, безопасности и окружающей среды SGRE, сообщил изданию Windpower Monthly , что разработка представляет собой «квантовый скачок» в повышении устойчивости ветроэнергетической отрасли.
«Посмотрите на ингредиенты»
Компания Siemens Gamesa впервые начала изучать этот процесс в 2018 году и оценила систему смол в 2020 году и в начале 2021 года. Ранее в этом году компания обязалась полностью переработать все свои лезвия и турбины к 2030 году. полностью перерабатываемый к 2040 году.Для достижения этих целей теперь необходимо нарастить производство лопастей, пригодных для вторичной переработки, в промышленных масштабах.
Он по-прежнему может использовать те же формы, которые он в настоящее время использует для своих встроенных лопастей морского ветра, поскольку размеры лопастей морского ветра Siemens Gamesa и большинство их материалов будут такими же, как и раньше. Это означает, что первоначальные дополнительные затраты — для покрытия инвестиций в исследования и разработки за последние несколько лет, развития цепочки поставок и затрат на полимеры — будут «ограниченными», сказал Мартин Герхардт, глава офшорного портфеля Siemens Gamesa Windpower Monthly .
Он добавил, что компания задалась вопросом: «Как мы можем повторно использовать наше ноу-хау, качество лезвия и конструкцию единого лезвия?
«Ключевым моментом было изучение ингредиентов, а изменение, которое потребовалось, — это смола. Это помогло выполнить развертывание так быстро, вместо того, чтобы разрабатывать лезвия нового поколения ».
Компания Siemens Gamesa подтвердила, что используемая смола позволит полностью восстановить материалы после погружения в уксусную кислоту в собственных лабораториях Датского технического университета (DTU).
Материалы, восстановленные после 25 лет эксплуатации, могут быть не совсем такими же, как раньше — например, стекловолокно могло потерять некоторую прочность после длительного срока службы, но все же могло использоваться для приложений с низким напряжением, отметил Герхардт. . Он добавил: «Это определенно лучше, чем сжигать их или бросать на свалку».
Производитель недавно произвел первые 81-метровые лопасти, пригодные для вторичной переработки, с использованием новой смолы в Ольборге, Дания, и планирует использовать эти лопасти в проектах морских ветроэнергетических установок, устанавливаемых в следующем году.В нем будут использоваться перерабатываемые лопасти на заводе RWE Kaskasi Kaskasi 342 МВт (342 МВт) Offshore у Гельголанда, Шлезвиг-Гольштейн, Германия, Европа. Нажмите, чтобы увидеть полную информацию о ветряной электростанции в Северном море Германии, а также в неназванных проектах, разрабатываемых Wpd и EDF Renewables. .
Acero сказал: «Мы можем производить эти лезвия почти на каждом заводе, потому что изменение технологии не означает больших новых инвестиций. Процесс восстановления также очень прост ».
Герхард добавил, что необходимо будет создать новые компании, которые займутся восстановлением материалов лопастей.Однако это должно быть просто сделать, и это должно создать рабочие места в отрасли переработки.
Он добавил: «Было очень важно иметь простой процесс, который мог бы быть выполнен в больших масштабах другими компаниями в цепочке поставок, который не был бы вредным и не оставил бы некоторых проблемных остатков».
Индустриализация
Герхардт сказал, что компания «очень уверена» в потенциале увеличения масштабов использования нового процесса извлечения смолы и уксусной кислоты для морского ветра.Он добавил, что не должно быть «никаких ограничений» для увеличения масштабов производства пригодных для вторичной переработки лопастей большего размера, чем первые 81-метровые модели, и в промышленных масштабах.
Лопасти наземных ветряных турбин Siemens Gamesa используют несколько иную технологию — с формой бабочки вместо встроенной конструкции лопастей, используемой в морских моделях. Поэтому индустриализация различных форм будет происходить несколько разными темпами, пояснил Герхардт.
Однако компания «очень уверена» в том, что она также сможет полностью переработать свои береговые лопасти, сказал он.Предполагается, что, как и в случае с лопастями для морских платформ, ключевым моментом будет замена смолы, используемой в лопастях.
