Ветряная мельница электричество: Ветрогенераторы для загородного дома — компания Светон

Как работает ветряк или мельница?

Но как ветер становится электричество? Прямой предшественник нынешнего Ветряные турбины старые мельницы, которые до сих пор используются для различных задач, таких как извлечение воды или измельчение зерна. А ветряная мельница Это машина, у которой лопасти или лопасти прикреплены к общему валу, который начинает вращаться, когда дует ветер.

Этот вращающийся вал соединен с различными типами оборудования, например, с оборудованием для измельчения зерна, перекачивания воды или генерировать электричество.

Чтобы получить электричество, движение лопастей приводит в действие электрический генератор (генератор переменного тока или динамо-машину), который преобразует механическая энергия вращения в электрическая мощность. Электричество можно хранить в батареях или отправлять прямо в сеть.

Операция довольно проста, усложняется исследование и построение Ветряные турбины становится все более эффективным.

Индекс

• 1 Типы ветряных турбин
• 2 Вертикальные ветряные турбины
• 3 недостатки
• 4 Строение ветряной турбины или ветряной турбины
• 5 Электрооборудование ветряка или ветряка
• 6 Преимущества быстрых ветряных турбин перед медленными
• 7 Самая мощная ветряная мельница в мире
• 8 Достаточно, чтобы обеспечить дом на 66 лет

Типы ветряных турбин

Ветряная мельница может быть из Горизонтальная ось, которые сегодня наиболее распространены, или есть также вертикальная ось.

Из Википедии определение вертикальные ветряные турбины или горизонтально, как работающий электрогенератор преобразование кинетической энергии ветра в механической энергии и через ветряную турбину в электроэнергии.

Те, у кого вертикальная ось, выделяются тем, что не нуждаются в механизме ориентации, а электрический генератор может быть установлен на земле. С другой стороны, те, у кого горизонтальная ось, позволяют охватить широкий спектр от изолированных приложений малой мощности до установок в крупных ветряных электростанциях.

Вертикальные ветряные турбины

Как уже упоминалось, ветряные турбины с вертикальной или вертикальной осью не нужен механизм ориентации, а какой бы электрогенератор можно найти на земле.

Su производство энергии ниже и у него есть некоторые небольшие недостатки, например, его нужно моторизовать, чтобы двигаться.

Там три типа вертикальных ветряных турбин как и Савониус, Гиромилль и Дарриус.

недостатки

Одна из самых частых проблем Ветряные турбины его огромные размеры, помимо вызываемых ими вибраций и шума. По этой причине они обычно располагаются вдали от домов. Однако компании и ученые по всему миру продолжают работать над тем, чтобы строить турбины меньшего размера (Вы можете ознакомиться со статьей, посвященной мини-ветроэнергетике ранее), o бесшумный которые могут быть расположены в городских районах.

Но одна из проблем, которая больше всего беспокоит в области генерации энергия ветра Это изменчивость источника, то есть ветра. В турбины в общем, они готовы к оптимальному функционированию, когда ветер дует в определенном диапазон скоростей. С одной стороны, для перемещения лопастей требуется определенная минимальная скорость, с другой стороны также есть максимальный предел.

Например, наиболее распространенным является то, что эти ограничения с Скорость ветра от 3 до 24 метров в секунду.. Минимум называется скоростью соединения, то есть минимумом для выработки некоторого количества электроэнергии, а максимум называется скоростью отключения, то есть когда он уже контрпродуктивен, поскольку может сломать механизм.

 

Un ветряная мельница может быть один или в ветряные электростанции, на суше, образующей береговые ветряные электростанции, на берегу моря или их даже можно установить на воде на определенном расстоянии от берега в том, что называется оффшорная или оффшорная ветряная электростанция.

Строение ветряной турбины или ветряной турбины

Тысячи ветряных электростанций полны моделей TEEH (ветряные турбины с горизонтальной осью). Эти машины состоят из следующих сегментов.

Башня и фундамент: Фундаменты башни могут быть плоскими или глубокими, что гарантирует в обоих случаях устойчивость ветряной турбины, крепление гондолы и лопастей двигателя. Фундамент также должен поглощать толчки, вызванные изменением силы ветра.

 

В зависимости от характеристик башни могут быть разных типов:

• Стальная трубчатая: Большинство ветряных турбин построено с трубчатыми стальными опорами.
• Бетонные башни: Они построены в одном месте, что позволяет рассчитать необходимую высоту.
• Сборные железобетонные башни: Они собираются из готовых частей, и их сегменты размещаются в одном месте.
• Решетчатые конструкции: Изготовлены из стальных профилей.
• гибрид: Они могут иметь характеристики и материалы различных типов башни.
• Натянутые мачтовые башни с ветрами: Для них характерно то, что они являются ветряными турбинами меньших размеров.

Ротор: Ротор — это «сердце» каждой ветряной мельницы, поскольку он поддерживает лопасти турбины, перемещая их механически и вращательно, чтобы преобразовать тягу ветра в энергию.

