Доклад по теме энергия ветра

Ветровая энергия может быть рассмотрена как форма солнечной энергии, как солнце — движущая сила любых погодных событий. Ветер — постоянно меняющиеся энергия. Это во многом зависит от географического расположения, а также рельеф земной поверхности. Скорость ветра увеличивается к вверх от земли. Извлеченные мощность пропорциональна кубу скорости ветра, таким образом, удвоение скорости, выходная мощность увеличивается в восемь раз.

История использования энергии ветра. Современные методы генерации электроэнергии, конструкция ветрогенератора с тремя лопастями и горизонтальной осью вращения. Мировые мощности ветряной энергетики, проблемы, экологические аспекты и перспективы развития. Экономические и экологические аспекты ветроэнергетики, перспективы развития в РФ. Моделирование систем электроснабжения на базе дизель-генератора и ветроэлектрической установки. Изучение современных методов генерации электроэнергии из энергии ветра.

Ветреная ветряная энергетика

Генератора Система контроля. Именно этот компонент ВЭУ "захватывает" ветер. Современный дизайн ВЭУ позволяет увеличивать эффективность этого процесса. Как уже описано выше, обычно ВЭУ имеют две или три лопасти. Лопасти производят из стекловолокна, полистирола, эпоксидного полимера или углепластика.

У некоторых из них есть деревянный каркас. Материал, из которого изготавливают лопасти, должен быть крепким и одновременно гибким, и не создавать волновые помехи, мешающие прохождению телевизионных сигналов.

Длина лопастей современных ВЭУ варьируется от 25 до 50 метров, вес лопасти может превышать кг. Тормозная система Трансмиссия Генератор Под ротором понимают лопасти, соединенные с центральным валом. Центральный вал связан с ведущим валом привода через коробку передач - трансмиссию в некоторых системах вал ротора напрямую соединен с приводом генератора.

Трансмиссия и привод необходимы для передачи кинетической энергии через ведущий вал на генератор, который и вырабатывает электроэнергию. Система контроля угла наклона лопастей "разворачивает" лопасти под углом, нужным для эффективной работы при любой скорости ветра. Электронная система контроля поддерживает постоянное напряжение на генераторе при изменении скорости ветра. Генератор, работающий при различных скоростях ветра, является важной составной частью эффективной работы ВЭУ.

ВЭУ Ветроэнергетические установки представляют собой достаточно сложное изделие. Многие из ранее разработанных образцов оказались ненадежными. Например, фотоэлектрический модуль, в отличие от ВЭУ, изначально является надежным изделием, так как его конструкция не содержит никаких движущихся элементов.

ВЭУ состоит из множества механизмов, и надежность каждого отдельного из них зависит от профессионализма его разработчиков и производителей. Размер современных ВЭУ имеет широкий диапазон: от малых кВт-ных, предназначенных для обеспечения электроэнергией отдельных домов или коттеджей, до огромных установок мощностью более 1 МВт, диаметр лопастей которых превышает 50 м.

Подавляющее большинство современных ВЭУ представляет собой горизонтально-осевые конструкции с тремя лопастями диаметром метров. Такие ВЭУ обладают установленной мощностью кВт и более. Электроэнергия, выработанная на ВЭС, поступает в электросеть. Современные большие ВЭУ в основном вырабатывают электроэнергию с напряжением В.

Трансформатор, устанавливаемый рядом с ВЭУ или в ее башне, повышает напряжение до кВ. Именно поэтому конструкторами и разработчиками ВЭУ было предпринято много усилий для разработки таких машин, которые бы соответствовали техническим, эстетическим и экономическим требованиям клиентов. В частности, значительные усилия были предприняты в этой области в начале х.

Большинство из них оказались неудачными, хотя уже тогда стало ясно, что потенциал разработки ВЭУ мощностью более 2 МВт является многообещающим. Многие из европейских исследовательских компаний в рамках существующих инициатив получили частичное или полное финансирование для разработки прототипов мегаваттных ВЭУ.

Первая из таких опытных моделей была установлена в конце года. Сегодня уже несколько моделей установлено, в основном они успешно работают. Ведущие производители ветротурбин продолжают работать над усовершенствованием выпускаемых кВт-ных машин. Это подтверждает мнение о том, что маркетинговая стратегия большинства из них нацелена на удержание своей доли рынка в классе ВЭУ кВт с диаметром ротора м.

