Ветряная электростанция: Ветряные электростанции ВЭУ

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?

Ветровая электростанция: назначение и обслуживание

Ремонт компрессоров грузовых автомобилей

Материалы MODENGY и EFELE для подшипников

Запорная арматура. Специальные материалы для клапанов и вентилей

Герметики DOWSIL

Ветровая электростанция: назначение и устройство

Ветровая электростанция – это комплекс ветряных турбин, предназначенных для преобразования энергии движения ветряных масс в механическую работу генератора по выработке электрического тока.

Одна станция может включать в себя любое количество ветроэнергетических установок (ВЭУ). Самые крупные системы насчитывают сотни элементов.

Принцип работы каждой установки заключается в использовании кинетической энергии ветра для вращения подвижной части ветряка, соединенной с ротором генератора энергии. Находящийся внутри редуктор увеличивает скорость движения вала. Вследствие этой работы создается трехфазный переменный ток.

Для преобразования переменного тока в постоянный в конструкции предусмотрен контроллер. Постоянный ток заряжает аккумуляторные батареи, передающие ток на инвертор.

В инверторе постоянный ток снова преобразуется в переменный, но уже пригодный для использования в электроприборах. Его напряжение становится 220 В, а частота – 50 Гц.

Обслуживание ветровых установок

Ветряные электроустановки имеют в своей конструкции множество подвижных элементов, которые преждевременно изнашиваются в условиях высокого коэффициента трения и сильных нагрузок. Например, это вращающиеся валы, подшипники, планетарные шестерни.

Их диаметр может достигать нескольких метров, а по мере совершенствования узлов и повышения производительности станций он становится еще больше.

Для увеличения надежности и срока службы таких высоконагруженных механизмов, постоянное обслуживание которых осуществлять достаточно затруднительно, применяют антифрикционное твердосмазочное покрытие MODENGY 1003, которое не нуждается в обновлении на протяжении всего срока функционирования ВЭУ.

Оно образует на поверхности деталей устойчивый сухой слой, который обеспечивает кардинальное снижение трения сопряженных элементов и увеличение их ресурса. Благодаря этому установки работают дольше, а риск их отказов практически сводится к нулю.

На корпусе ветряного генератора устанавливаются площадки, на которых работает персонал в случае возникновения поломок оборудования.

Зачастую устанавливается и поле для посадки вертолетов, так как мачта турбин может составлять сотни метров в высоту, а удаленность от поселений – сотни километров.

Ремонт может понадобиться в случае повреждения тормоза, ударов молнии, обледенения лопастей и других непредвиденных ситуаций. К тому же необходимо проводить периодический профилактический осмотр оборудования.

Ветряной генератор: основные виды

Есть большое количество классификаций, по которым разделяются ветроэнергетические станции. Наиболее распространенными являются географическое положение и конструкция подвижной части установки.

По расположению выделяют наземные, горные, прибрежные и шельфовые электростанции. В этих местах скорость ветра достигает максимальных значений, что позволяет повышать мощность генераторов.

По виду подвижной части выделяют крыльчатые и роторные аппараты. Первые состоят из лопастей, от их количества зависит мощность установки: чем меньше элементов, тем производительнее работает станция.

Они вращаются по горизонтальной оси.

Вторые установки вращаются по вертикальной оси, что позволяет им эффективно работать при низких скоростях ветра без высокого уровня шума.

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 энергии, 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.

Каковы преимущества энергии ветра? | АКЦИОНА

ЧТО ТАКОЕ ЭНЕРГЕТИКА ВЕТРА?

Энергия ветра — энергия, получаемая от ветра. Это один из старейших источников энергии, используемых людьми, и на сегодняшний день он является наиболее признанным и эффективным источником возобновляемой энергии . Академический термин для энергии ветра — эолическая энергия — происходит от имени греческого мифологического персонажа Эола, хранителя ветров.

 

КАК РАБОТАЕТ ЭНЕРГЕТИКА ВЕТРА?

Энергия ветра состоит из преобразования энергии, производимой движением лопастей ветряных турбин, приводимых в движение ветром , в электрическую энергию.

 

ЭНЕРГЕТИКА ВЕТРА: ОБЪЯСНЕНИЕ ЗА 2 МИНУТЫ

Посмотрите это видео, чтобы узнать, как электричество получается из энергии ветра.

