Загрузка ...Оборудование ветроэнергетики
Классификация. Для утилизации энергии ветра применяются различные типы оборудования. Ветроэнергетическая система сначала превращает энергию ветра в механическую, а затем при необходимости в электрическую энергию.
В соответствии со своим функциональным назначением ветроустановки делятся на:
- сетевые;
- автономные;
- предназначенные для выполнения механической работы.
Для производства электроэнергии применяют ветроэлектрические агрегаты двух основных типов: с вертикальной и горизонтальной осью вращения. Наиболее распространенными являются устройства второго типа; они составляют около 95 % всех действующих ветроустановок.
Общие характеристики. Режимы функционирования сетевого ветроэлектрического оборудования, работающего в комплексе с промышленной электросетью, существенно отличаются от режимов работы автономных ветроэлектрических установок, что требует специального технического и технологического обеспечения. Поэтому автономная ветроэнергетика часто выделяется в отдельную отрасль ветроэнергетики.
Механические ветроустановки чаще всего используются в сельском хозяйстве. Ветроэлектрические агрегаты имеют более широкий круг потребителей — разные предприятия и хозяйства частного и государственного секторов, отдельные дома и объекты. Для обеспечения потребностей теплоснабжения ветровую энергию превращают в тепловую с помощью механических или электрических устройств. Эффективность оборудования зависит от скорости ветра, продолжительности периодов наличия ветра, мощности и КПД ветроэнергетических установок. Одним из элементов оценки эффективности ветроустановки является коэффициент использования мощности, характеризующий производство электроэнергии конкретного устройства с учетом простоев и наличия ветра. В современных ветроустановках этот коэффициент составляет 25…35 %, тогда как в обычных электростанциях он равен 40 %, а в теплоэлектростанциях доходит до 80 %. Исследования показали, что применение ветроустановок для производства электроэнергии достаточно эффективно при скоростях ветра 5 м/с и выше. При более низких скоростях ветра необходимо ориентироваться на использование тихоходных многолопастных ветроагрегатов с повышенным вращающим моментом, предназначенных для выполнения механической работы — подъема и перекачки воды, помола зерна и прочее.
Примеры и тенденции создания ветроустановок. В настоящее время чаще всего используются ветроэнергетические установки мощностью до 600 кВт, но почти во всех странах проявляется тенденция к созданию ВЭУ мегаваттного типа. Программы по использованию энергии ветра и созданию ВЭУ мощностью более I МВт осуществляются в Германии и Канаде. В Германии разрабатывается проект ветротурбины мощностью 5 МВт «Vinergy-5000».
В США в 1982 г. внедрена ВЭУ МОД-2 мощностью 2,5 МВт с ветроколесом диаметром 92 м, за 1992 г. она выработала около 5,8 тыс. МВт • ч электроэнергии. На Гавайских островах работает ВЭУ МОД-5 В мощностью 3,2 МВт с двухлопастным ветроколесом диаметром 97,5 м и высотой башни 100 м, изготовленная фирмой «Boeing Aerospase», США.
В Канаде, в районе г. Квебек, работает ВЭУ EOLE с вертикальной осью вращения мощностью 4 МВт, диаметром ротора 64 м и высотой 96 м. Подобные установки мегаваттного класса, как с горизонтальной, так и с вертикальной осью вращения имеются в Швеции, Дании, Германии, Нидерландах и Англии.
За период с 1981 по 1983 гг. в штате Калифорния (США) была введена в действие ВЭС, состоящая из 3600 ветрогенераторов суммарной электрической мощностью 240 МВт. Удельные капитальные вложения в эти установки оценивались в 1,5 тыс. долл. США/кВт.
В последнее время ведется строительство ВЭС на акваториях морей, заливов, озер. Это обусловлено в основном двумя факторами: экономией земельных угодий и более высоким потенциалом ветра на акваториях, чем на суше. Так, в Великобритании потенциал ветровой энергии, использующейся на плавучих платформах, равен 220 тыс. МВт — ч/год, что составляет около 20 % электроснабжения страны.
Наиболее рациональным способом применения ветроэлектрических установок является объединение их в ветроэлектрические станции. Для этого в основном используются установки мощностью более 100 кВт.
Дата публикации: 12.02.2013
Знаки Времени: Изготовление Персонализированных Значков и Медалей