Конкурентное преимущество
Выпуск этих лезвий, вероятно, будет точно соответствовать рыночному спросу на более экологичные варианты, добавил Acero. Он ожидает, что рынки Северной Европы будут в значительной степени ориентированы на это и будут одними из первых, кто потребует, чтобы лезвия подлежали переработке.
Acero заявила, что компания вызвала «повышенный интерес» со стороны потенциальных клиентов, желающих установить проекты с перерабатываемыми лезвиями в 2022 году и которые готовы платить больше за более экологичные лезвия.
Он также предположил, что наличие утилизируемых лезвий может дать Siemens Gamesa конкурентное преимущество на рынках с более строгими мерами по обеспечению устойчивости. Сюда могут входить такие рынки, как Франция, где грозит запрет на вывоз мусора на свалку.
«Некоторым клиентам наличие пригодных для повторного использования лезвий может помочь им выиграть тендеры на рынках, где действуют строгие экологические требования», — сказал Асеро. «Я думаю, что это выгодное предложение как для OEM, так и для клиента».
Между тем, Герхардт сказал, что с учетом ожидаемого ускорения роста сектора ветроэнергетики, важно как можно раньше начать предлагать лопасти, пригодные для вторичной переработки.
«Вот почему нам нужно развернуть это довольно быстро», — сказал он. Чем раньше мы представим его, тем больше лезвий сможем переработать ».
Эта заново изобретенная ветряная турбина вырабатывает в пять раз больше энергии t
Возобновляемые источники энергии могут дать миру энергию в течение следующих 30 лет, а энергия ветра — один из самых дешевых и эффективных способов добиться этого. За исключением того, что 80% морских ветров в мире дует в глубоких водах, где сложно построить ветряные электростанции.Новый дизайн принципиально иного типа ветряной турбины может это изменить.
Норвежская компания Wind Catching Systems разрабатывает плавающую многотурбинную технологию для ветряных электростанций, которая может генерировать в пять раз больше энергии, чем самая большая в мире одиночная ветряная турбина в год. Эта повышенная эффективность обусловлена инновационным дизайном, который меняет внешний вид и работу ветряных электростанций.
В отличие от традиционных ветряных турбин, которые состоят из одного полюса и трех гигантских лопастей, так называемый Wind Catcher состоит из квадратной сетки с более чем 100 небольшими лопастями.При высоте 1000 футов, система более чем в три раза выше средней ветряной турбины и стоит на плавучей платформе, закрепленной на дне океана. В следующем году компания планирует построить прототип. Если это удастся, Wind Catcher может произвести революцию в способах использования энергии ветра.
«Традиционные ветряные электростанции основаны на старых голландских ветряных мельницах», — говорит Оле Хеггхейм, генеральный директор Wind Catching Systems. Эти ветряные электростанции хорошо работают на суше, но «почему, когда у вас есть что-то, что работает на суше, вы должны делать то же самое на воде?»
Оффшорные ветряные электростанции были в моде; 162 из них уже запущены и еще 26 появятся, в основном в Китае и США.K. Проблема в том, что каждая турбина должна быть загнана на морское дно, поэтому ее нельзя устанавливать в водах глубже 200 футов. В результате ветряные электростанции нельзя строить дальше, чем примерно в 20 милях от берега, что ограничивает их потенциал производительности, так как дальше в океан дуют сильнее.
Вот здесь и вступают в игру плавучие ветряные электростанции. Первая в мире плавучая ветряная электростанция Hywind открылась в 2017 году почти в 40 км от побережья Абердина в Шотландии. Ветряная электростанция насчитывает шесть плавающих ветряных турбин, которые вставлены в плавучий цилиндр, наполненный тяжелым балластом, чтобы он плавал вертикально.Поскольку они привязаны к морскому дну только толстыми швартовными тросами, они могут работать в водах глубиной более 3000 футов.
