1598005430-90a810778df6699e55e16004fa136399 (811214), страница 15
Текст из файла (страница 15)
довести до 1500 кВт (Энергия, 1997, № 1). В Грузии развитию ветроэнергетики уделяется большое внимание. В ближайшие 10 — 15 лет предполагается строительство ВЭС мощностью от 20 кВт до 100 МВт в районах с высокими среднегодовыми скоростями ветра Тбилиси, Поти, Кутаиси, Батуми, Мамисонский перевал, Гори, Цхинвали и др. В Эстонии на полуострове Тахкуна действует ветродвигатель мощностью 150 кВт, дающий в год 300 тыс. кВт . ч.
Стоимость ВЭС 3 млн крон. Государство покупает электроэнергию у производителей по цене равной 90% от действующего дневного тарифа бытовых потребителей (90 центов за кВт) . Считается, что подавать вырабатываемую ВЭС электроэнергию в общую сеть нецелесообразно из-за необходимости постоянно менять нагрузки на сланцевой электростанции при остановке ВЭС в безветренную погоду. Целесообразно хуторянам использовать энергию ветряков в своем хозяйстве для отопления жилищ, аккумуляции энергии. В Латвии действует четыре ВЭС общей мощностью 2 МВт.
Две из них мощностью 1,2 МВт установлены в Айнажи, одна в компании "Кигза" и одна фирмы "1шрас" в Унжане. Но подключение последней к ВЭС к сети "1.аЬ~епегуо" вызывает скачкообразные колебания напряжения. Если мощность ВЭС не превышает 1 МВт, то энергия покупается (10,67 цента 122 за 1 кВт . ч) по полуторному действующему тарифу. Компания "ВаШс ЪЛпс! Роъчег" предполагает построить ВЭС мощностью 100 МВт. В Финляндии изобретена принципиально новая ветроустановка (гидротрон), в которой усилия ветра передается генератору без обычной механической трансмиссии, которую заменил гидравлический насос и гидромотор.
Преимущества гидротрона в его дешевизне, расположение агрегата на земле, а не на башне, способность работать и при слабом ветре, высокий КПД вЂ” 33 — 387; против обычных 23% (Энергия, 1995, № 4). В Великобритании на восточном побережье предполагается соорудить самый крупный парк ветроустановок (25) высотой в 50-этажную башню каждый. Они будут снабжены трехлопастными ветряными колесами с длиной лопасти 66 м.
Мощность ВЭС 37,5 МВт, которой достаточно для обеспечения электроэнергией города с населением 56 тыс. человек. Стоимость сооружения ВЭС вЂ” 35 млн ф.ст. (Энергия, 1997, № 4). В Испании общая мощность ВЭС составляет 830 МВт. В Наварре 20;(, электроэнергии производится на ВЭС. В Дании мощность ВЭС достигла 1400 МВт (10% общего производства электроэнергии).
К 2005 г. в прибрежных водах Дании намечено соорудить ВЭС общей мощностью 750 МВт. К 2030 г. их мощность может достигнуть 4000 МВт. В этой стране производится половина ветротурбин, выпускаемых в мире. Скорость ветра на высоте 55 м составляет 8,7 — 9,2 м/с. Затраты на производство электроэнергии равны 9 — 10 пфеннигов за 1 кВт ч. 123 Рис. 14. Типичный сельский пейзаж Дании В Германии насчитывается 3500 ветростанций суммарной мощностью 1100 МВт.
80% ветроустановок находится на побережье, где ветровой режим особенно благоприятен для выработки энергии. За 5 лет стоимость 1 кВт . ч снизилась в пять раз. Жители Тюрингского города думе с 1997 г. получают энергию от ВЭС "Бунд— городской ветряк" (Энергия, 1999, № 1). 124 Во Франции на дамбе, защищающей порт Дюнкерк, сооружены 9 гигантских ветряков, высотой 30 м, производящих 7 млн кВт ч электроэнергии в год.
Мощность каждого — 300 кВт. Стоимость ВЭС 23,5 млн франков. В Японии для размещения ВЭС пригодна 1/7 часть территории — 53 тыс, кмз. С помощью ЭВМ было выявлено 38 тысяч мест, пригодных для рентабельного производства электроэнергии с помощью ветровой энергии. П(рчем географические условия позволяют разместить ВЭС равномерно по всей стране и, в перспективе, до 20% потребности в энергии сможет удовлетворяться за счет ветроустановок. На севере о. Хоккайдо сооружается ВЭС мощностью 20 МВт (20 агрегатов по 1 МВт).
Другая ВЭС мощностью 32 МВт (25 установок по 1,3 МВт) строится с 2000 г. Общая мощность ВЭС в 1997 г. составляла 17 МВт, а в 1999 г.— 70 МВт. (Энергия, 2001, № 8). Компанией "М11зпЫзЫ" создана трехлопастная ветротурбина мощностью 1 МВт. Диаметр ротора 56 м. Турбина рассчитана на номинальную скорость ветра 13 м/с и выдерживает скорость ветра до 60 м/с. Она снабжена асинхронным генератором, вырабатывающем трехфазный ток напряжением 550 В, и отличается низким шумом (Энергия, 2001, № 6). В Индии мощность ВЭС составляет 900 МВт, общий потенциал — 20 000 МВт (Энергия,1998, № 11). В Канаде, где к 1999 г. действовало 7 ВЭС, предполагается построить 133 ветротурбины общей мощностью 100 МВт и обеспечивать электроэнергией 16 тыс.