Тем не менее, современный ветроэнергетический рынок продолжает развиваться в направлении более широкого применения промышленных ВЭУ мощностью один и более МВт. В большинстве случаев компании используют модели своих турбин малой мощности в качестве основы для конструирования мевагаттных агрегатов. Исключением является немецкая компания "Tacke WindTechnik". Компания представила новую крупную ВЭУ с лопастями с изменяющимся углом.

Конструкция этой ВЭУ ранее не использовалась компанией в других моделях. Выпускаемые ими агрегаты имеют установленную мощность от 1,5 МВт и более с года уже до 5 МВт. В любом случае установка мегаваттных машин представляет собой новые возможности. В областях, которые уже практически полностью "заполнены" ВЭУ меньших мощностей, естественно, трудно найти площадки для установки мегаваттных турбин, учитывая и тот фактор, что они должны гармонировать с существующими ВЭУ.

В Дании проводились исследования по поиску площадок для мегаваттных агрегатов на так называемых "промышленных" территориях. Результаты исследования выявили подходящие площадки в промышленных районах и в гаванях для монтажа около мегаваттных установок, что соответствует МВт установленной мощности. Количество энергии, выработанной такими машинами, может быть существенным. Количество произведенной за год энергии не может быть рассчитано путем простого умножения установленной мощности в данном случае кВт на среднюю годовую скорость ветра.

Необходимо также учитывать коэффициент использования установленной мощности КПД для определения эффективности работы турбины в течение года на определенной площадке.

КПД - это фактическая годовая выработка электроэнергии, разделенная на теоретически максимальную выработку при условии, что машина работала в режиме максимальной нагрузки в течение всех часов года.

Например, если кВт-ная турбина вырабатывает 2 млн. Очень важным фактором, влияющим на производительность ВЭУ, является ее месторасположение. Как описывалось в предыдущих главах, скорость ветра возрастает с высотой. Поэтому большинство ВЭУ имеют высокие башни. Чем выше турбина относительно вершин соседних препятствий, тем меньше они заслоняют ветер.

Однако, в некоторых случаях влияние препятствий может ощущаться на расстоянии от земли, в пять раз превышающем их высоту. Если препятствие выше всего лишь на половину высоты ВЭУ, то определить его влияние трудно из-за сложной геометрии взаимодействия с ветром.

Ограничения по пределу прочности некоторых материалов, используемых в конструкции башни, ограничили высоту большинства башен приблизительно до 30 м. На ветростанциях ВЭУ устанавливаются на расстоянии, равном от 5 до 15 диаметров ротора. Это необходимо для того, чтобы избежать взаимного влияния турбулентности, возникающей на лопастях соседних ВЭУ.

Соответственно, практически вся выработанная большими ВЭУ энергия поступает в электросеть. Количество энергии, выработанной большими турбинами, настолько велико, что может превышать мощность местных линий электропередач. В первую очередь, это типично для прибрежных территорий, имеющих хороший ветровой потенциал, но чаще всего не имеющий необходимой энергоструктуры. При этом возникает необходимость строительства новых высоковольтных линий, что, естественно, связанно с дополнительными затратами.

Поскольку дополнительные затраты экономически нецелесообразны для одиночных установок, появилась устойчивая тенденция к группированию ВЭУ на определенной территории и строительству ВЭС.

И хотя вначале существовали проблемы с плохо сконструированными агрегатами и чрезмерно алчными продавцами, все же ВЭС стали наиболее эффективным способом производства электроэнергии за счет энергии ветра. В Калифорнии сейчас работает более 16 тысяч больших ВЭУ, а выработанная ими энергия достаточна для обеспечения такого города как Сан- Франциско. Стоимость больших ВЭУ значительно понизилась, и сегодня даже наиболее консервативные представители энергокоммунальных компаний США предсказывают рост числа ВЭС в ближайшем десятилетии, причем в других штатах страны.