Hywind обеспечивает электроэнергией около 36 000 британских домов и уже побил рекорды Великобритании по выработке энергии. Компания Wind Catching Systems была запущена в том же году, когда открылась компания Hywind. Он утверждает, что один блок может обеспечить электроэнергией от 80 000 до 100 000 европейских домохозяйств. В идеальных условиях, когда ветер наиболее сильный, один ветроуловитель может производить до 400 гигаватт-часов энергии.Для сравнения: самая большая и самая мощная ветряная турбина на рынке сейчас вырабатывает до 80 гигаватт-часов.
[Изображение: Wind Catching Systems] Это существенное различие объясняется несколькими причинами. Во-первых, Wind Catcher выше — он приближается к высоте Эйфелевой башни, — поэтому лопасти ротора подвергаются воздействию более высоких скоростей ветра. Во-вторых, меньшие лезвия работают лучше. Хеггхейм объясняет, что традиционные турбины имеют длину 120 футов и обычно максимальны при определенной скорости ветра. Для сравнения, лопасти Wind Catcher имеют длину 50 футов и могут совершать большее количество оборотов в минуту, поэтому генерируют больше энергии.
А поскольку лезвия меньше, всю систему легче производить, строить и обслуживать. Хеггхейм заявляет, что его проектный срок службы составляет 50 лет, что в два раза больше, чем у традиционных ветряных турбин, и когда некоторые детали необходимо заменить (или во время ежегодных проверок), интегрированная лифтовая система обеспечит простое обслуживание. «Если у вас одна турбина и вам нужно заменить лопасти, вам придется остановить всю операцию», — говорит Ронни Карлсен, финансовый директор компании. «У нас есть 126 индивидуальных турбин, поэтому, если нам нужно заменить лопатку, мы можем остановить одну турбину.”
Когда срок службы системы подходит к концу, большая часть ее может быть переработана. После первой значительной волны ветроэнергетики в 1990-х годах многие традиционные ветряные турбины достигли своего проектного срока службы; лопасти размером с крыло Боинга 747 скапливаются на свалках. Лопасти Wind Catcher не только меньше по размеру, но и сделаны из алюминия, который, в отличие от стекловолокна, используемого для больших турбин, полностью подлежит переработке. «Вы переплавляете его и производите новые», — говорит Хеггхейм.
Прототип, скорее всего, будет построен в Северном море (в Норвегии или США).К.). После этого компания смотрит на Калифорнию и Японию. «У них хорошие ветровые ресурсы у берега, — говорит Карлсен, — и правительства поддерживают и уже начинают выделять земли для строительства». А для тех, кто задается вопросом об опасностях, которые это может представлять для птиц, Хеггхейм говорит, что структура будет оснащена птичьими радарами, которые отправляют короткие импульсы сигнала, чтобы помочь предотвратить столкновения с перелетными птицами. «Эти установки будут находиться так далеко от берега, — говорит он, — поэтому птицам вдоль побережья не должна угрожать опасность.”
Ветровые турбины — обзор
2.07.4 Выбор модели ветряной турбины
Ветряная турбина является основным компонентом оборудования ветряного парка. Следовательно, выбор подходящей модели ветряной турбины является одним из наиболее важных этапов разработки проекта ветропарка. Выбор модели ветряной турбины осуществляется на основании нескольких параметров, наиболее важные из которых указаны ниже:
- •
номинальная мощность ветряной турбины
- •
физические размеры ветряной турбины
- •
доступная площадь на месте установки ветропарка в зависимости от номинальной мощности ветряной турбины
- •
имеющийся ветровой потенциал
- •
некоторые особенности, наблюдаемые на общей географической территории место установки
- •
Ограничения, вызванные воздействием на окружающую среду и деятельностью человека
- •
требование коммунального предприятия о некоторых спецификациях относительно качества электроэнергии, производимой ветряной турбиной
- •
существующая техническая инфраструктура на место установки (доступность площадки)
- •
закупочная стоимость ВЭУ
- •
срок поставки от производителя.
Номинальная мощность ветряной турбины определяет размер машины. Очевидно, что по мере увеличения рабочей площади ротора турбины кинетическая энергия ветра, улавливаемая турбиной, также увеличивается. Следовательно, строительство ветряных турбин с более высокой номинальной мощностью подразумевает создание более крупных машин. В Таблица 2 представлена эволюция ветряных турбин за последние 30 лет.
