1598005519-db2570e1cd069b3f233e2ac13b5f8034 (811225), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Зависимо ваемой мо сть разин- Рнс. 3.3. Расчетная зависимость уг. сти вет а 1/ щностн Р от скоро. ла поворота лопастей ф ( р для ВЭ5 с уста- '/4/2) от скорости ветра У для ВЭУ ф (на радиусе новлен1юй мощностью 100 кВт А)од=О (/ — мощность 100 кВт при У=З м/с. Ч 1 Рà — эясяьряментэльяме точки яря чаи/с..эастота вращения стать ярэщэяяя эетрояолься 40 аб/мян я ветроколеса постоянная, равная нощ"олми 1оо яВт; 2 — то же прн нуле- 40 аб/мнн).
еэй монляэстя. башне с помо ью п „ и прошла без затруднений. ш* одъемиого крана. Операция заняла приблизитель 4 льио ч В течение нескольких пес. иия и были пол чены п , т . оследующих месяцев проводились приемныс исп , у . редварительные энергетические и технические экс- ытаплуатационные данные. На рис. З.З представлен г а ик ,. дставлен график расчетной зависилгости ла поворота лопасти, необходимого для того, чтобы при ча- 86 е вращения ветраьотеса 40 об/мин полу1нтг мощности равные нулю и 100 кВт.
Показаны также экспериментальные точки, соответствующие этим мощностям. Видно, что экспериментальные данные хорошо согласуются с расчетными. 18 декабря 1975 г. ВЭУ впервые работала в проектном режиме при чаетоте вращения ветроколеса 40 об/мин и мощности 100 кВт. Когда ВЭУ выра- рис. 3.4. Зависимость изгибающего момента лопасти М ог угла ф, определяю 1 щего се положение при вращении: 14е -50 1 — яояучэ4плэя эясяэряяэятээьяо; 2 — рэс ятя яэя яо ро рэмяе Мойтйв яря и эярэсярующсм эффекте башня 24 эй1 2 — ж /В тэ жэ ярн ЗЗ Яп (Эясяерементьльяяя врняэя соотээтстэуьт нощяостя ВЭУ, равной, ж 1ео яВт.
чястать вращения еетроколесе 40 обгянн, углу поворота яояэств — з', око- /5 рОсти ветра 12 и/с./ ,батывала электрическую энергию, она подключалась к блоку резисторов с переменным сопротивлением. Основные показатели ВЭУ соответствуют проектным, за искл1очением того, что изгибающие моменты у основания лопастей оказались больше, чем ожила- лось. при скорости ветра 12 м/с они были почти вдвое болыпе, чем расчетные (рис. 3.4). Нулевой градус на графике рис. 3.4 соответствует нижнему положению лопасти Расчетное значенис изгибаюплего момента было вычислено по машинной программе МОБТАВ для определенна нагрузок винтов вертолетов, видоизмененной применительно к расчетам ветроколес (3.10).
Для принятой степени экранирования ветра башней, равной 24 %, расчетное значение циклического изгибающего момента изменяется от — 81 400 до +5430 Нм. При эксперименте вотучены значения моментов, изменяющихся от — 163000 до +9500 Нм. Прн расчете по программе МОЗТАВ были получены значения изгибающего момента, близкие к наибольшим экспериментальным в том случае, когда степень экранирования ветра башней принимается равной 93 %. 3.1.2. ВЭУ МОО-ОА МОЩНОСТЬЮ 125 — 200 кВт ' Цель создания ВЭУ Мой-ОА состоит в том, чтобы получить первоначальный опыт гю эксплуатации ВЭУ, работающих иа сети энергосистем, В частности, планировалось обосновать фактические требования, связанные с особенностями использования ВЭУ в энергосистемах, получить эксплуатационные данные и выявить организационные проблемы, возникающие при эксплуатации ВЭУ в энергосистемах.
Для достижения этой цели были изготовлены две ВЭУ, подобяые ВЭУ Мой-0 мощностью 100 кВт, на большей мощности. Их проекты волучены путем части 1ной переработки проекта ВЭУ Мод-0 для увеличения мощности со 100 кВт при скорости ветра 8 м/с до 200 кВт при скорости ветра 10,3 м/с. Однако сна гала запланированная мощяость первой ВЭУ составляла 12о кВт, по. скольку для обеспечения более быстрого выполнения программы использовался имевшийся запасной редуктор от ВЭУ Мой-О, расс гитанный на 125 кВт.
За. планировано позже заменить этот редуктор на редуктор мощностью 200 кВт, 'Обе ВЭУ Мой-ОА имеют генераторы переменного тока мощностью 200 кВт. э(спасти ветроколес ВЭУ Мой-ОА подобны металлическим лопастям, используемым на ВЭу Мод-О. 1 Н „ец 1980 г, в опытной эксплуатации находилось четыре ВЭУ Мой-ОА мощностью 200 кВт, пущенных в 1977, 1978, !979 и 1980 гг. (П р им еч, и ер,). 87 Башня представляет собой стальную ферму, подобную башне ВЭУ Мой-0 Однако она проектируется так, чтобы свести к минниуму сопротивление ветру и, следовательно, уменьшить влияние зкранировааия ветра башней на изгибающий моиент лопасти. Вместо огражденной маршевой лестницы башни Мад-О~ на башне Мод-ОЛ установлен простой вассажирский лифт для подъема наверх, и простая лестница для использования в аварийных ситуаппях.