гондола: Это наиболее заметная головка ветряной турбины, шлем, который скрывает и поддерживает все механизмы турбины. Гондола присоединяется к башне по подшипникам

чтобы иметь возможность следить за направлением ветра.

Коробка множителя: Помимо способности противостоять колебаниям ветра, редуктор выполняет задачу сочетания низких скоростей вращения ротора и высоких скоростей генератора. Как говорит его собственное слово; умножает 18-50 об / мин, генерируемых естественным движением ротора, примерно на 1.750 об / мин, когда он выходит из генератора.

Generador: Он отвечает за преобразование механической энергии в электрическую. Для турбин большой мощности используются асинхронные генераторы с двойным питанием, хотя обычные синхронные и асинхронные генераторы также широко распространены.

Тормоза: В силовой передаче используются механические тормоза, для которых необходим высокий коэффициент трения в статике и большое сопротивление сжатию.

Электрооборудование ветряка или ветряка

Сегодняшние ветряные турбины состоят не только из лопастей и генератора, которые обеспечивают дома дешевой энергией. Ветровые турбины также должны иметь индивидуальная система питания и многочисленные датчики. Последним удается отслеживать и измерять температуру, направление ветра, его скорость и другие параметры, которые могут появиться внутри гондолы или в окрестностях.

Преимущества быстрых ветряных турбин перед медленными

Самым большим преимуществом так называемых «медленных ветряных турбин» является то, что они имеют больше лезвий что пороги и их материалы обычно более дешевый. Но в чем ваши проблемы? Несмотря на большой диаметр (от 40 до 90 м в высоту) и наличие роторов с головкой до 100 м, ветряные турбины быстрые легче чем медленные.

Это достигается благодаря генераторам большой мощности (от 0,5 до 3 МВт), в которых еще больше используется соотношение высоты и мощности ветра.

Будучи легче, лезвия двигаются быстрее, поэтому размер и стоимость коробки множителя что приводит в движение электрогенератор уменьшается.

Благодаря меньшему количеству лопастей их можно легче регулировать, чтобы адаптировать их мощность в соответствии с характеристиками ветра. Ветряные турбины на быстрых нейтронах лучше устойчивы к напряжения, вызванные порывами ветра. Осевое усилие из-за воздействия ветра на неподвижный ротор меньше в турбинах быстрого ветра, чем при его вращении; противоположное происходит в медленные ветряки.

Самая мощная ветряная мельница в мире

Vestas представила обновление самой большой ветряной турбины в мире. У меня нет прилагательных, чтобы описать, насколько огромна эта турбина. V164, 220-метровая ветряная мельница с 38-тонные, 80-метровые лопасти, только что привлекла все внимание тех, кто интересуется возобновляемыми источниками энергии в Дании.

Предыдущая турбина могла выдавать мощность 8 МВт, а благодаря обновлениям теперь она может достигать мощности до XNUMX МВт. 9 MW вывод при определенных условиях. В своем первом тесте V164 был способен производить 216.000 24 кВтч всего за XNUMX часа.

Это не только абсолютный рекорд по выработке энергии ветра одной ветряной мельницей, но и самая яркая демонстрация того, что океанские ветры будут иметь ключевая роль в уже начавшемся энергетическом переходе.

Достаточно, чтобы обеспечить дом на 66 лет

По словам Торбена Хвид Ларсен, Технический директор Вестас:

«Наши прототип установил очередной рекорд поколения, с выработкой 216.000 24 кВтч за 9 часа. Мы уверены, что эта ветряная турбина мощностью XNUMX МВт зарекомендовала себя как рыночная, и полагаем, что она сыграет ключевую роль в снижении цен на морскую ветроэнергетику ».

 

Обычно говорить о киловаттах немного сложно и абстрактно. Но по данным официальных органов, среднее потребление электроэнергии в испанском доме составляет 3.250 кВтч в год.. Количество немного выше, чем среднегодовое потребление городского жилья в основных городах Южной Америки. Принимая это во внимание, за день производства он мог подавать электричество в средний дом. более 66 лет.

Они больше, чем Torres Kio в Мадриде, и похожи на Torre Mayor в Мексике, их окружность больше, чем металлическое колесо Лондонского глаза в Лондоне. Эта турбина это эволюция ветряной турбины V164-8.0 МВт, которая уже побил рекорды в 2014 году и может обеспечить электроэнергией 16.000 XNUMX британских семей.

Стоимость строительства ветряной электростанции

Стоимость строительства ветряных электростанций зависит от многих факторов, включая масштабы проекта, выбранные технологии, удаленность площадки и другие параметры.

Ветряная электростанция (ВЭС) — одна из основ возобновляемой энергетики.

Ее преимущество заключается в том, что он мало загрязняет окружающую среду и не требует значительных эксплуатационных расходов, в то время как недостатками остаются относительно высокая стоимость строительства и непредсказуемость генерации.

В целом, стоимость строительства ветряных электростанций на каждый установленный мегаватт уменьшается с каждым годом благодаря техническим достижениям в производстве ветрогенераторов — наиболее дорогостоящего компонента, на долю которого приходится до 70-80% общих инвестиционных расходов в рамках проекта.

