Энергия ветра

 

Экономический потенциал ветроэнергии в России, по оценкам энергетиков, составляет около 260 млрд кВтч в год, что соответствует примерно 30% совокупной выработки электроэнергии.

Ветроустановки могут работать как совместно с сетью, так и в автономном режиме. Они предназначены для электрооснабжения индивидуальных домовладений и объектов, удаленных от централизованного энергоснабжения («сотовые» станции, фермы, метеостанции, охотхозяйства и т.д.). Небольшие ветряки могут эффективно работать при более низких скоростях ветра, поэтому имеют более широкую географию установки.

Виды ветровой генерации по показателю мощности:

- Малая ветровая генерация
(до 100 кВтч в сутки)
Индивидуальные ветроустановки единичной мощности до 10-20 кВт, предназначенные для автономного электроснабжения мелких потребителей (домохозяйств, дач, мелких хозяйственных объектов). Средний диапазон скоростей ветра для выдачи мощности у таких ветрогенераторов находится в пределах 5-7 м/с. Срок службы устанавливаемых ветроустановок варьируется от 20 до 30 лет.  

- Средняя ветровая генерация (до 3000 кВтч в сутки)
Ветрогенераторы единичной мощности от 20 до 500 кВт. Предназначены для электроснабжения средних и небольших потребителей электроэнергии - отелей, небольших производств, военных баз, турбаз.

- Большая ветровая генерация
Ветрогенераторы единичной мощностью свыше 500 кВт, обычно группируются в ветропарки - крупные энергетические объекты мощностью до 100 МВт и со средней выработкой электроэнергии до 700 МВтч в сутки.  

Скорость ветра – это самый важный фактор, который влияет на количество энергии, вырабатываемой ветрогенератором. Производительность ветроустановок растет при увеличении их высоты за счет увеличения скорости ветра.
Количество электроэнергии, выработанной ветроэлектрической установкой, возрастает кубически с увеличением скорости ветра. Т. е. если скорость ветра удваивается, кинетическая энергия, полученная ротором, увеличивается в восемь раз. В связи с этим целесообразно применение ветрогенераторов на максимально возможной высоте, с целью выхода их к параметрам, близким к номинальным.

Сроки окупаемости ветроэнергетических проектов составляют от 2-х до 10 лет и зависят от среднегодовой скорости ветра и состава оборудования. Решение о целесообразности установки ветряка в каждом конкретном случае принимается отдельно с учетом среднемесячных и среднегодовых скоростей ветра, рельефа местности, целей и задач.

Ветрогенераторы можно разделить на две категории: промышленные и домашние (для частного использования). Небольшие ветряки могут эффективно работать при более низких скоростях ветра, поэтому имеют более широкую географию установки. 
Существуют два основных типа ветротурбин: с вертикальной осью вращения

 и с горизонтальной осью вращения.

Отличия вертикальных ветрогенераторов от горизонтальных

 Вертикальные ветрогенераторы  Горизонтальные ветрогенераторы
Для стартового вращения достаточно самого тихого ветра скоростью 1-1,5 м/с. Выход на номинальную мощность происходит при скорости ветра от 6 м/с (в зависимости от номинала генератора и размеров крыла)  Необходимая  скорость ветра для старта начинается от 2-3 м/с, поэтому горизонтальные ВЭУ подходят для использования в регионах с сильными ветрами. Выход на номинальную мощность происходит при скорости ветра 8-10 м/с
Коэффициент полезного действия составляет 20-30%.
Всегда находятся «по ветру» и не нуждаются в разворачивании при изменении его направления.
КПД 25-35%. Однако небольшое преимущество перед вертикальными компенсируется необходимостью разворота при изменении направления ветра - в момент разворота производительность затухает.
Срок службы при правильном уходе и обслуживании составляет 15-25 лет бесперебойной работы. 
Основная нагрузка приходится на опорные узлы и лопасти, которые нуждаются в замене по мере износа.
Срок службы при правильном уходе и обслуживании составляет 15-25 лет бесперебойной работы. 
Основная нагрузка приходится на опорно-подшипниковый узел и поворотный механизм.
Вертикальные ветрогенераторы рекомендуется использовать в регионах с высокой турбулентностью и постоянно меняющейся скоростью ветра.
Горизонтальные ветрогенераторы устанавливаются во всех остальных случаях, т.е. имеют более широкий спектр применения.

Ветровой режим Белгородской области характеризуется преобладанием юго-западных, южных ветров в холодный период года, западных и северо-восточных – в теплое время года. Средняя годовая скорость ветра по области составляет 2,1 – 4,1 м/сек.

Использование ветровой энергии на территории Белгородской области по большей части является целесообразным. Среднегодовая скорость ветра на территории Белгородской области составляет около 2,1 - 4,1 м/с, что открывает перспективы к развитию этого направления развития альтернативной энергетики. Для Белгородской области наиболее актуальными представляются мощности 5, 10, 20 кВт, которые вполне могут частично обеспечить энергией фермы, малые предприятия, частные домовладения. Единственным крупным недостатком этого способа обеспечения энергией является негарантируемость энергоснабжения в дни, когда скорость ветра будет низкой. Потому этот источник энергии лучше использовать в сочетании с другими источниками энергии.

Партнеры