Непосредственный монтаж ВЭУ вынолняется па производственным контрактам заключенныи с пелыо широкого привлечения и эффективного использования промышленности СШЛ в выполнении ветрознергетическай программы. Фирмаподрялчик осуществляет монтаж ВЭУ на выбранных участках и отвечает за. пусковые испытания и первоначальную эксплуатацию. яа аходилась в пределах от 0,1 до 5 цеат/(кВт.ч). Приведенные данные показыв ывают, что ВЭУ могут быть конкуреатаспособными при сравнении с некоторымн существующими энергоустановкамн. Оба исследования показали, что для заданной среднегодовой скорости ве стра п„стоимость энергии выше для ВЭУ, имеющих малую мощность в пределах их рассмотренных значений.
В исследованиях ОЕ получена, что затраты ма производство энергии очень медленно снижаются при увеличении уровня мощ- ' /и в 3.1.3. ВЭУ МОВ-1 МОЩНОСТЬЮ !500 кВт ' Бель создания ВЭУ Мой-1 состоит в том, чтобы привлечь промышленность и потенциальных потребителей к проектированию н производству вапболее зфэффектнвных ВЭУ, которые были бы снособны производить электрическую энергию. стоимость которой была бы не выше стоимости электроэнергии, получаемой на тепловых электростанциях. В процессе этих усилий внимание должно быть уделено также оценке общественной реакции на развитие больших ВЭУ.
Для достижения указанных делей был принят проект, включающий следуюпгие этапы: заключение контрактов на проектные исследования; оцешса проектов и предварительных разработок; заключение контрактов на рабочее проектирование, изготовление, монтаж и эксплуатацию; наконец, обобщение опыта эксплуатации экспериментальных ВЭУ н подготовка отчетной документации. Задачи указанных этапов разработки ВЭУ Мой-1 подробно описаны в [3.1), т С целью выбора н проектирования ВЭУ с минимальной стоимостью вы аба ываемой энергии с фнрмамн Бенета! Е!ес1г!с Согпрапу (ОЕ) и Кашап р Аегозрасе СогрогаБоп (Кашап) в середине ноября 1974 г, были заклхжены два параллельных исследовательских контракта стоимостью приблизительно.
500 тыс. долл. каждый, Работа была ограничена рассиатрениеи гаризонтальноосевых ВЭУ с ветраколесом крыльчатого типа, которые могли бы производить электрическую энергию, пригодную для подачи в эаергосистемы. Исследования включали разработку проектной конпепции, выбор параметров, составление предварительного нроекта и определение требований, связанных с включением ВЭУ в энергосистемы. На основании оценки альтернативных схем ВЭУ н предварительных экономических исследований подрядчики независимо пришли к выводу, что для получения минимальной стоимости энергии ВЭУ должна иметь двухлопастное ветроколесо с регулируемым углом установки лопастей и постоянной частотой вращения.
Ветронодесо, работающее при расположении за башней, должно прива- дить во вра~ценне синхронный нли асинхронный генератор через повышаю и" Ч- ш й ред, куар Первые рез)льтаты этих исследований, получевные фирмой Кашап, обобнгепы в [3.11). В процессе решения задачи по выбору оптимальных параметров были определены капитальные вложения и стоимость энергии для ряда ВЭУ в диапазоне изменения мощности ат 50 до 3000 кВт, рассчитанных по условию мини ума стоимости вырабатываемой энергии, Управлением ХАЗА были заданы кри- минивые распределения скорости ветра, которые были использованы для всех энергетических расчетов а проектных исследованиях. При этом нредполагалось, что исходные характеристики скорости ветра соответствуют высоте 9,1 и.
Результаты решения задачи па выбору оптимальных параметров ВЭУ на рнс 3.5 показаны непрерывныии линиями в виде зависимости стоимости энергии от среднегодовой скорости ветра У, и установленной мощности ВЭУ тее Этн кривые соответствуют ВЭУ с параметрами, оптимизированными но условию минимума стоимости вырабатываемой энергии для заданаой Уг. Для сравнения отметим, что стоимость вырабатываемой в США электроэнергии в 1975 г. ' ВЭУ Мод-1 мощностью 2000 кВт пущена в 1979 г.
(П р и м е ч. п е р.) . и 'е ем Й2 ее ф 3 '2 и / ности для всех среднегодовых скоростей ветра. Расчеты фирмы Кашап показывают, однако, что после снижения стоимость энергии начинает возрастать при повышении мощности до уровня приблизительно 700 кВт для У,=5,4 м/с, 800 кВт для У,=6,7 м/с н 1500 кВт для У,=В м/с.
Тот факт, что одна кривая уже достигает минимума, в то время как другие кривые продолжают еше монотонно снижаться, является, главным образои, следствием различия в используемых предположениях об изменении стоимости ветроколеса при увеличении его диаметра. Как видно нз рис. 3.5, в выполненных исследованиях стоимость энергии, пронзнодимой ВЭУ, имеющими оптимальные параиетры, отличается почти вдвое, После выполнения программы предварительных разработок ВЭУ мощностью 500 и 1500 кВт различия в стоимости энергии в обоих исследованиях сократнлнсь в разработках фирмы Кагпап стоимость уменьшилась, а фирмы ОŠ— увеличилась.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