Согласно европейской статистике, в 2015 году каждый МВт новой ветровой мощности на суше требовал 2 миллиона евро, а каждый МВт установленной мощности оффшорных ветроэлектростанций стоил 4,5 миллиона евро.

Уже в 2019 году эти показатели достигли 1,3 миллиона евро и 2,3 миллиона евро соответственно, с очевидной тенденцией к дальнейшему снижению.

По результатам 2019 года Испания стала лидером по строительству новых ВЭС, одобрив решения о реализации в общей сложности 28 инвестиционных проектов со средним объемом инвестиций около 1 миллиона за каждый мегаватт установленной мощности.

ESFC Investment Group, испанская компания, предлагает финансирование и строительство ветроэлектростанций по ЕРС-контрактам в любой точке мира.

Мы с партнерами присутствуем во многих странах мира, предлагая заказчикам комплексное обслуживание, финансирование и кредитование, передовые технологии и беспрецедентный уровень надежности.

Стоимость строительства ветряной электростанции

С момента своего появления сектор ветроэнергетики по всему миру демонстрирует стремительный рост.

К 2050 году установленная мощность ветряных электростанций в 20 раз превысит показатель 2010 года. Этот рост напрямую связан со снижением стоимости строительства ветряных электростанций, в том числе с укрупнением и удешевлением ветрогенераторов, а также вспомогательного электрооборудования.

В настоящее время энергия ветра является второй возобновляемой технологией производства электроэнергии, которая уступает только гидроэнергетике.

В отличие от фотовольтаики, данная технология активно развивается не только в тропических странах, но и по всем развитым странам мира, включая страны ЕС, Великобританию, Канаду и др.

Снижение стоимости мегаватта установленной мощности ВЭС сопровождается значительным увеличением размеров ветрогенераторов. Если в 1990-х годах мощность турбин редко превышала 1 МВт, сегодня мощность новых ветрогенераторов в рамках крупных энергетических проектов обычно составляет 3-5 МВт и более.

Эволюция стоимости строительства и эксплуатации ВЭС определяется рядом факторов.

Для расчета динамики затрат на производство необходимо анализировать следующие моменты:

• Увеличение масштаба строительства.

Более крупные ветряные электростанции и крупное оборудование могут привести к снижению удельных инвестиционных затрат с различным коэффициентом масштабирования для каждой технологии.

• Снижение стоимости технологий.

Поступательное снижение инвестиционных затрат вызвано различными факторами, такими как технологический прогресс и обучение персонала, стандартизация компонентов, усовершенствование конструкции, перенос производственных мощностей в развивающиеся страны.

• Снижение затрат на эксплуатацию.

Это включает опыт управления предприятиями, обучение ремонтных бригад, повышение надежности и ремонтопригодности многих компонентов ветрогенераторов с упрощением их обслуживания.

• Повышение выработки электроэнергии.

Усовершенствование оборудования и повышение времени его доступности в сети ведет к увеличению коэффициентов использования установленной мощности и произведенной энергии.

Приблизительная эволюция финансовых затрат в 2010-2018 годах представлена в таблице ниже*.

Категория расходов (миллионов евро на МВт установленной мощности)	2010	2011	2012	2013	2014	2015	2016	2017	2018
Ветрогенератор	0,81	0,78	0,76	0,74	0,73	0,71	0,70	0,68	0,67
BOS: внутренние электроустановки	0,06	0,06	0,06	0,06	0,06	0,06	0,06	0,06	0,06
Подстанция и линии электропередач	0,18	0,18	0,18	0,18	0,18	0,17	0,17	0,17	0,17
Проектирование и строительные работы	0,10	0,09	0,09	0,09	0,09	0,09	0,08	0,08	0,08
Дополнительные расходы	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02
Общая стоимость строительства	1,17	1,14	1,12	1,08	1,07	1,05	1,03	1,01	1,00
Стоимость эксплуатации	0,06	0,06	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05

* — приблизительная стоимость крупных наземных ветроэлектростанций в миллионах евро на МВт установленной мощности.

Как видно из вышеприведенной таблицы, основной причиной снижения стоимости строительства ветроэлектростанций является удешевление генераторов.

Такие важные компоненты инвестиционных расходов, как электрическая подстанция, линии электропередач, а также инженерное проектирование и строительно-монтажные работы, за последние годы практически не подешевели.

Будущее ветроэнергетики: мультимегаваттные оффшорные проекты и их стоимость

В настоящее время эксперты отмечают две важные тенденции в секторе ветроэнергетики — увеличение размера турбин и строительство оффшорных ветряных электростанций.

Реализация мультимегаваттного ветроэнергетического проекта — это не то же самое, что установка небольшой турбины на 50 кВт для собственного потребления. Стоимость установленного мегаватта мощности в значительной мере зависит от масштабов инвестиционного проекта.

Сегодня средняя стоимость строительства ветроэлектростанции в Европе составляет порядка 1 тысячи евро на каждый кВт установленной мощности для крупных проектов.

