Энергия ветра

Энергия ветра - это косвенная форма солнечной энергии, являющаяся следствием разности температур в атмосфере земли. В 80-е гг. стоимость 1 кВт*ч ветровой энергии была снижена на 70% и теперь составляет 6 - 8 центов, что делает ее конкурентоспособной по отношению к энергии, получаемой на новых тепловых электростанциях, сжигающих уголь. Специалисты уверены, что ветряные турбины скоро будут усовершенствованы и станут эффективными. Так, Соединенные Штаты Америки к 2030 г. смогут получать 10 - 20% электроэнергии за счет данного источника.

Ветроэнергия при скоростях более 5 м/сек используется для выработки электроэнергии.

В России осваивается производство ветроэнергетических систем, состоящих из 10—15 установок мощностью до 1—2 МВт. Общие запасы ветроэнергии на территории России огромны, но пока из-за низкого КПД (0,25-0,7) и большой металлоемкости (до 500 кг/кВт) ветроустановки неконкурентоспособны с традиционными источниками. Национальные программы освоения энергии ветра развернуты в Канаде, ФРГ, США, Франции, Швеции и других странах.

Преобразование энергии ветра в электричество составило в 80-е годы в мировом масштабе 1660 МВт, причем 85 % этой энергии было произведено в штате Калифорния, США. В частности, в районе калифорнийского города Алтамаунт-Пасс на принадлежащем фирме "Pasific Gas and Electric" комплексе действует 7500 ветроустановок, причем стоимость вырабатываемой ими электроэнергии составляет 7 центов/кВт-ч (на современных ТЭС она составляет 5 центов/кВт-ч). При этом в установках Алтамаунт-Пасс применяются конструктивные и технологические решения большой давности, исключая использование композиционных материалов при производстве лопастей ветроагрегатов и микропроцессоров для контроля за работой генераторов. Их высокая эффективность была достигнута благодаря быстрому внедрению решений, неожиданно возникавших в процессе строительства и эксплуатации и продиктованных практической целесообразностью, что совершенно невозможно применить к крупным ТЭС и АЭС.

Что же касается более передовых достижений в ветроэнергетике, то в институте EPRI и на фирме "WindPower" (Ливермор, штат Калифорния) создали прототип ветровой энерготурбины переменной частоты вращения мощностью 300 кВт. Конструкция лопастей и внедрение электронной системы управления обеспечивают вращение ротора с оптимальной частотой в широком диапазоне скоростей ветра. Кроме того, установка отличается пониженным накоплением усталостных напряжений в материалах и невысокой стоимостью эксплуатации. Дальнейшее совершенствование аэродинамических и электронных компонентов ветроэнергоустановок, как полагают в Министерстве энергетики США, позволит в ближайшие 20 лет уменьшить стоимость вырабатываемой ими электроэнергии до 3,5 центов/кВт-ч с умеренными ветровыми ресурсами. С экономической точки зрения наиболее выгодно подключать ветроустановки к энергосистемам в периоды пиковых нагрузок (в Алтамаунт-Пасс и Солано, штат Калифорния на их долю приходится 50 % энергии пиковых нагрузок).

Ветровая энергия является относительно экологически чистой: проблема шума при работе и помехи в телевизионных каналах, создаваемые электростатическими зарядами на стальных лопастях, могут быть легко решены. Сложнее предотвращать гибель птиц на лопастях и устранить восприятие некоторыми людьми ветроустановок как чужеродных элементов пейзажа.

Ветроэнергетические установки
Ветроэнергетическая установка EuroWind 300 Вт

Возьмите в дорогу ветроэнергетическую установку 300 Вт ПЛ. Такая компактная ветроэнергетическая установка монтируется в течение считанных минут помещается в багажнике вашего автомобиля. Самый лёгкий экземпляр ветроэнергетической установки - это 300 Вт ПЛ.

Ветроэнергетическая установка EuroWind 2 кВт

Ветроэнергетическая установка такого типа обслуживает небольшие коммерческие и промышленные объекты наравне с бытовыми: небольшой или средний дом, небольшие магазины, кафе, кемпинги. Установить двухкиловаттную ветроэнергетическую установку можно даже самостоятельно без помощи. Эта ветроэнергетическая установка легко комбинируется с другими генераторами: дизельными, бензиновыми и остальными.

Ветроэнергетическая установка EuroWind 5 кВт

Спектр применения ветроэнергетических установок данной мощности очень широк, он затрагивает почти все сферы жизни и бизнеса - от строительства до туризма. Загородный коттедж полностью обеспечен электроэнергией с ветровой электростанцией мощностью 5000 Ватт. Ветроэнергетическая установка обслуживает большой или средний по размерам дом с прилегающей территорией.


