Содержание
Ветрогенераторы
|
Мощность современных ветрогенераторов достигает 6 МВт.
каждый, необходимо 20 аккумуляторов, чтобы использовать мощность генератора в полном объёме. То есть каждые 4 аккумулятора, соединённые последовательно, составляют одну линейку напряжением 48 Вольт и ёмкостью 200 А/час. Максимально возможный ток для такой линейки составляет 20 Ампер. Таких линеек необходимо 5, соединённых параллельно. Если же аккумуляторов будет меньше (общая ёмкость батареи меньше 1000 А/час.) — то либо придётся ограничивать ток заряда = мощность генератора (а зачем тогда приобретать такой мощный генератор?), либо аккумуляторная батарея будет «кипеть» при сильном ветре, и быстро выйдет из строя. Конечно, чем мощнее генератор, тем больше ток заряда при малых ветрах, и быстрее восстановление аккумуляторов до полной ёмкости. Но соотношение цены и мощности ветроустановки, возможность размещения огромной по количеству и дорогой по цене аккумуляторной батареи заставляют подумать о мощности приобретаемого ветрогенератора.
Объект питается только от ветроэнергетической установки.
Возможно установить два и более генератора, инвертора и комплекта аккумуляторовВетровая электростанция Фортум в Ульяновской области
Ветряная электрическая станция в Ульяновской области
Почти половина инвестиций Fortum — это инвестиции в возобновляемую энергетику. Россия, традиционно сильная в гидрогенерации, имеет огромный потенциал для развития возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Министерство энергетики РФ сообщает, что за 2017 год в стране было построено больше мощностей возобновляемых источников энергии, чем за предыдущие два года: в 2015-2016 годах было введено 130 МВт ВИЭ, а в 2017 году — 140 МВт, из них более 100 МВт приходятся на солнечные электростанции, а 35 МВт — на первый крупный ветропарк, построенный Fortum в Ульяновской области.
С января 2018 г. ветряная электрическая станция (ВЭС) Fortum в Ульяновске включена в реестр мощности. ВЭС с установленной мощностью 35 мегаватт стала первым генерирующим объектом, который работает на основе использования энергии ветра на оптовом рынке электроэнергии и мощности (ОРЭМ). Ульяновская ВЭС будет получать гарантированные платежи за мощность по договору о предоставлении мощности (ДПМ) в течение 15 лет.
Монтаж каждой ветроустановки в среднем составляет пять суток. Для сборки одновременно используется два подъемные крана. Успех обеспечивают строжайшее соблюдение правил промышленной безопасности и охраны труда.
Новая ВЭС с установленной мощностью 35 мегаватт стала первым генерирующим объектом, функционирующим на основе использования энергии ветра, начавшим работу на оптовом рынке электроэнергии и мощности (ОРЭМ).
В 2018 г. ветряная электрическая станция (ВЭС) Fortum в Ульяновске включена в реестр мощности
По итогам первого полугодия 2018 года Ульяновская ВЭС-1 выработала 48,6 млн кВт*ч чистой энергии.
Коэффициент использования установленной мощности составил 32%. УВЭС-1 – в числе мировых лидеров по эффективности.
180 дней работы УВЭС
В 2017 году ПАО «Фортум» и РОСНАНО создали совместный инвестиционный фонд развития ветроэнергетики в России. Фонд получил право на строительство 1000 МВт на основе использования возобновляемых источников энергии в 2018-2022 годах
Мощность ветра
Что такое ветроэнергетика?
Ветроэнергетика — отрасль энергетики, специализирующаяся на использовании энергии ветра.
Это перспективное направление, базирующейся на неисчерпаемом природном ресурсе. В последние годы освоение энергии ветра происходит весьма стремительно по всему миру. Прослеживается тенденция к дальнейшему развитию распространения технологии.
Как работают ветряные электростанции?
Ветряная электростанция — это несколько ВЭУ, собранных в одном или нескольких местах и объединенных в единую сеть.