Для мелкомасштабных систем этот показатель составляет уже 2-5 тысяч евро на 1 кВт установленной мощности, в зависимости от выбранного оборудования, удаленности стройплощадки и сложности работ.

Последние исследования предполагают, что размеры наземных ветрогенераторов будут увеличиваться. С другой стороны, оффшорные ветряные турбины имеют более высокий потенциал роста, что позволит этому источнику энергии, уже зрелому с технологической точки зрения, продолжить снижение стоимости проектов в обозримом будущем.

Почему компаниям необходимо увеличивать размеры ветряных турбин?

Энергия, производимая ветрогенераторами, прямо пропорциональна площади лопастей. Поэтому больший диаметр ротора означает большую мощность и, следовательно, меньшее число турбин для генерации определенного количества энергии с сокращением затрат на строительство, аренду земли и техническое обслуживание.

Увеличение диаметра ротора и длины лопастей повлечет за собой логистические проблемы, связанные с транспортировкой и монтажом компонентов на строительной площадке. В этом отношении оффшорные ветроэлектростанции являются более перспективными.

Вообще, на суше генераторы не так быстро растут в размерах, на море мы наблюдаем более впечатляющие мощности. Оффшорная ветроэнергетика растет быстрыми темпами благодаря приверженности этой технологии в Германии, Великобритании и Дании.

Сегодня появляются проекты с ветрогенераторами мощностью 10 МВт каждый. Это связано, по крайней мере частично, с простой и дешевой транспортировкой огромных конструкций в прибрежные районы при помощи специальных судов.

Будущее сектора связано со строительством крупных оффшорных ветроэлектростанций на морских побережьях, где ветры постоянные и, следовательно, количество произведенной электроэнергии за определенный период времени, наиболее предсказуемо.

Снижение стоимости строительства — далеко не единственная тенденция, которая наблюдается в данном секторе сегодня.

ВЭС все еще имеют ряд недостатков, которые необходимо устранить в ходе развития технологии и материалов.

Хотя ветрогенераторы не вызывают выбросов вредных веществ, ветряные электростанции оказывают определенное воздействие на окружающую среду. Наиболее очевидное воздействие — это изменение пейзажа, неизбежный аспект. Другой эффект — это смертность птиц от столкновений с лопастями. Оффшорные ветряные электростанции также отрицательно влияют на рыбные запасы.

Эксперты не сомневаются, что эти проблемы будут преодолены в скором будущем без существенного влияния на стоимость.

Благодаря прогрессу в области проектирования ветряных турбин, этот возобновляемый источник сегодня является первым из возобновляемых технологий, и вместе с фотовольтаикой он рассматривается как будущее мировой энергетики.

Структура сметной стоимости строительства ветряных электростанций

Инвестиционные расходы, связанные с проектированием, строительством, эксплуатацией, ремонтом и техническим обслуживанием ВЭС, состоят из целого ряда компонентов.

Четкое понимание каждого из них критически важно для успеха каждого проекта.

Место для строительства ветроэлектростанции является отправной точки для оценки стоимости и экономической целесообразности реализации проекта. Фундамент, тип и размеры ветротурбины и подключение к электросети — все это зависит от выбранного места.

Первоначальные инвестиционные расходы фактически представляют собой те средства, которые требуются при выполнении полного цикла строительства объекта, от чертежа до сдачи в эксплуатацию.

Структура сметной стоимости строительства ветряных электростанций:

• Стоимость ветряных турбин.

В настоящее время затраты, связанные с турбиной, составляют до 70-80% общей стоимости проекта. Это включает стоимость закупки ветрогенераторов и доставки их на стройплощадку, а также работы по сборке и монтажу. Данная стоимость может варьировать в широких пределах. Цена, указанная производителем, является субъективной, так как она может включать только поставку турбин или учитывать общий объем работ, которые необходимо выполнить для их доставки и установки.

• Электрооборудование.

Это оборудование необходимо для подключения ветротурбины к сети. Список включает трансформаторную подстанцию, линии электропередач и иные компоненты, которые также составляют важную часть инвестиционных затрат.

• Строительные работы.

Это любые работы, которые предстоит провести на участке для строительства ветропарка и для подготовки участка. Основные затраты связаны с фундаментом, на который опираются ветряные турбины, строительством дорог и траншеями, предназначенными для прокладки кабелей среднего напряжения.

• Линия среднего напряжения и коммуникации.

Сюда входит стоимость всей проводки, необходимой для подключения ветротурбин, от выхода трансформаторных ячеек до входа на электрическую подстанцию, а также оптоволоконные кабели связи.

• Прочие расходы.

В этом разделе собраны затраты на получение разрешений, инженерное проектирование, изучение объектов, управление проектом, контроль качества и экологические мероприятия.

Естественно, перечисленные расходы зависят от масштабов и особенностей конкретного ветроэнергетического проекта, места, технологий, условий и способа его реализации.

Сколько стоит производство энергии ветра?

Какой источник электрической энергии наиболее выгоден — солнечная энергия или энергия ветра?

Это краеугольный вопрос, который задают инвесторы при поиске инвестиционных возможностей и планировании новых проектов. Этот же вопрос интересует государственные органы при планировании энергетического баланса стран и регионов.

