1598005430-90a810778df6699e55e16004fa136399 (811214), страница 14
Текст из файла (страница 14)
кВт . ч, а мощностью 600 кВт— 130 ООО кВт ч. Большая часть 195%) установок имеет горизонтальную ось вращения двигателя и только 10% — вертикальную 1рис, 8, 9). Для ВЭУ, подключенных к сетям энергосистемы минимальная скорость ветра — 6 м/с. За з Гоямеь М В !13 Таблица 33 Регион 2000 г. Западная н Северная Европа Северная и Южная Америка Азия, Австралия, Новая Зеландия Страны СНГ и другие Всего 3384 1839 8789 895 54 6172 2549 35897 115 рис. 16.
Ветродвигатель 8 кВт (Рыбинск) последние 15 лет (к 2000 г.) стоимость электроэнергии от ветровых электростанций снизилась в 6 раз. Развитие мировой ветроэнергетики предусматривает значительный рост установленной мощности ВЭС с 6172 МВт в 1996 г. до 35 897 МВт в 2006 г. (табл. 33). Предполагается, что в Европе развитие ветроэнергетики будет происходить следующим образом: к 2010 г. установленная мощность ВЭС достигнет 35 000 МВт и к 2030 г. — 100 000 МВт. В мире суммарная мощность ВЭУ возрастет с 18 000 МВт в 2000 г.
до 181 ООО МВт в 2010 г. и до 1,2 млн МВт в 2020 г. Установленная мощность ветроэлектроэнергии (ВЭС) в мире, МВт (Энергия, 2000, № 1) Следует подчеркнуть, что в ряде стран, где мало места, перспективно строительство ВЭС на шельфе (Япония, Швеция, Дания, Германия и др.), где ветры сильнее и более постоянны. Кроме того, морской воздух чище, чем на суше, что снижает износ турбин. Стоимость произведенной на шельфовых ВЭС электроэнергии составляет 5,54 цента/кВт . ч, в том числе капитальные затраты 4,2, эксплуатационные и ремонтные работы 1,2, стоимость вывода из эксплуатации — 0,14 цента/1 квт ч.
Отрицательные моменты — ВЭС мешают движению судов в море, воздействуют на морские экосистемы. Один из недостатков ветроэлектрических агрегатов — непостоянство скорости их вращения и, следовательно, непостоянство количества электропотока. Для получения стабильных характеристик электроэнергии применяются аккумулирующие системы с последую- Таблица 34 — т ~лонг ые Страна Дания 40 Германия день ночь 116 117 Рис, 11. Схема малой ветрознергетической системы с потребителями: 1 — ветроустановка; 2 — соломорезка; 3 — компрессор; 4— нагреватель воздуха нлн воды; 5 — насос; б — выпрямительнозарядное устройство; 7 — аккумуляторная батарея;  — инвертор; 9 — злектролампа; 10 — кондиционер; 11 — телевизор; 12— приемник; 13 — персональный компьютер щим преобразованием накопленной энергии в электрическую. Ветродвигатель накачивает насосом воду в емкость, установленную на высокой ферме, на крыше здания или горе.
Потенциальная энергия воды из емкости приводит в действие ротационный гидродвигатель и электрический генератор. Работа ВЭС сопровождается значительным шумом, производимым лопастями турбин. Кроме того, электромагнитные излучения ВЭС воздействуют на теле- и радиопередачи (первые сотни метров). При мощности ВЭС до 30 кВт шум оценивается в 51 — 87 дБ (децибел), а при 50 — 60 кВт в 91 — 101 дБ. Поэтому существуют ограничения по шуму (табл. 34).
Ограничения по шуму от промышленных ВЭС, дБ* (Энергия 1007, 1чя Я) Голландия день 40 45 ночь 30 35 Человеческое ухо воспринимает наименьпзнй шум в 1 дБ, пороговая выносливость — 130 дБ. Расстояние, на котором уровень звукового давления не превышает 45 дБ меняется от 100 м (для ВЭС мощностью 150 кВт) до 210 м (для 500 кВт). В итоге, ВЭС нельзя расгюлагать вблизи аэродромов, морских путей, автострад, мест скопления животных. ВЭС должны быть окружены.
санитарной зоной, что требует отчуждения земель. В России в 60-х годах было создано'НПО "Ветроэн", призванное разрабатывать, строить и внедрять ветротехнику. В середине 90-х годов НПО приступило к реализации проекта строительства 20 ветроустановок (ВЭУ) для фермерских хозяйств. Около г. Воркута работает 6 ветротурбин единичной мощностью 250 кВт. В Калмыкии действует ветротурбина мощностью 1000 кВт конструкции МКБ "Радута", изготовленная на Тушинском авиазаводе в Москве.