ПРЕИМУЩЕСТВА ОТ ЭНЕРГИИ ВЕТРА

Энергия ветра является источником возобновляемой энергии . Он не загрязняет окружающую среду, он неисчерпаем и сокращает использование ископаемого топлива, являющегося источником парниковых газов, вызывающих глобальное потепление.

Кроме того, энергия ветра является «местной» энергией, поскольку она доступна практически везде на заводе, что способствует сокращению импорта энергии и созданию благосостояния и занятости местного населения.

По этим причинам производство электроэнергии с помощью энергии ветра и ее эффективное использование способствует устойчивому развитию .

• Возобновляемая энергия

• Неисчерпаемая

• Не загрязняет окружающую среду

• Сокращает использование ископаемого топлива

• Сокращает импорт энергии

• Создает благосостояние и создает рабочие места

• Вносит наибольший вклад в устойчивое развитие Энергия ветра 30 8 15 903

  По этим причинам производство электроэнергии за счет энергии ветра и ее эффективное использование вносит вклад в устойчивое развитие.

  Энергия ветра не выделяет токсичных веществ или загрязняющих веществ  в воздух, что может нанести серьезный ущерб окружающей среде и людям. Токсичные вещества могут подкислять наземные и водные экосистемы, вызывать коррозию зданий. Загрязнения воздуха могут вызывать сердечные заболевания, рак и респираторные заболевания, такие как астма.

  Энергия ветра не приводит к образованию отходов и не загрязняет воду — чрезвычайно важный фактор, учитывая нехватку воды. В отличие от ископаемого топлива и атомных электростанций, ветровая энергия имеет один из самых низких показателей потребления воды, что делает ее ключом к сохранению гидрологических ресурсов.

  Энергия ветра является наиболее эффективной технологией для производства энергии безопасным и экологически устойчивым способом: это нулевой уровень выбросов, локальность, неисчерпаемость, конкурентоспособность, создание благосостояния и рабочих мест.

  ДАННЫЕ О ВЕТРОВОЙ ЭНЕРГИИ

  СКОЛЬКО ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В МИРЕ ПРОИЗВОДИТСЯ ИЗ ВЕТРА?

  Энергия ветра в настоящее время обеспечивает более 3 % мирового потребления электроэнергии , и ожидается, что к 2020 году этот показатель превысит 5 %. В долгосрочной перспективе (к 2040 году) Международное энергетическое агентство прогнозирует, что энергия ветра может удовлетворить 9% мирового спроса на электроэнергию и более 20 % спроса в Европе.

  Энергия ветра составляет примерно 80 % электроэнергии, ежегодно производимой компанией ACCIONA. В 2014 году компания произвела в общей сложности 17 482 гигаватт-часа (ГВтч) энергии ветра, что эквивалентно потреблению около пяти миллионов человек. С точки зрения географического распространения, 60 % этой ветровой энергии, или 10 378 ГВтч, было произведено для испанского рынка, а 40 % было произведено для других стран: США (2 278 ГВтч), Мексики (2 174 ГВтч), Австралии (9Другими основными рынками были Канада (516 ГВтч), Португалия (417 ГВтч), Италия (239 ГВтч) и Индия (226 ГВтч).

  КАКИЕ СТРАНЫ ЯВЛЯЮТСЯ ЛИДЕРАМИ ПО ВНЕДРЕНИЮ ВЕТРОВОЙ ЭНЕРГЕТИКИ НА МИРОВОМ УРОВНЕ?

  К концу 2015 года мощность ветроэнергетики в мире составила 400 000 МВт , согласно предварительным оценкам консалтинговой фирмы Navigant/BTM, которая прогнозировала, что к 2019 году эта мощность увеличится более чем на 40% и превысит 600 000 МВт.

  Испания была одной из ведущих стран-первопроходцев в использовании ветра для производства электроэнергии. Через тридцать лет после установки первой в стране ветряной турбины Испания стала первой страной в мире, которая в течение всего года полагалась на энергию ветра в качестве основного источника электроэнергии (2013 г., 20,9 % от общего объема производства). Это также сделало Испанию передовой страной с точки зрения технологических решений, позволяющих интегрировать энергию ветра в сеть.

  Несмотря на то, что установка ветроэнергетических установок замедлилась в Испания за последние годы, с установленной мощностью около 23 000 МВт на конец 2015 года, страна по-прежнему занимает второе место в Европе по производству ветровой энергии после Германии (43 723 МВт) и пятое место в мире после Китая ( 138 060 МВт), USA (71 000 МВт) и India (25 219 МВт), согласно оценкам той же консалтинговой фирмы.

  No related posts.