В этом плане приходится учитывать производственные расходы.

Этот пункт включает все затраты, которые придется понести после ввода ветроэлектростанции в эксплуатацию:

• Эксплуатационные расходы. Эксплуатация и техническое обслуживание, необходимые в течение всего срока работы ВЭС, аренда участка, управление проектом, страхование и налоги.

• Затраты на финансирование. Выплата средств, полученных через привлечение внешнего финансирования, которое обычно необходимо для реализации крупных проектов.

Непросто сравнивать технологи с разными инвестиционными требованиями, разными сроками полезного использования, производственными факторами и эксплуатационными расходами, которые варьируют в зависимости от типа и местоположения проекта.

Нормированная стоимость электроэнергии (LCOE) — это полезный инструмент, который позволяет последовательно сравнивать затраты на различные типы технологий (солнечная, ветровая и другие).

Концепция LCOE в упрощенном виде состоит из расчета общей средней стоимости строительства и эксплуатации электростанции, поделенной на общую электроэнергию, которая будет произведена в течение срока ее эксплуатации.

Важно: LCOE крупных оффшорных ветряных электростанций сегодня начинается от 30 евро за МВтч при благоприятных условиях, но этот показатель может достигать 50 евро за МВтч при неблагоприятных ветровых условиях. Этот показатель существенно зависит от масштаба проекта и выбранных технологий, поэтому с годами LCOE новых проектов уменьшается.

Почему инструмент LCOE важен для инвесторов:

• Возможность сравнить разные варианты, чтобы принять обоснованное решение.

• Понимание точки безубыточности, то есть минимальной цены электроэнергии, по которой можно продавать ее потребителям, не зарабатывая и не теряя деньги.

• Использование LCOE в качестве инструмента для измерения конкурентоспособности между различными источниками энергии или даже в рамках одной технологии.

• Оценка эволюцию конкурентоспособности между технологиями с течением времени.

Чтобы получить наиболее точные результаты, модель расчета LCOE должна учитывать большое количество переменных, таких как ветровой ресурс в конкретном месте.

Например, строительство ветроэлектростанций в Бразилии может быть дороже по сравнению с Китаем, но лучший ветровой ресурс в Бразилии позволяет добиться более высоких показателей.

Научные институты и международные организации используют различные модели для точного расчета нормированной стоимости электроэнергии. Эти модели содержат различные переменные, включая инвестиционные расходы для строительства ветряной электростанции и срок ее эксплуатации, а также стоимость ремонта и обслуживания за каждый год.

Анализ чувствительности этих переменных позволяет определить, какие конкретные действия можно предпринять для снижения затрат на электроэнергию в данном проекте.

Выводы могут быть разными: от смены поставщика оборудования до кардинального пересмотра места реализации проекта.

Следует отметить, что даже когда LCOE широко используется для сравнения разных технологий, методология имеет некоторые ограничения, а ее результаты сильно зависят от ряда допущений.

По этой причине существуют и другие показатели, такие как LACE.

Если вам необходимо профинансировать или спроектировать ВЭС, рассчитать стоимость строительства ветряной электростанции или провести технико-экономическое обоснование проекта, свяжитесь с нами в любое удобное время.

Планирование небольшой ветроэлектрической системы

Энергосбережение

Малые ветроэлектрические системы требуют планирования, чтобы определить, достаточно ли ветра, подходит ли место, разрешены ли ветряные системы, будет ли система экономичной. | Фото предоставлено Bergey WindPower.

Небольшие ветряные электрические системы требуют планирования, чтобы определить, достаточно ли ветра в вашем районе на постоянной основе, подходит ли место для системы для использования энергии ветра, разрешают ли постановления о зонировании и строительные нормы и правила ветряные системы в вашем районе, и будет ли система экономичной с учетом всех этих элементов.

Оценка вашего ветрового ресурса

Чтобы помочь определить пригодность вашего участка для установки небольшой электрической ветряной системы, вам необходимо разработать оценку среднегодовой скорости ветра на вашем участке или ветрового ресурса. Ресурс ветра может значительно различаться на площади всего в 1 квадратную милю из-за местного рельефа, местных структур и влияния растительности на скорость ветра и поток. Чтобы оценить, достаточно ли ресурсов ветра в вашем регионе, чтобы оправдать обращение к установщику для выполнения оценки ресурсов, можно обратиться к карте ресурсов ветра, которая может указать, живете ли вы в подходящем регионе ресурсов ветра. На сайте WINDExchange Министерства энергетики США есть карты ветровых ресурсов по штатам, к которым вы можете получить бесплатный доступ. Если вы обнаружите, что находитесь в районе, подходящем для ветровых ресурсов, вам необходимо будет поработать с квалифицированным местным установщиком ветряных электростанций, чтобы разработать более тщательную и точную оценку места. Оценка ветрового ресурса сложна, и ваш установщик ветровой энергии, скорее всего, будет использовать комбинацию методов для сбора информации для оценки вашего ветрового ресурса с помощью программного обеспечения. Они, вероятно, будут включать;