В Зеленограде проходит испытания ВЭУ мощ- Таблица 35 Характеристика ВЭУ (Энергия, 1995, № 7) Начало отдачи энергии при скорости ветра, м/с 3 — 5 Скорость ветра при вы- ходе ВЭУ на номиналь- ную мощность, м/с 1,5 — 6 Коэффициент к времени работы в году 0,2 — 0,3 0,55 — 0,75 Коэффициент использо- вания энергии ветра 0,4 1!9 Рис. 12. Его мощность 670 кВт. Он будет производить электроэнергию на 130 тыс. долларов в год постыл 12 кВт.По оценке российских специалистов, в ближайшие годы нам потребуется 18 тысяч таких установок для снабжения электроэнергией отдаленных поселков, геологических партий, лесхозов и др.
Показатели использования Известные ВЭУ серии ветра в мире ! 'Тюрза" Программа строительства ВЭС в России предусматривает увеличение их суммарной мощности к 2005 г. до 750 МВт и к 2010 г. до 2000 МВт. В перспективе — реализация проекта "Гюрза" по созданию высокорентабельных установок 1табл. 35). Новые агрегаты способны работать в районах, где скорость ветра менее 4 м/с, а это— 4/5 территории России.
Срок службы установок "Гюрза" — 25 лет. Срок окупаемости затрат — 4 года. В Центральном институте авиационного машиностроения разработана ветрогазо-турбинная энергетическая установка 1ВГТУ) мощностью 160 кВт для удаленных и труднодоступных районов. Ее целесообразно использовать в районах, где на высоте 10 — 12 м среднегодовая скорость ветра не менее 6 м/с. Установка имеет Рис. 13. Лопасть ветродвигателя КПД 80%. При отсутствии ветра или в шторм в работу включается газовая турбина с КПД 44% (Энергия,1996, № 5).
Для условий Севера и Дальнего Востока пригодны относительно дешевые и простые ветроустановки мощностью 100 — 400 кВт с асинхронными генераторами. Повышение эффективности работы ВЭС (а также СЭС, МГЭС и др.) может быть достигнуто за счет аккумулирования избытков энергии с утилизацией ее в системах местного теплоснабжения с использованием электродных водогрейных котлов типа КЭВ— 9/0,4 и КЭ — 1000/0,4 номинальной мощностью до 1000 кВт. Для сооружения ВЭУ перспективна Калининградская область, где средняя скорость ветра 4 — 6 м/сек, максимальная — 25 м/сек.
Наиболее благоприятные условия для этого на Куршской и Вислинской косах, побережья Куршского и Калининградского заливов. Ветроэнергетический потенциал на высоте 10 м составляет ЗОО Вт/м2 и на высоте 50 м — 700 Вт/м2. Установка серии ВЭУ мощностью 0,5 — 1,5 МВт позво- 1гО лит дополнительно получать до 7% от суммарной мощности местных ТЭЦ, что составит до 40 МВт ч в год (Энергия, 2001, № 10). Любопытно предложение вырабатывать электроэнергию с помощью ветродвигателя, подвешенного на тросе кабеля к космической станции. Он движется в верхних слоях атмосферы (120 км от Земли) со скоростью 7,2 км/с.
Два трехлопастных винта вращаются в разные стороны, чтобы не закручивался трос-кабель. Лопасти турбины будут подвергаться давлению 0,24 — 3 Па (в наземном ветродвигателе при скорости ветра 2 м/с давление — 2 Па). Вырабатываемая орбитальной ВЭС электроэнергия обеспечит нормальную работу космической станции, при отказе солнечных батарей, торможении при входе в плотные слои атмосферы, на что расходуется дефицитное топливо. В условиях удаленных от солнца планет-гигантов, обладающих атмосферами, ОВЭС станет одним из главных источников энергии для питания аппаратуры космической станции (Энергия,1995, № 7).
В институте теоретической и прикладной механики СО РАН (Новосибирск) разработана ветроэнергетическая установка нового типа, в которой вместо традиционных лопастей используются вращающиеся цилиндры. Как показали испытания в аэродинамической трубе, сибирский ветродвигатель может вырабатывать дешевую электроэнергию при скоростях ветра от 1 до 40 и более метров в секунду. Первый опытный образец планируется изготовить на Омском аэрокосмическом объединении "Полет". В Белоруссии, где среднегодовые скорости ветра не превышают 4,1 м/с (Минск, Брест, Ва- 121 силевичи) перспективными считаются ветроэнергетические и ветронасосные установки мощностью до 30 кВт, в основном в сельском хозяйстве. Общую мощность ветровых установок предполагается к 2001 г.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