Ветроэнергетическая установка EuroWind 10 кВт

Для обеспечения большого дома и всей его прилегающей территорией или нескольких небольших домов достаточно одной такой ветроэнергетической установки. Применение ветроэнергетической установки мощностью 10 киловатт может использоваться с фермами, небольшими отелями, ресторанами, строительными площадками, средними и большими магазинами.


Ветродизельные энергетические установки могут быть объединены в локальные сети, а также сопряжены с солнечными батареями. Ветродизельные агрегаты, в зависимости от ветрового потенциала местности, позволяют экономить 50-70% топлива, потребляемого дизель-генераторами сравнимой мощности.
Основные конструктивные решения защищены патентами на изобретение.

Приемущества ветрогенераторов (ВЭУ)
Выработка электроэнергии ветрогенераторами на 20 -30% больше по cравнению с лучшими мировыми аналогами (коэффициент использования ветра – 51%);
простота в обслуживании ветрогенераторов, полная автоматизация ветроэнергетических установок,, большой срок службы ветрогенераторов, высокая надежность и безопасность ветроэнергетическмх установок;
малый вес ветрогенераторов, легкость монтажа и демонтажа ветроэнергетических установок, транспортировка ветрогенераторов любыми видами транспорта.
При существующем уровне научно-технического прогресса энергопотребление может быть покрыто лишь за счет использования органических топлив (уголь, нефть, газ) и атомной энергии, относящихся к невозобновляемым источникам энергии. Однако, по результатам многочисленных исследований органическое топливо к 2020 г. может удовлетворить запросы мировой энергетики только частично. Остальная часть энергопотребности может быть удовлетворена за счет других источников энергии –солнечная, ветровая, геотермальная, энергия морских волн, приливов и океана, энергия биомассы, древесины, древесного угля, торфа, тяглового скота, сланцев, битуминозных песчаников и гидроэнергия больших и малых водотоков, относящихся к нетрадиционным и возобновляемым источникам энергии. Одним из наиболее используемых нетрадиционных источников энергии является ветровая энергия. Потенциальные возможности ветровой энергии в год составляют 1% от годовой солнечной энергии. Для приземного слоя толщиной в 500 метров энергия ветра составляет примерно 82 триллиона киловатт-часов в год. Если даже использовать хотя бы 10% (что вполне реально и экономически оправдано) этой энергии, то это примерно равно количеству электроэнергии вырабатываемой на всем Земном шаре.

К стратегическим целям использования ветровых источников энергии являются:

сокращение потребления невозобновляемых ресурсов
снижение экологической нагрузки
увеличение числа децентрализованных потребителей
обеспечение децентрализованных потребителей
снижение расходов на дальнепривозное и сезонное топливо
Необходимость развития ветровой энергетики определяется ее ролью в решении следующих проблем:

обеспечение устойчивого тепло- и электроснабжения населения и производства в зонах децентрализованного энергоснабжения
обеспечение гарантированного минимума энергоснабжения населения и производства в зонах централизованного энергоснабжения, испытывающих дефицит энергии, предотвращение ущербов от аварийных и ограничительных отключений
снижение вредных выбросов от энергетических установок в городах и населенных пунктах со сложной экологической обстановкой, а также в местах массового отдыха населения.
Известно, что основной причиной возникновения ветра является неравномерное нагревание солнцем земной поверхности. Земная поверхность неоднородна: суша, океаны, горы, леса обусловливают различное нагревание поверхности под одной и той же широтой. Вращение Земли также вызывает отклонения воздушных течений. Все эти причины осложняют общую циркуляцию атмосферы. Возникает ряд отдельных циркуляции, в той или иной степени связанных друг с другом. В северном полушарии постоянные ветры приходят с северо-востока, в южном с юго-востока. Средняя скорость юго-восточных пассатов северного полушария у поверхности земли достигает 6-8 м/сек. Большинство областей европейской части России относятся к зоне средней интенсивности ветра. В этих районах среднегодовая скорость ветра составляет от 3,5 до 6 м/сек. Среднегодовые скорости воздушных потоков на стометровой высоте превышают 7 м/с.

Для преобразования ветрового потока в электрическую энергию используют ветродвигатели в соединении с электрогенератором - ветроэнергетические установки или ветрогенераторы. Принцип действия всех ветрогенераторов один: под напором ветра вращается ветроколесо с лопастями, передавая крутящий момент через систему передач валу ветрогенератора, вырабатывающего электроэнергию, водяному насосу или электрогенератору. Чем больше диаметр ветроколеса ветрогенератора, тем больший воздушный поток оно захватывает и тем больше энергии вырабатывает ветрогенератор. Существующие системы ветрогенераторов по схеме устройства ветроколеса и его положению в потоке ветра разделяются на три класса.