В море ветер дует сильнее, а большинство стран Северной Европы обладает большими территориями мелководья, расположенными недалеко от береговой линии. Оба эти фактора имеют огромное значение для дальнейшего крупномасштабного развития офшорной ветроэнергетики. Во-вторых, использование континентального шельфа глубиной до 30 м и расстоянием от берега до 30 км предполагает значительные экономические преимущества.

В условиях будущего технологического прогресса, например, плавучие ВЭС или высоковольтные линии передач постоянного тока смогут помочь в освоении глубоководных территорий Средиземноморья и других пригодных для ветроэнергетики участков, расположенных как за пределами Европы, так и на отдаленных морских территориях. В недавно проведенном исследовании в рамках европейской программы по энергетике "без атомной энергии" - JOULE потенциал использования офшорной ветроэнергетики в странах Евросоюза был оценен величиной, в два раза превышающей современное потребление энергии.

В х годах были предприняты первые многообещающие шаги по развитию офшорных технологий и накоплению опыта. Была обоснована возможность создания и развития офшорной ветроэнергетики. Учитывая существующую потребность в экологически чистой энергетике, появление новой технологии было отмечено как значительный вклад в решение проблемы энергообеспечения в Европе.

Кроме того, внедрение офшорных технологий имеет меньше ограничений с точки зрения охраны окружающей среды, чем наземных, благодаря наличию огромных подходящих территорий и более мягких требований к шуму. В целом, перспективы офшорной ветроэнергетики оценены весьма положительно. Сегодняшние инвестиции в эту технологию можно рассматривать как подготовку к огромному энергетическому рынку завтрашнего дня. Офшорная ветроэнергетика является особенно обещающей в странах с высокой плотностью населения и, следовательно, испытывающих недостаток в подходящих для ветроэнергетики площадках, расположенных на суше.

Капитальные затраты на строительство ВЭУ морского базирования превышают затраты на строительство наземных, однако и производство энергии на офшорных ВЭУ существенно выше. Датские электроэнергетические компании объявили о планах строительства ВЭС суммарной установленной мощностью до МВт в офшорных зонах после года. Четыре офшорных участка площадью км2 и глубиной м оценены в качестве подходящих для установки ВЭУ при условии решения ряда вопросов, связанных, например, с экологией, ландшафтом, рыболовством, обороной, связью, транспортом или национальными памятниками.

Весной года 5 демонстрационных проектов по строительству офшорных ВЭС были реализованы в Дании, Нидерландах и Швеции. Технические характеристики этих станций выглядят следующим образом: использовались ВЭУ среднего размера, класса кВт; общая установленная мощность ВЭС до 5 МВт; глубина воды менее 10 м; достаточно близкое расстояние от берега - от 40 м до 6 км.

Стоимость выработанной энергии на пилотных ВЭС значительно превышала показатели традиционных ВЭС, установленных на хорошем, с точки зрения ветроэнергетики, участке. Однако "План работы для больших офшорных ВЭС", существующий в Дании, отмечает, что стоимость энергии, выработанной на офшорных ВЭС, конкурентоспособна со стоимостью энергии, выработанной на береговых ВЭС, установленных на среднестатистических площадках.

Более того, стоимость энергии, выработанной за счет ветра, близка или находится в диапазоне цен на энергию, выработанную за счет других источников энергии.

Первая в мире офшорная ветростанция находится к северу от острова Лолленд южная часть Дании. Они установлены на расстоянии от 1,5 до 3 км к северу от береговой линии острова Лолленд, поблизости от населенного пункта Виндеби. ВЭУ были спроектированы так, чтобы высоковольтные трансформаторы находились непосредственно в башнях, а входные двери располагались выше, чем обычно. На станции установлены также две анемометрические мачты для изучения ветровых условий, в частности, турбулентности.

Проект был выполнен безупречно. Офшорная ВЭС Туна Кноб в Каттегатском море, построенная в году коммунальными службами Msdtkraft, расположена в районе, где глубина составляет м. Эта территория имеет большую экологическую ценность как район обитания множества птиц и как живописная часть прибрежной ландшафтной зоны. Кроме того, во время планирования ВЭС было выполнено тщательное археологическое исследование участка.