Таблица 2. Развитие ветряных турбин за последние 30 лет
| Год | 1980 | 1985 | 1990 | 1995 | 2000 | 2005 | 2010 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 50 | 100 | 250 | 600 | 1000 | 3000 | 5000 | |||||||
| Диаметр (м) | 15 | 20 | 30 | 40324 | 105 | ||||||||
| Площадь захвата ротора (м 2 ) | 177 | 314 | 706 | 1256 | 2375 | 6361 | 865209 | 35 | 50 | 55 | 60 | 80 | 100 |
Как видно из таблицы, ветряная турбина с номи при номинальной мощности 1 МВт имеет диаметр ротора приблизительно 55 м, в то время как ветряная турбина с номинальной мощностью 3 МВт имеет диаметр ротора 90 м.Расстояния опоры ветряной турбины от границ места установки ветропарка должны быть не менее 1,0–1,5 ∙ R , где R — радиус ротора, в зависимости от соответствующего национального законодательства каждой страны. Кроме того, чтобы избежать эффекта тени от ветряных турбин, минимальное расстояние между двумя ветряными турбинами, установленными на линии, перпендикулярной главному направлению ветра, должно быть не менее 2,5–3,0 ∙ D , где D — диаметр ротора. . Подробное описание основных правил микросайтинга ветряных турбин будет представлено в следующем разделе.
В соответствии с вышеупомянутыми ограничениями на рисунках 28 и 29 показано расположение ветропарка номинальной мощностью 3 МВт. В Рисунок 28 установлены ветряные турбины номинальной мощностью 1 МВт и диаметром ротора 55 м, а в Рисунок 29 — ветряная турбина номинальной мощностью 3 МВт и диаметром ротора 90 м. В случае Рисунок 28 , общая ортогональная площадь 357,5 м × 82,5 м = 29 493,75 м 2 требуется для установки ветропарка.В случае Рисунок 29 требуется общая квадратная площадь 135 м × 135 м = 18 225 м 2 . На этом простом примере показано, что в случае наличия ограниченной площади для установки ветряного парка, выбор модели ветряной турбины с более высокой номинальной мощностью позволяет установить ветропарк с более высокой общей номинальной мощностью.
Рисунок 28. Микросайтинг ветропарка для ветропарка мощностью 3 МВт с ветряными турбинами номинальной мощностью 1 МВт. Аббревиатуры S1, S2 и т. Д. Обозначают места установки ветряных турбин.
Рисунок 29. Микросайтинг ветропарка для ветропарка мощностью 3 МВт с одной ветряной турбиной номинальной мощностью 3 МВт.
Как видно из , таблица 2 , высота ступицы и общая максимальная высота ветряной турбины увеличиваются вместе с номинальной мощностью ветряной турбины. Например, ветряная турбина с номинальной мощностью 1 МВт имеет высоту ступицы 60 м и максимальную общую высоту 87,5 м, тогда как ветровая турбина с номинальной мощностью 3 МВт имеет высоту ступицы 80 м и максимальную общую высоту. 125 м.Увеличенная высота ветряной турбины означает, что возможные удары турбины становятся более интенсивными, такие как видимость турбины из особо интересных мест, таких как археологические раскопки, туристические объекты и т. Д. Еще один важный вопрос — близость ветропарка к аэропортам. На нормальную работу специальных средств связи, установленных в диспетчерских пунктах аэропортов, влияет максимальная высота, которую может достигнуть кончик лопастей ветряной турбины. В обоих вышеупомянутых случаях наиболее вероятно, что ответственные органы потребуют, чтобы владелец ветропарка выбрал модель ветряной турбины с меньшей номинальной мощностью и физическими размерами.Характер общей географической области, к которой принадлежит объект, также может повлиять на выбор модели ветряной турбины. Например, установка модели ветряной турбины мощностью 3 МВт на вершине горы на небольшом острове в Эгейском море вызовет более сильное визуальное воздействие и может вызвать серьезные негативные реакции со стороны местного населения, чем в промышленной зоне в Центральной Европе. Как правило, на участках с природной красотой и особой эстетикой установка небольших ветряных турбин может быть охарактеризована как надежный выбор, способный защитить реализацию проекта ветропарка от нескольких проблем.