Первый класс включает ветрогенераторы, у которых ветровое колесо располагается в вертикальной плоскости; при этом плоскость вращения перпендикулярна направлению ветра, и, следовательно, ось ветроколеса параллельна потоку. Такие ветрогенераторы называются крыльчатыми.

Ко второму классу относятся системы ветрогенераторов с вертикальной осью вращения ветрового колеса. По конструктивной схеме такие ветрогенераторы разбиваются на группы: Жиромилль и Дарье.

К третьему классу относятся ветрогенераторы, работающие по принципу водяного мельничного колеса и называемые барабанными ветрогенераторами. У этих ветродвигателей ось вращения горизонтальна и перпендикулярна направлению ветра.

Хорошие аэродинамические качества крыльчатых ветрогенераторов и высокий коэффициент использования ветра по сравнению с ветродвигателями других классов, конструктивная возможность изготовлять их на большую мощность, относительно лёгкий вес на единицу мощности – основные преимущества ветрогенераторов этого класса.

На земле еще не мало мест, куда не дошла электроэнергия по столбам и подземным кабелям. Например, по площади такие места составляют примерно 70% всей территории России, где проживают примерно 30% населения. В таких местах обычно стоят дизельные или бензиновые двигатели и вырабатывают электроэнергию. Эти установки превращают в дым тысячи тонн дизельного топлива или бензина, а вырабатываемая ими электроэнергия получается разы и десятки разы дороже электроэнергии вырабатываемой крупными электростанциями. Большинство таких мест имеют довольно высокий ветровой потенциал, и применение автономных ветрогенераторов совместно с тепловыми двигателями дало бы существенную, достигающую до 90%, экономию углеводородного топлива.

Главным преимуществом автономных ветрогенераторов является возможность вырабатывания электроэнергии вне зависимости от сети. В целом, ветрогенераторы работают подобно дизель-электростанциям, только не сжигают топлива. Нашей фирмой разработан рядавтономных ветрогенераторов – 2/5, 20, 30 и 40 квт. Они созданы с использованием инновационных технологий, которые были удостоены Гран-при (Grand-prix) и трех золотых медалей международной выставки инноваций в Брюсселе "Eureka - 2005".

Это ветрогенераторы классического типа, у которых есть ряд особенностей. Первое – ветроколесо расположена за башней ветрогенератора относительно ветра.

Ветроколесо ветрогенератора автоматически разворачивается относительно ветрового потока так, чтобы оптимальным путем использовать его энергию, а поворотом лопастей поддерживается постоянные обороты во всем рабочем диапазоне скоростей ветра. С помощью применения таких технических решений и инноваций в наших ветрогенераторах, нам удалось достигнуть практически предельных значений коэффициента использования ветровой энергии нашими ветро-энергетическими установками.


ВЕТРОГЕНЕРАТОР SW2/5 ВЕТРОДИЗЕЛЬНЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ SWD-20 и SWD-30 ВЕТРОДИЗЕЛЬНАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА SWD40

ВЭУ SW2/5 – автономный ветрогенератор, снабжающий качественной электроэнергией различных потребителей, удаленных от линий электропередач.

Данный ветрогенератор, единственный в России имеет сертификат соответствия № РОСС RU.МХ07.Н0002 и предназначен для обеспечения электроэнергией индивидуального дома, коттеджа, геологических экспедиций, охотничьих домиков, кочевий и т.д..

Ветрогенератор марки SW2/5 может быть дооснащен специализированными опреснительными модулями адаптированными к изменению мощности при изменении скорости ветра, насосом для перекачки воды, солнечной батареей, дизель-генератором.

ВЭУ SW-2/5 вырабатывает в год на 20-30% электроэнергии больше по сравнению с аналогичными лучшими мировыми образцами ветрогенераторов. Увеличение количества электроэнергии, вырабатываемой данныйм ветрогенератором, достигается за счет:

аэродинамического регулирования скорости вращения ветроколеса изменением угла установки лопастей ветроколеса;
эффективной работы ВЭУ SW-2/5 в широком диапазоне скоростей ветра 3 -25м/с;
низкой частоты вращения ветроколеса;
высокого качества технологического исполнения лопастей оригинальной конструкции;
применения "интеллектуального" зарядного устройства, регулирующего зарядный ток аккумуляторов в зависимости от скорости ветра.
ВДЭУ SWD20 и SWD30 ветродизельные энергетические установки предназначенные для обеспечения качественной электроэнергией потребителей, удаленных от энергосистем, электросетей. Выходное напряжение: ~ три фазы 220 В, 50 Гц. Возможен вариант исполнения 120 В, 60 Гц.