• Данные о скорости ветра в аэропорту  — Один из способов косвенной количественной оценки ветрового ресурса — получение информации о средней скорости ветра из близлежащего аэропорта. Однако влияние местного рельефа и другие факторы могут привести к тому, что скорость ветра, зарегистрированная в аэропорту, будет отличаться от скорости ветра в вашем конкретном местоположении.
• Пометка растительности  — Пометка (влияние сильных ветров на растительность местности) может помочь определить преобладающее направление и скорость ветра в данной местности. Например, деревья, особенно хвойные или вечнозеленые, могут быть безвозвратно деформированы сильным ветром. Изучение этих деформаций может многое рассказать установщику об энергии ветра.
• Система измерения  — Прямой мониторинг с помощью системы измерения ветровых ресурсов на объекте обеспечивает наиболее четкое представление о доступных ресурсах. Системы измерения ветра доступны по цене от 600 до 1200 долларов. Измерительное оборудование должно быть установлено достаточно высоко, чтобы избежать турбулентности, создаваемой деревьями, зданиями и другими препятствиями. Наиболее полезными являются показания, снятые на высоте ступицы, то есть на высоте вершины башни, где будет установлена ​​ветряная турбина.
• Данные местной малой ветровой системы  — Если в вашем регионе есть небольшая ветровая турбина, вы или ваш установщик можете получить информацию о годовой производительности системы, а также данные о скорости ветра, если таковые имеются.

Требования к зонированию, разрешениям и соглашениям

Прежде чем инвестировать в небольшую ветровую энергетическую систему, вам следует изучить местные постановления о зонировании и ограничения, установленные соглашениями о соседстве.

Вы можете узнать об ограничениях зонирования в вашем районе, связавшись с местным строительным инспектором, наблюдательным советом и/или советом по планированию. Они могут сказать вам, нужно ли вам получить разрешение на строительство, и предоставить вам список требований.

Помимо проблем с зонированием, ваши соседи или ассоциация домовладельцев могут возражать против установки ветряной турбины, закрывающей им обзор. Их также может беспокоить шум. Большинство проблем зонирования и эстетики можно решить, предоставив объективные данные.

Некоторая общая информация о высоте и уровне шума для небольших ветряных электрических систем:

• Проблема высоты  — Юрисдикции часто ограничивают высоту конструкций, разрешенных в жилых зонах. Большинство постановлений о зонировании имеют ограничение по высоте в 35 футов, хотя часто возможны отклонения, если вы готовы потратить время и деньги.
• Проблемы с шумом  — Уровень звука большинства современных жилых ветряных турбин немного выше окружающего шума ветра. Это означает, что, хотя звук ветряной турбины можно выделить из окружающего шума, если приложить сознательные усилия, чтобы его услышать, ветряная турбина жилого размера не является значительным источником шума при большинстве ветровых условий.

Для получения дополнительной информации см. нормы и требования штата и сообщества для малых систем возобновляемой энергии.

Экономика малой ветроэлектрической системы

Чтобы помочь вам проанализировать экономические показатели небольшой ветроэлектрической системы и решить, подойдет ли вам энергия ветра, вам необходимо обратиться к квалифицированному установщику для оценки ряда элементов, в том числе: 

• Затраты
• Сбережения
• Денежный поток
• Выход
• Счета за электричество и сравнение счетов за электричество
• Характеристики ветра
• Простая окупаемость в годах.

Эти оценки помогут вам определить, подходит ли энергия ветра для вашего объекта. Если для возмещения ваших капиталовложений требуется слишком много времени — количество лет слишком близко к сроку службы системы или превышает его — энергия ветра не будет для вас практичной. Профессиональный установщик должен быть в состоянии помочь со многими из этих вопросов. Такие ресурсы, как Руководства для потребителей по малому ветру Министерства энергетики США , также могут помочь вам начать работу с некоторыми из этих оценок.

• Узнать больше
• Ссылки

Планирование небольшой ветроэлектрической системы

Малые ветроэлектрические системы Узнать больше

Установка и техническое обслуживание небольшой ветроэлектрической системы Узнать больше

Снижение потребления электроэнергии и затрат Узнать больше

Планирование домашних систем возобновляемой энергии Узнать больше

Оборудование баланса системы, необходимое для систем возобновляемой энергии Узнать больше

Системы возобновляемой энергии, подключенные к сети Узнать больше

Автономные или автономные системы возобновляемой энергии Узнать больше

Гибридные ветряные и солнечные электрические системы Узнать больше

Ветровая электроэнергия – Анализ – IEA

Ведущие авторы
Петр Бойек

IEA (2022), Wind Electricity , IEA, Paris https://www. iea.org/reports/wind-electricity, Лицензия: CC BY 4.0

• Поделиться в Твиттере Твиттер
• Поделиться на Facebook Facebook
• Поделиться в LinkedIn LinkedIn
• Поделиться по электронной почте Электронная почта
• Выложить в печать Распечатать

Энергия

Количество электроэнергии, вырабатываемой ветром, увеличилось почти на 273 ТВт-ч в 2021 году (рост на 17%), что на 55% выше, чем в 2020 году, и является крупнейшим из всех технологий производства электроэнергии. Ветроэнергетика остается ведущей технологией возобновляемых источников энергии, не связанной с гидроэнергетикой, которая в 2021 году выработает 1870 ТВтч, что почти столько же, сколько все остальные вместе взятые.