Ветроэлектрическая установка представляет собой устройство для выработки электроэнергии путем преобразования кинетической энергии ветра в электрическую энергию с использованием низкооборотного генератора с прямым приводом на постоянном магните.
Это оптимизирует эксплуатационный режим, снижает шум и повышает надежность ВЭУ в целом.
Как используется энергия ветра?
Электричество, создаваемое ВЭС, поступает на оптовый рынок электроэнергии и мощности. Затем наравне с энергией, полученной другими способами, обеспечивает ресурсом потребителей.
Но в отличие от других источников энергия ветра возобновляется, а ее производство не приносит вреда экологии. Поэтому она играет важную роль в переходе к чистому энергетическому будущему.
От чего зависит мощность ветроустановки?
Мощность ветроустановки зависит от нескольких факторов: от скорости ветра, диаметра ветроколеса, плотности воздуха. А также от коэффициента использования энергии ветра, коэффициентов полезного действия редуктора и электрогенератора. Чем выше эти показатели, тем больше мощность ВЭУ.
Из каких материалов состоят ветрогенераторы?
Элементы башенной конструкции сделаны из низколегированной конструкционной стали марки S355J2.
Аналогичный высокопрочный металл используют для производства опор ЛЭП, мостов, нефтяных и газовых морских платформ. Производство башен для ВЭУ осуществляется в Таганроге (Ростовская область).
Однако самой сложной в производстве частью ветроустановок является лопасть. Она изготавливается из композитных материалов и представляет собой цельную 62-метровую конструкцию. Технологии создания лопасти во многом идентичны производству крыла самолета. В декабре 2018 года уникальное производство лопастей было открыто в Ульяновской области.
Где строят ветроустановки?
Ветровые турбины устанавливаются в районах с регулярным ветром. Россия имеет огромный потенциал в этом направлении. В регионах, где стабилен данный энергоресурс, рационально строить ветряные электростанции. Но если ветер непостоянен, то, возможно, целесообразнее подумать о солнечной электростанции.
Не наносят ли ветряки вред окружающей среде?
Большинство ученых и представителей экспертного сообщества сходятся во мнении, что объекты ветро- и солнечной энергетики вносят большой вклад в минимизацию антропогенного воздействия на климат и окружающую среду.
Электроэнергия от объектов ВИЭ замещает выработку традиционных электростанций, работающих на угле или газе, благодаря чему снижаются выбросы загрязняющих веществ в атмосферу.
При проектировании ветропарков всегда проводятся орнитологические наблюдения, изучаются маршруты миграции птиц в районе. Чтобы избежать столкновения птиц с ветроэнергетическими установками, каждая башня оборудована репеллентными устройствами, издающими звук для отпугивания пернатых, а каждая лопасть ветроколеса имеет полосы красного цвета, что делает ее более различимой на фоне ландшафта.
Операционный портфель «Фортум» в области возобновляемой энергетики превысил 1 ГВт
Компания является активным участником развития возобновляемых источников энергии в России.
Подробнее
Солнце
Солнечные электростанции Fortum в России
Подробнее
Энергия ветра
Энергия ветра является одной из самых быстрорастущих технологий использования возобновляемых источников энергии.
Использование растет во всем мире, отчасти потому, что затраты падают. Согласно последним данным IRENA, мировая установленная мощность ветрогенерации на суше и на море увеличилась почти в 75 раз за последние два десятилетия, увеличившись с 7,5 гигаватт (ГВт) в 1997 году до примерно 564 ГВт к 2018 году. Производство ветровой электроэнергии удвоилось в период с 2009 по 2013 год, а в 2016 году на энергию ветра приходилось 16% электроэнергии, вырабатываемой возобновляемыми источниками энергии. Во многих частях мира наблюдается сильная скорость ветра, но иногда лучшими местами для производства энергии ветра являются отдаленные районы. Оффшорная ветроэнергетика имеет огромный потенциал.
Первые ветряные турбины появились более века назад. После изобретения электрического генератора в 1830-х годах инженеры начали пытаться использовать энергию ветра для производства электроэнергии. Производство ветровой энергии имело место в Соединенном Королевстве и Соединенных Штатах в 1887 и 1888 годах, но считается, что современная ветровая энергетика была впервые разработана в Дании, где в 1891 году были построены ветряные турбины с горизонтальной осью и 22,8-метровая ветряная турбина.