ВДЭУ SWD20 или SWD30 обеспечивает высокое качество электроэнергии по напряжению и частоте, благодаря применению преобразователей частоты с использованием IGBT- технологии.

ВДЭУ SWD20 и SWD30 работают:

автономно на отдельных потребителей энергии;
в составе комплекса сетей соизмеримой мощности.
Объединением отдельных ВДЭУ SWD20 или SWD30 можно создать энергетические комплексы мощностью до 400 кВт.

ВДЭУ SWD20 или SWD30 вырабатывает в год на 20%-30% электроэнергии больше по сравнению с аналогичными лучшими мировыми образцами.

Увеличение объема вырабатываемой электроэнергии достигается за счет:

использования ветроколеса большего диаметра;
низкой частоты вращения ветроколеса;
применения стеклопластиковых лопастей оригинальной конструкции и имеющих специальное покрытие обеспечивающее высокое аэродинамическое качество;
оптимизации геометрической и аэродинамической крутки лопастей, обеспечивающие максимальное использование энергии ветра во всем используемом диапазоне скоростей ветра.
SWD20 предназначена для регионов с низким ветропотенциалом (среднегодовая скорость ветра от 4м/с до 6м/с) и SWD30 – предназначена для регионов с средним ветропотенциалом, где среднегодовая скорость ветра выше 5м/с.

ВДЭУ SWD40 состоит из ветроустановки, дизель-генератора и системы автома-тического управления. Ветродизельная энергетическая установка предназначена для обеспечения качественной электроэнергией потребителей, удаленных от энергосистем, электросетей. Выходное напряжение: ~ три фазы 220 В, 50 Гц. Возможен вариант исполнения 120 В, 60 Гц.

ВДЭУ SWD40 обеспечивает высокое качество электроэнергии по напряжению и частоте, благодаря использованию преобразователей частоты с применением IGBT- технологии.

Ветродизельная энергетическая установка построена на модульном принципе и есть возможность несколько ветродизельных электроустановкок объединить в локальную электросеть работающих на общую нагрузку. SWD-40 рассчитана для применения в регионах с высоким ветропотенциалом, со среднегодовой скоростью ветра выше 6м/с.

ВДЭУ SWD40 вырабатывает в год на 20-30% электроэнергии больше по сравнению с аналогичными лучшими мировыми образцами.

Увеличение объема вырабатываемой электроэнергии достигается за счет:

использования ветроколеса большего диаметра;
низкой частоты вращения ветроколеса;
применения стеклопластиковых лопастей оригинальной конструкции и имеющих специальное покрытие обеспечивающее высокое аэродинамическое качество;
оптимизации геометрической и аэродинамической крутки лопастей, обеспечивающие максимальное использование энергии ветра во всем используемом диапазоне скоростей ветра.

статистика  

© 1993-2017 Экологическая фирма "Атмосфера-ЮГ" 344012, г. Ростов-на-Дону, ул. Мечникова, 49а. Тел./факс: (863) 201-04-65, 201-04-66, 201-04-67, 201-04-68

<img id="bxid_865305" src="/bitrix/images/fileman/htmledit2/php.gif" border="0"/> <img id="bxid_277551" src="/bitrix/images/fileman/htmledit2/php.gif" border="0"/> <img id="bxid_21639" src="/bitrix/images/fileman/htmledit2/php.gif" border="0"/> <img id="bxid_570952" src="/bitrix/images/fileman/htmledit2/php.gif" border="0"/> <img id="bxid_495130" src="/bitrix/images/fileman/htmledit2/php.gif" border="0"/> <img id="bxid_849752" src="/bitrix/images/fileman/htmledit2/php.gif" border="0"/> <img id="bxid_91414" src="/bitrix/images/fileman/htmledit2/php.gif" border="0"/> <img id="bxid_502841" src="/bitrix/images/fileman/htmledit2/php.gif" border="0"/> <img id="bxid_40185" src="/bitrix/images/fileman/htmledit2/php.gif" border="0"/> <img id="bxid_514470" src="/bitrix/images/fileman/htmledit2/php.gif" border="0"/> <img id="bxid_35499" src="/bitrix/images/fileman/htmledit2/php.gif" border="0"/> <img id="bxid_186410" src="/bitrix/images/fileman/htmledit2/php.gif" border="0"/> <img id="bxid_686116" src="/bitrix/images/fileman/htmledit2/php.gif" border="0"/> <img id="bxid_345710" src="/bitrix/images/fileman/htmledit2/php.gif" border="0"/> Энергия ветра