Ветрогенерация в 2021 году увеличилась на рекордную величину, но для выхода на траекторию сценария Net Zero необходим еще более быстрый рост

Производство ветровой энергии в сценарии Net Zero, 2010–2030 годы

Открытьразвернуть

В 2021 году на Китай пришлось почти 70% роста ветрогенерации, за ним следуют США с 14% и Бразилия с 7%. В Европейском союзе, несмотря на почти рекордный рост мощностей в 2020 и 2021 годах, в 2021 году выработка ветровой энергии упала на 3% из-за необычно длительных периодов слабого ветра. Во всем мире рекордный рост генерации стал возможен благодаря 90% увеличение роста мощности в 2020 году, которое достигло 113 ГВт, что обусловлено крайними сроками политики в Китае и США. Однако в 2021 году ввод ветряных электростанций сократился на одну треть в Китае и на четверть в Соединенных Штатах, что частично компенсировалось более быстрым ростом в других частях мира, в результате чего общий рост мощности достиг 94 ГВт.

Приведение в соответствие с уровнем выработки ветровой энергии по сценарию Net Zero, составляющим около 7900 ТВт-ч в 2030 году, требует среднего увеличения примерно на 18% в год в течение 2022-2030 годов. Ожидается, что после исключительно высокого увеличения пропускной способности в 2020–2021 годах развертывание стабилизируется в ближайшие годы, что подчеркивает необходимость энергичных усилий, чтобы выйти на траекторию сценария Net Zero.

Развертывание технологий

В 2021 году из общей установленной ветровой мощности 830 ГВт 93% приходилось на наземные системы, а остальные 7% — на морские ветряные электростанции. Береговая ветроэнергетика — это развитая технология, представленная в 115 странах мира, в то время как оффшорная ветроэнергетика находится на ранней стадии расширения, и ее мощности есть только в 19 странах. Однако ожидается, что в ближайшие годы оффшорная досягаемость увеличится, поскольку все больше стран разрабатывают или планируют построить свои первые оффшорные ветряные электростанции.

Наземные технологии продолжают доминировать в росте ветроэнергетики, но ожидается, что в ближайшие годы доля морских технологий увеличится

Мощность ветроэнергетики в сценарии Net Zero, 2010-2030 гг.

Открытьразвернуть

Около 22% от общего прироста ветровой мощности в 94 ГВт было обеспечено за счет морских технологий в 2021 году, что является самым высоким показателем в истории и в три раза превышает средний показатель за предыдущие пять лет. Столь высокая доля обусловлена ​​сочетанием рекордного прироста оффшорных мощностей в Китае, на долю которого приходится 80% роста оффшорных площадок, и замедления глобального роста наземных мощностей. В то время как темпы увеличения наземных ветровых мощностей, как ожидается, останутся стабильными в ближайшие годы, оффшорные системы будут и дальше ускоряться на своих существующих рынках, таких как Европейский Союз и Китай, а также выходить на новые страны, такие как Соединенные Штаты, Китайский Тайбэй и Япония.

Достижение годовой выработки ветровой электроэнергии около 8000 ТВтч в 2030 году, как это предусмотрено сценарием Net Zero, потребует усиления поддержки как наземных, так и морских ферм. Усилия должны быть сосредоточены на упрощении процедуры получения разрешений, поддержке определения подходящих площадок, снижении затрат и сокращении сроков разработки проекта.

Инновации

В случае берегового ветра инновации направлены на повышение производительности технологии, особенно в районах со слабым ветром, за счет разработки турбин с более длинными лопастями и более высокими башнями. Однако максимальная высота береговых ветряных турбин часто ограничивается в некоторых регионах по экологическим и общественным соображениям, что ограничивает масштабы возможных инноваций.

В сегменте морской ветроэнергетики, напротив, нет такого ограничения размера турбины; Поэтому инновации сосредоточены на разработке более крупных турбин, которые позволяют снизить общую стоимость производства электроэнергии. Параллельно с этим ускоряется разработка конкурентоспособных по стоимости и безопасных плавучих морских ветряных турбин. Плавучие ветряные электростанции могут раскрыть огромный потенциал океанских районов с глубиной воды, слишком большой для стационарных турбин, и они могут стать жизненно важным инструментом перехода к энергетике для таких стран, как Япония, Корея, Португалия, Франция и западное побережье США.

