1598005375-fdca24712b4dd3cd0f1922045b94d243 (811202), страница 23
Текст из файла (страница 23)
Ее турбина массой 175 т установлена на башне высотой 81 м. Диапазон рабочих скоростей ветра — от 8 до 21 м(с. На о. Готланд в Балтийском море идут испытания другой станции, оснащенной 2-лопастной турбиной мощностью 2 МВт. В Дании для исследования технических и экономических сторон проблемы создания национальной ветроэнергетики уже построены две ВЭУ мощностью 630 кВт каждая. Они оснащены трехлопастными ветроколесами диаметром 40 и, установленными Па высоте 45 м. Расчетная скорость ветра принята 13 м!с при минимальной 6 и максимальной рабочей 25 и/с, Станции снабжены системой останова, выводящей лопасти нз любого рабочего положения в нерабочее за 15 с с частотой до 3 раз в час. Генератор станции, размещенный в поворотной головке, 5-киловольтным кабелем связан с выключателем, находящимся в основании башни, причем гибкий кабель имеет возможность скручиваться 103 на 2,5 оборота.
Вероятно, от успешного испытания этих генераторов зависит принятие решения о частичном переводе на ветроэнергетическое снабжение ряда приморских городов. Существует, например, проект установки 150 агрегатов в районе побережья бухты города Эбельтофт и на островке Хьельм. Эти агрегаты будут вырабатывать около 36 млн.
кВт ч электроэнергии в год и покрывать до 70 % потребностей города в энергии. Предполагается, что затраты на сооружение системы могут окупиться менее чем за 20 лет. Датские специалисты считают, что уже в ближайшее время до 10% потребностей страны могут удовлетворяться за счет ветроэнергетики. Обсуждается возможность создания целого комплекса плавучих ВЭУ у побережья полуострова Ютландия, омываемого водами Северного моря, известного своими постоянно дующими ветрами. С 1978 г. эксплуатируется ВЭС «Твинд» мощностью 2 МВт, имеющая трехлопастное ветроколесо диаметром 54 м, установленное на цилиндрической бетонной башне высотой 53 м. Ветроколесо находится за опорой, а для того, чтобы снизить влияние башни на ветровой поток верхняя ее секция сделана меньшего диаметра [8).
Для океанской энергетики большой интерес имеют установки, работающие на плаву. Один из первых проектов такого родз— предложение профессора Массачусетского университета У. Хероннимаса установить в 80 км от побережья США на плавучих основаниях 80 ВЭУ с диаметром колеса 46 м, т.е. мощностью 1— 2 МВт каждая, и использовать их энергию для получения водорода и кислорода.
Наибольших успехов в создании плавучих ВЭУ достигла к настоящему времени ФРГ. Работы ведутся в нескольких направлениях. В 1981 г. вблизи Гамбурга демонстрировалась опытная плавучая ВЭС (см. схему рис. 4.3, г) мощностью 250 кВт, установленная на судне водоизмещением 160 т. Турбина и генератор электростанции смонтированы прямо на палубе. Вал турбины расположен под углом 55' к горизонту, а две лопасти турбины, имеющие одинаковую массу, но различную длину, вращаются вокруг него, описывая коническую поверхность. Ориентация установки по ветру осуществляется автоматическим разворотом самого судна, установленного на якорях и связанного с береговыми потребителями кабелем, проложенным по дну моря.
В стадии разработки находится двухлопастная станция такого же типа мощностью 7 МВт для установки на судне длиной 80 — 90 м. О размерах установки можно судить по ее лопастям, которые должны иметь массу по 60 т каждая и длину 120 и 60 м. При усилении ветра до скорости 24 м(с короткая лопасть — противовес — будет устанавливаться вертикально, а длинная — горизонтально вдоль палубы.
Стоимость вырабатываемой энергии оценивается в 10 пф./кВт ч. В Швеции разрабатывается проект морской ВЭС мощностью 6,5 — 14 МВт из нескольких агрегатов, размещенных на площади 104 3300 км». Там же выполнена эскизная проработка ВЭУ «Посейдон» мощностью 20 МВт с двухлопастным ротором Дарье диаметром 180 м и массой 3500 т, Созданию этой установки должно будет предшествовать создание прототипа мощностью 2 МВт с диаметром ротора около 60 м [8). Интересны оценки зарубежных специалистов по структуре стоимости таких станций: рассчитано, что стоимость ВЭУ будет составлять около 54 %, а стоимость оснований — примерно 36% общей стоимости ВЭС, остальное, вероятно, будет приходиться на систему транспортирования энергии.