Ротор каждой машины имеет диаметр 39 м, состоит из 3 лопастей и является наветренным. Турбины установлены на специально разработанных бетонных фундаментах с кессонами. ВЭУ подсоединены к центральной энергосистеме Ютландии 6-километровым подводным кабелем. Работа каждой турбины контролируется дистанционно из центра управления, расположенного в Хасле. Система контроля постоянно собирает все необходимые данные, которые передаются по системе радиосвязи от каждого датчика каждой турбины на компьютеры в Хасле.

Согласно обычной программе по обслуживанию и ремонту ВЭС, проведение регламентных работ непосредственно на ВЭС необходимо лишь 2 раза в год. ВЭУ были специально разработаны для работы в морских условиях.

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Принцип работы ветряных турбин

Освоение энергии ветра по всему миру, в последние годы, происходит весьма стремительно. Лидерами на данный момент являются Китай и США, . Реферат. Возобновляемые источники энергии: энергия ветра. Введение. Энергия ветра — это преобразованная энергия солнечного излучения, и пока.

Промышленная резка бетона: rezkabetona. Она является последствием деятельности солнца. Много веков человек пользуется ею. Строит ветростанции — мельницы, водяные насосы и нефтяные, электростанции. Использование энергии ветра несет огромную выгоду, считает ecokotel. В настоящее время промышленные газы многократно выбрасываются в атмосферу. Это и многое другое влияет на разность температур на всей планете. Эти факторы напрямую влияют на увеличение активности ветра во многих частях света. Поэтому очень актуально строительство ветростанций, относящихся к альтернативным источникам энергии. Существует даже целая отрасль энергетики, которая так и называется — ветроэнергетика. Она занимается преобразованием кинетической энергии ветровых масс в атмосфере в электрическую, тепловую или какую-либо другую форму энергии. Полученную в результате энергию удобно использовать в хозяйстве. Агрегаты, применяемые для этого, делятся на ветрогенераторы получают электроэнергию , ветряные мельницы отвечают за получение механической энергии , паруса используется в транспорте и многие другие. Ветряные мельницы использовались ещё в Персии до нашей эры для того, чтобы перемалывать зерно. Сначала они были козловыми, то есть устанавливались на козлах, и сильный порыв ветра их легко опрокидывал. Затем были изобретены более устойчивые модели. Ветряные мельницы, которые использовались для получения электрической энергии, появились в Дании в девятнадцатом веке. Самые крупные из них были до 24 метров в высоту и мощность до 25 кВт. Потом, в середине двадцатого столетия интерес к добыванию энергии из ветра несколько поутих.

Энергия ветра: преимущества и недостатки Освоение энергии ветра по всему миру, в последние годы, происходит весьма стремительно.

Мельницы такого типа были распространены в исламском мире и в XIII веке принесены в Европу крестоносцами [10]. Мельницы на козлах, так называемые немецкие мельницы, являлись до середины XVI века единственно известными.

Энергия ветра

Введение Традиционные источники энергии являются не очень безопасными, негативно влияют на окружающую среду. В природе существуют такие природные ресурсы, которые называются возобновляемыми, и они позволяют получить достаточное количество энергоресурсов. Одним из таких богатств считается ветер. В результате переработке воздушных масс можно получить одну из форм энергии: электрическую; тепловую; механическую. Эта энергия может использоваться в быту для различных нужд.

Энергия ветра - неисчерпаемый источник

Генератора Система контроля. Именно этот компонент ВЭУ "захватывает" ветер. Современный дизайн ВЭУ позволяет увеличивать эффективность этого процесса. Как уже описано выше, обычно ВЭУ имеют две или три лопасти. Лопасти производят из стекловолокна, полистирола, эпоксидного полимера или углепластика. У некоторых из них есть деревянный каркас. Материал, из которого изготавливают лопасти, должен быть крепким и одновременно гибким, и не создавать волновые помехи, мешающие прохождению телевизионных сигналов. Длина лопастей современных ВЭУ варьируется от 25 до 50 метров, вес лопасти может превышать кг. Тормозная система Трансмиссия Генератор Под ротором понимают лопасти, соединенные с центральным валом.

Фото Игоря Константинова.

.

Энергия Ветра — источник энергии.Альтернативные источники энергии — ветер

.

Использование энергии ветра

.

.

.

.

.

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Источники энергии. Распределенная энергия ветра.
Похожие публикации