операция в 1897 году.
Ветер используется для производства электроэнергии с использованием кинетической энергии, создаваемой воздухом в движении. Она преобразуется в электрическую энергию с помощью ветряных турбин или систем преобразования энергии ветра. Ветер сначала ударяет по лопастям турбины, заставляя их вращаться и вращать соединенную с ними турбину. Это изменяет кинетическую энергию на энергию вращения, перемещая вал, соединенный с генератором, и тем самым производя электрическую энергию посредством электромагнетизма.
Количество энергии, которую можно получить от ветра, зависит от размера турбины и длины ее лопастей. Выход пропорционален размерам ротора и кубу скорости ветра. Теоретически при удвоении скорости ветра потенциал ветровой энергии увеличивается в восемь раз.
Мощность ветряных турбин со временем увеличилась. В 1985 году типичные турбины имели номинальную мощность 0,05 мегаватт (МВт) и диаметр ротора 15 метров. Сегодняшние новые ветроэнергетические проекты имеют мощность турбин около 2 МВт на суше и 3–5 МВт на море.
Имеющиеся в продаже ветряные турбины достигли мощности 8 МВт с диаметром ротора до 164 метров. Средняя мощность ветряных турбин увеличилась с 1,6 МВт в 2009 году до 2 МВт в 2014 году.
Согласно последним данным IRENA, производство ветровой электроэнергии в 2016 году составило 6 % электроэнергии, вырабатываемой возобновляемыми источниками энергии. Во многих частях мира наблюдается сильная скорость ветра, но иногда лучшими местами для производства энергии ветра являются отдаленные районы. Оффшорная ветроэнергетика имеет огромный потенциал.
Стоимость
Последние публикации
Сетевые коды для систем с возобновляемыми источниками энергии
В этом отчете содержатся последние разработки и передовой опыт в области подключения к сети…
Районы солнечной и ветровой энергетики коммунального масштаба: Буркина-Фасо
В этом исследовании делается попытка нанести на карту районы, подходящие в Буркина-Фасо для развертывания солнечных электростанций коммунального масштаба.
..
Возобновляемые источники энергии на шельфе: план действий по развертыванию
В отчете представлены сведения о различных новых технологиях возобновляемых источников энергии на шельфе и…
Отслеживание воздействия инноваций: морская ветроэнергетика на примере
Этот отчет является начальным результатом двух проектов, направленных на отслеживание …
Сопутствующее
Содержимое
Возобновляемые источники энергии остаются конкурентоспособными по стоимости в условиях кризиса с ископаемыми видами топлива
13 июля 2022 г. |
Пресс-релизы
IRENA описывает программу действий по возобновляемым источникам энергии на шельфе для G20
23 июля 2021 г. |
Статьи
Члены IRENA вносят вклад в программу действий G20 по возобновляемым источникам энергии на шельфе
08 июня 2021 г.
|
Статьи
ветряная турбина | технология | Британика
ветряная турбина
Просмотреть все СМИ
- Связанные темы:
- ветряная мельница
ветряк с горизонтальной осью
Турбина Дарье
ветряк с вертикальной осью
Просмотреть весь связанный контент →
ветряная турбина , устройство, используемое для преобразования кинетической энергии ветра в электричество.
Ветряные турбины бывают нескольких размеров: малогабаритные модели используются для обеспечения электроэнергией сельских домов или хижин, а модели общинного масштаба используются для электроснабжения небольшого числа домов в пределах общины. В промышленных масштабах многие крупные турбины собираются на ветряных электростанциях, расположенных в сельской местности или на море. Срок ветряная мельница , который обычно относится к преобразованию энергии ветра в энергию для измельчения или перекачки, иногда используется для описания ветряной турбины.
Однако термин ветряная турбина широко используется в основных ссылках на возобновляемые источники энергии ( см. также энергия ветра).