Развитие технологий ветроэнергетики по-прежнему направлено на повышение производительности и снижение затрат

Политика

Политическая поддержка остается основной движущей силой развертывания ветроэнергетики в большинстве стран мира. Различные виды политики стимулируют рост мощностей, включая аукционы, льготные тарифы, контракты на разницу и стандарты портфеля возобновляемых источников энергии. В 2021–2022 годах были реализованы следующие важные изменения политики и цели, влияющие на рост ветроэнергетики: 

• Китай опубликовал свой 14-й пятилетний план в июне 2022 г., который включает амбициозную цель: к 2025 г. 33% производства электроэнергии будет производиться за счет возобновляемых источников энергии (по сравнению с примерно 29% в 2021 г.), солнечные технологии.
• В августе 2022 года федеральное правительство США представило Закон о снижении инфляции, закон, который значительно расширит поддержку возобновляемых источников энергии в ближайшие 10 лет за счет налоговых льгот и других мер.
• В июле 2021 года Европейская комиссия предложила увеличить цель блока по возобновляемым источникам энергии на 2030 год с 32% до 40%. Предлагаемая цель была дополнительно увеличена до 45% в мае 2022 года. Многие европейские страны уже расширили свои механизмы поддержки возобновляемых источников энергии, чтобы ускорить рост мощностей с целью достижения целей 2030 года и в ответ на энергетический кризис, вызванный вторжением России в Украину.
• Во время COP26, состоявшейся в ноябре 2021 года в Глазго, Индия объявила о новых целях на 2030 год: 500 ГВт общей мощности неископаемых источников энергии и 50% доли производства электроэнергии из возобновляемых источников (более чем вдвое по сравнению с долей 22% в 2020 году), а также чистой нулевые выбросы к 2070 г.  

Поддержка политик продолжает оставаться основным фактором развертывания ветроэнергетики

Политики

Политика

Страна

Год

Статус

Юрисдикция

• Инициатива по чистой энергетике в сельской местности и поддержка перехода к энергетике в сельской местности

  Соединенные Штаты 2023 Действующий Национальный

• Пакет сброса инфляции 2

  Австрия 2022 Действующий Национальный

• Пересмотренный национальный бюджет на 2021–2022 годы: инвестиции в энергетику

  Норвегия 2022 Действующий Национальный

• «Инвестиционный план Франции до 2030 года» — Инвестиции в инновации в области возобновляемых источников энергии.

  Франция 2022 Действующий Национальный

• Зеленый кредит

  для поддержки проектов береговых ветровых электростанций

  Польша 2022 Действующий Национальный

• Инвестиции в плавучую морскую ветряную электростанцию

  Великобритания 2022 Объявлено Национальный

Международное сотрудничество

Помимо глобальных инициатив в области возобновляемых источников энергии, включая ветер, существует множество международных организаций, программ сотрудничества, групп и инициатив, направленных на ускорение роста ветроэнергетики во всем мире, включая:  

• Программа сотрудничества в области технологий систем ветроэнергетики МЭА, платформа для участвующих правительств и лидеров отрасли по совместным исследованиям и разработкам, направленным на снижение стоимости технологий ветроэнергетики, повышение гибкости передачи и энергосистемы, а также повышение общественного признания проектов в области ветроэнергетики.

Энергия ветра является частью всех основных программ сотрудничества в области возобновляемых источников энергии

Стратегии частного сектора

Основным видом деятельности частного сектора в области развертывания ветроэнергетики является заключение корпоративных договоров купли-продажи электроэнергии (ДПП) – подписание прямых договоров с операторами ветряных электростанций на покупку произведенной электроэнергии. В 2020 году на ветряные электростанции приходилось 25% всей возобновляемой мощности, заключенной по контрактам в СЗЭ.

Деятельность частного сектора остается скромной движущей силой развертывания ветроэнергетики

Рекомендации для политиков

Длительные и сложные процессы получения разрешений являются одной из основных проблем, препятствующих более быстрому развертыванию ветряных электростанций во многих частях мира, особенно в Европе. Создание административных служб «одного окна», разработка четких правил и путей для застройщиков, подающих заявки на получение разрешения на строительство, определение строгих сроков обработки заявок и участие государственного сектора в определении земельных и морских участков для инвестиций могут значительно ускорить рост потенциала.

Содействие разрешению

Самые богатые морские ветровые ресурсы расположены в глубоких водах, где установка турбин на морском дне нецелесообразна. Плавучие морские фундаменты позволяют использовать меньше материала для фундамента, упростить установку и вывод из эксплуатации, а также получить дополнительный ветровой ресурс при глубине воды от 50 до 60 метров. Плавучие фундаменты также могут быть привлекательными для проектов средней глубины, где береговой и прибрежный потенциал исчерпан или где возможность использования стандартных конструкций плавучих фундаментов может избежать необходимости в большегрузных судах для транспортировки фундаментов.

Поддержка разработки плавучих ветряных турбин для использования более глубоких морских ветровых ресурсов

Производство ветровой энергии создает хорошо известные проблемы для электрических сетей и энергосистем из-за своей изменчивости, неопределенности и распределенного характера. Ветряные электростанции во многих случаях уже вносят свой вклад в свою собственную интеграцию за счет ряда обновлений, но этот вклад необходимо будет увеличить, чтобы привести его в соответствие со сценарием Net Zero за счет сочетания обновленных правил и кодексов энергосистем, а также более инновационных решений для обеспечения вспомогательные услуги и другие услуги, связанные с диспетчеризацией.