Для прибрежных районов Нидерландов сделанныепорезультатам почти пятилетних наблюдений расчеты показывают, что во многих местах среднегодовые скорости ветра составляют 5,5— 7,4 и/с. В таких условиях ВЭУ, подобная станция «Гровиан-1» (ФРГ), обеспечит выработку ежегодно от 9 до 13 млн. кВт ч. Подсчитано, что для получения за счет энергии ветра 15% общего производства электроэнергии необходимо установить на побережье не менее 900 таких станций. Работая в единой сети с тепловыми станциями, ВЭУ позволят обеспечить существенную экономию топлива и будут иметь важное значение для энергетики страны в целом. В Великобритании ветер считают наиболее вероятным источником возобновляемой энергии недалекого будущего. На Оркнейских островах, омываемых с запада Атлантическим океаном„ а с востока — Северным морем, уже построена опытная станция мощностью 250 кВт.
По заданию министерства энергетики предполагается в ближайшее время построить крыльчатую ВЭУ мощностью 3 МВт с ветроколесом диаметром 60 м, которая будет иметь расчетную скорость ветра 17 м/с (начальная — 7, максимальная — 27 м)с) и регулироваться поворотом концов лопастей. Планируется довести годовую выработку электроэнергии на Оркнейских островах за счет ветра до 12 млн. кВт-ч/год, что покроет 1/6 потребностей острова в электроэнергии. На этих ВЭУ предполагается провести большой объем исследований. А в случае их удачи — построить ВЭС из десяти подобных станций.
Выполненные к настоящему времени оценки экономической эффективности размещения ВЭУ в прибрежных водах обнадеживают, правда, строительство последних предполагается начать не ранее 1995 г. Под эгидой министерства энергетики Великобритании кроме проектов крупных станций разрабатываются небольшие автономные установки из ветрогенераторов и аккумуляторных батарей для снабжения отдаленных районов и, в том числе, небольших островов. Практически все страны «Общего рынка» в той или иной мере проявляют интерес к ветроэнергетике. В целом для них установлено, что за счет ветра можно получить в 3 раза больше электроэнергии, чем потребляется в настоящее время.
Определено, что в этих странах имеется около 400 тыс. участков, во всех отношениях подходящих для строительства ВЭУ большой мощности. е1 а1 М'= 1 Ц. 107 Специальной комиссией ЕЭС по энергетике разработана программа работ по технической и экономической оценке возможностей ветроэнергетики, предусматривающей, в частности, определение ветроэнергетического потенциала более чем в 11 тыс. пунктах со среднегодовыми скоростями ветра до 7 м/с на побережье и в 17 тыс.
пунктов в прибрежных водах для строительства круп- . ных ВЭУ. Под наблюдением комиссии находятся все крупные (мощностью более 55 кВт) ВЭУ, опыт работы которых постоянно изучается. Только на 1983 — 1985 гг. было намечено строительство 40 ВЭУ единичной мощностью 250 кВт н рассматривались проекты крупных ВЭС суммарной могцностью 10 МВт из группы установок мощностью 100 — 400 кВт с диаметром ветроколеса 20— 30 и. 1(омиссия наметила издать атлас ветроэнергетическпх ресурсов изучаемых участков, пригодных для строительства ВЭУ. В смысле обобщения результатов исследований по развитию ветровой энергетики в открытом море, выполненных специалистами различных государственных и частных учреждений СШЛ, интересна работа Л.
1(илара и др. [60). В этой работе дается достаточно подробный анализ факторов, без учета которых развитие океанской ветроэнергетики невозможно. Рассматриваются природные условия, приемлемые типы инженерных решений, стоимость разработки, установки, обслуживания ОВЭС. В качестве выводов указывается на принципиальную возможность размещать ветровые установки на искусственных основаниях во многих районах вблизи побережья СШЛ при глубинах менее 500 м, определяются районы с минимальной стоимостью вырабатываемой энергии, для которых стоимость 1 кВт ч превысит стоимость для базируемых на суше станций не более чем в 2 раза, на нерентабельность использования большей части прибрежных вод СШЛ нз-за больших глубин, подвижных льдов, вулканической деятельности, малых ветровых ресурсов.
Расстояние до берега играет сравнительно малую роль при определении стоимости затрат на строительство (затраты на платформы и ВЭУ составляют 80— 90 с(о суммы затрат). На рис. 4.9 приведены характерные типы платформ, анализировавшихся в качестве поддерживающих структур для установки океанских ВЭУ в открытом море. Если для платформ, установленных на морском дне, основным фактором, определяющим стоимость сооружения, является вертикальная нагрузка, то для плавучих конструкций — основной в этом смысле фактор— опрокидывающий момент, причем зависимость стоимости, например, плавучего стального буя от величины опрокидывающего момента долл., определяется выражением с = К (О, 0487Мог' + О,! 36) ° 1Ое, (4. 6) где К вЂ” коэффициент, учитывающий прочие факторы; Мг — опро- кидывающий момент, зависящий как от природных условий, так и от особенностей конструкции буя.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