Типы
Существует два основных типа ветряных турбин, используемых при реализации ветроэнергетических систем: ветряные турбины с горизонтальной осью (HAWT) и ветряные турбины с вертикальной осью (VAWT). HAWT являются наиболее часто используемым типом, и каждая турбина имеет две или три лопасти или диск, содержащий множество лопастей (многолопастного типа), прикрепленных к каждой турбине. VAWT могут использовать ветер, дующий с любого направления, и обычно изготавливаются с лопастями, которые вращаются вокруг вертикального стержня.
HAWT характеризуются как устройства с высокой или низкой твердостью, в которых твердость относится к процентной доле ометаемой площади, содержащей твердый материал. HAWT с высокой прочностью включают типы с несколькими лопастями, которые покрывают всю площадь, охватываемую лопастями, твердым материалом, чтобы максимизировать общее количество ветра, соприкасающегося с лопастями.
Примером высоконадежного HAWT является многолопастная турбина, используемая для перекачки воды на фермах, часто встречающаяся в ландшафтах американского Запада. HAWT с малой прочностью чаще всего используют две или три длинные лопасти и внешне напоминают воздушные винты. HAWT с низкой твердостью имеют небольшую долю материала в пределах ометаемой площади, что компенсируется более высокой скоростью вращения, используемой для заполнения ометаемой площади. HAWT с низкой твердостью являются наиболее часто используемыми коммерческими ветряными турбинами, а также типом, наиболее часто представляемым в источниках средств массовой информации. Эти HAWT обеспечивают наибольшую эффективность при выработке электроэнергии и, следовательно, являются одними из самых экономичных используемых конструкций.
Викторина «Британника»
Энергия и ископаемое топливо
От ископаемого топлива и солнечной энергии до электрических чудес Томаса Эдисона и Николы Теслы — мир живет за счет энергии.
Используйте свои природные ресурсы и проверьте свои знания об энергии в этой викторине.
Менее используемые, в основном экспериментальные ВАВТ включают в себя конструкции, которые различаются по форме и способу использования энергии ветра. Darrieus VAWT, в котором используются изогнутые лопасти с изогнутой арочной конструкцией, стал наиболее распространенным VAWT в начале 21 века. В VAWT H-типа используются две прямые лопасти, прикрепленные к обеим сторонам башни в форме H, а в VAWT V-типа используются прямые лопасти, прикрепленные под углом к валу, образуя V-образную форму. Большинство VAWT экономически не конкурентоспособны с HAWT, но сохраняется интерес к исследованиям и разработкам VAWT, особенно для создания интегрированных ветроэнергетических систем.
Оценка выработки электроэнергии
Согласно закону Беца, максимальное количество энергии, которое может генерировать ветряная турбина, не может превышать 59 процентов кинетической энергии ветра. Учитывая это ограничение, ожидаемая мощность, вырабатываемая конкретной ветряной турбиной, оценивается на основе кривой мощности скорости ветра, полученной для каждой турбины, обычно представляемой в виде графика, показывающего соотношение между вырабатываемой мощностью (киловатт) и скоростью ветра (метры в секунду).
Кривая скорости ветра варьируется в зависимости от переменных, уникальных для каждой турбины, таких как количество лопастей, форма лопастей, площадь, охватываемая ротором, и скорость вращения. Чтобы определить, сколько энергии ветра будет генерироваться конкретной турбиной в конкретном месте, кривая мощности скорости ветра турбины должна быть связана с частотным распределением скорости ветра для этой площадки. Распределение частоты скорости ветра представляет собой гистограмму, представляющую классы скорости ветра и частоту часов в году, которые ожидаются для каждого класса скорости ветра. Данные для этих гистограмм обычно берутся из измерений скорости ветра, собранных на месте, и используются для расчета количества часов наблюдений для каждого класса скорости ветра.
Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас
Грубая оценка годового производства электроэнергии в киловатт-часах в год на объекте может быть рассчитана по формуле, умножающей среднегодовую скорость ветра, площадь охвата турбины, количество турбин и коэффициент, оценивающий производительность турбины на объекте.