индивидуальных жи125 Энергия океана ) Аббревиатура тнп ГЭС ПГЭС СГЭС Приливные ГЭС Свободнопоточные ГЭС МСГЭС РСГЭС КСГЭС ВГЭС Волновые ГЭС 127 Рис. 15. Электроэнергетические соперники. На втором плане — ТЭЦ лых домов. Стоимость проекта 120 млн долл. США. В его реализации участвуют фирмы Канады, Японии и Дании (Энергия, 1999, № 3).
На востоке США построена самая крупная в стране ВЭС из 17 ветротурбин мощностью 11,2 МВт и стоимостью 14,5 млн долл. К 2010 г. планируется увеличить выработку ветровой энергии до 10 000 МВт . ч (Энергия, 1999, № 7). Таким образом, ветроэнергетика, несмотря на ряд негативных моментов, развивается во многих странах мира, в том числе и в России. Основное направление использования энергии ветра — производство электроэнергии. Учитывая постоянное снижение себестоимости вырабатываемой энергии, перспективы дальнейшего расширения строительства ветровых электростанций достаточно благоприятны. Специалисты (Ц разработали классификацию нетрадиционных источников гидравлической энергии: "г" В том числе: океанические (морские) непериодического течении ГЭС речных течений ГЭС течений в искусственных безнапорных водоводах (каналы и др.) ГЭС В том числе: на берегу БВГЭС на акватории в зоне свободных волн АВГЭС Для получения электроэнергии энергия океана используется в различных технологических схемах.
Известно, что волна высотой 3 м несет примерно 90 кВт мощности на 1 м побережья. Энергия волн утилизируется с помощью специальных установок. В России создается серия энергетических установок, использующих энергию волн: гравитационно-волновая (ГВЭУ) и инерционно-волновая (ИВЭУ). ГВЭУ представляет собой буй с гидравлическим поршневым компрессором, передающим энергию волн через гцдромотор к электрогенератору. В ИВЭУ гидросистема заменена пневмосистемой, Мощность установки 3 кВт, в перспективе может быть увеличена в несколько раз. У Японского города Нагоя в 1998 году была построена экспериментальная установка "Кит*', длина 50 м, ширина 30 м, высота 2 м.
Волны, втекающие в рот "Кита", нагнетают воздух в специальную камеру, а, вытекая, выталкивают воздух, Образующийся воздушный поток вращает турбину мощностью 110 кВт при КПД 16%. Такие установки предназначены для автономного электроснабжения маяков, опреснения морской воды и различных потребителей на удаленных островах (Энергия, 1999, № 8). В Великобритании в Приморском городе Даунри в 300 м от берега установлены турбины типа "Аспри", которые приводятся в движение воздухом "спрессованным лениво накатывающими и отступающими каждые 10 сек океанскими волнами". Специалисты из Инвернесса считают, что такие установки могут использоваться во многих районах, расположенных на побережье океана.
Отрицательным моментом является остановка работы агрегата в штиль (" Энергия," 1966, № 2). Для использования энергии океанических течений в США разрабатывается проект турбины с диаметром рабочего колеса 170 м, которая будет установлена на якоре в районе сильных течений. Через систему мультипликаторов энергия будет передаваться электрогенератору. Ожидается, что получаемая энергия будет деше- ':.,':!; вле энергии ТЭС и ГЭС.
Один из проектов предусматривает установку гигантских пропеллеров:;:::;,-'~ на пути течения Гольфстрим, которые будут вращать мощные турбины. Известен способ получения энергии за счет разницы температур у поверхности моря (например, более 35 'С в Красном море) и на боль- !28 ших глубинах (8 'С). Теплая вода "омъшает" теплообменник с фреоном (температура кипения 27 С), который, испаряясь, вращает турбину, вырабатывающую электроэнергию. В другом теплообменнике с температурой 8 'С фреон сжижается и снова включается в оборот.
Определенные перспективы имеет реализация энергии морских приливов (14). Приливные электростанции (ПГЭС) действуют в семи странах: России, Франции, Канаде, Китае, Великобритании, Южной Корее и Индии. В России работает Кольская ПГЭС мощностью 800 кВт на Белом море. Она представляет собой бетонный плавучий блок размером 36 х 18 х 15 м, который, поднимаясь во время прилива и опускаясь при отливе, накапливает (аккумулирует) водную энергию, направляет ее в гидравлические турбины, вращающие генераторы, которые вырабатывают электроэнергию. Проектируется еще две ПГЭС: Мезенская на Белом море (15 ГВт) и Тугурская на Охотском море (8 ГВт).
Самая крупная ПГЭС (8 ГВт) действует в Великобритании. Во Франции на р, Раис работает небольшая ПГЭС мощностью 240 кВт, состоящая из 24 агрегатов (1). В Китае суммарная мощность действук>щих ПГЭС составляет 3,2 МВт. На Филиппинах в заливе Сан-Бернардино между островами Лейт и Самор будет построена ПГЭС мощностью 30 МВт. Ее стоимость 96 млн долл.
Несмотря на ряд преимуществ, строительство ПГЭС ограничивается небольшим количеством мест, где оно экономически выгодно осуществимо, кроме того, импульсивный характер работы этих станций нуждается в создании накопителей энергии большой емкости и мощности. Голицын м а Энергии малых рек Потенциал малых гидроэлектростанций (МГЗС) в России оценивается в 360 млрд кВт ч в год, но используется всего 0,6%. Малые ГЗС начали сооружать еще в Х1Х веке, но особенно интенсивно в первые послевоенные годы, когда было построено 7000 МГЭС общей мощностью 1,5 млн кВт.