С другой стороны, установка большого количества ветряных турбин меньшей номинальной мощности вместо нескольких ветряных турбин более высокой номинальной мощности увеличивает вероятность столкновения птиц с вращающимися лопастями ветряных турбин. Первые случаи гибели птиц во всем мире наблюдались в ветропарке Альтамонт в Калифорнии, где огромное количество установленных небольших ветряных турбин привело к созданию «эффекта ограды», вызвавшего гибель тысяч птиц. Орнитологи предлагают установить несколько ветряных турбин более высокой номинальной мощности на больших расстояниях между ними, чтобы приблизиться к общей номинальной мощности ветропарка, вместо большего количества ветряных турбин меньшего размера и меньших расстояний, которые увеличивают риск столкновения птиц с ветром. вращающиеся лезвия.
Доступность к месту установки — еще один важный параметр, который необходимо учитывать при выборе модели ветряной турбины. Места на вершине гор труднодоступны. Транспортировка ветряных турбин очень большого размера может потребовать расширенных инфраструктурных работ, таких как модификация существующих дорог или строительство новых дорог, или даже транспортировка с помощью вертолетов. Эти задачи увеличивают стоимость установки проекта. Вышеупомянутые трудности с транспортировкой оборудования наиболее остро ощущаются в сельской местности (напр.г., острова). В худшем случае установка больших ветряных турбин в труднодоступных местах может оказаться даже невозможной. В этих случаях выбор модели ветряной турбины меньшего размера является единственно возможным выбором.
Особые требования к спецификациям ветряного генератора обычно предъявляются коммунальными предприятиями в случаях установки ветряных электростанций в слабых изолированных энергосистемах. Эти требования связаны с допусками генераторов турбин к изменениям напряжения и частоты в системе.Коммунальные предприятия могут также потребовать особых характеристик генератора, таких как хорошо известная технология «устранения неисправностей». Эти требования могут ограничивать альтернативный выбор доступных моделей ветряных турбин.
Имеющийся ветровой потенциал места установки определяет класс ветряной турбины. В Таблице 3 классы ветряных турбин представлены в стандарте IEC 61400-1 [30]. Каждая ветряная турбина сконструирована для установки на площадках с определенным ветровым потенциалом в соответствии с классами ветряных турбин, определенными в вышеупомянутом стандарте.Например, ветряные турбины класса I могут быть установлены на площадках со средней годовой скоростью ветра более 8,5 м / с −1 , а ветровые турбины класса II могут быть установлены на площадках со средней годовой скоростью ветра от 7,5 до 8,5 м / с −1 . Установка ветряной турбины класса II в месте с высоким ветровым потенциалом может привести к разрушению машины. С другой стороны, установка ветряной турбины класса I на участках с низким ветровым потенциалом приведет к снижению выработки электроэнергии турбиной.Наконец, некоторые производители построили специальные ветряные турбины для участков с очень высоким ветровым потенциалом (средняя годовая скорость ветра выше 11 м с -1 ). Эти турбины относятся к особому классу, названному производителем турбины. Их принципиальное отличие от турбин класса I заключается в несколько меньших габаритах (меньшая высота ступицы и диаметр ротора).
Таблица 3. Параметры скорости ветра и интенсивность турбулентности для классов ветряных турбин согласно IEC 61400-1
| Класс | I | II | III | S | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Параметры скорости ветра | ||||||||||
| Базовая средняя скорость ветра U ref за 10 мин (м с −1 ) | 50.0 | 42,5 | 37,5 | Значения, указанные проектировщиком | ||||||
| Классы интенсивности турбулентности | A | B | C | A | B | C | A | |||
| Интенсивность турбулентности на расстоянии 15 м с −1 I 15 (%) | 16 | 14 | 12 | 16 | 14 | 12 | 16 | 14 | ||