ПОЙМАТЬ ВЕТЕР

02/01/2014 - 01:07
Институт развития возобновляемой энергетики
Wind power plants are divided into small and bi

Ветровая турбина является не только характерным элементом ветряной электростанции, но и ее главным механизмом. Именно благодаря турбине электростанция может должным образом функционировать, что позволяет извлечь выгоду из обычной силы ветра. Кроме того ветряные мельницы наделены уникальной способностью преображения пейзажа, благодаря обогащению его величественными современными конструкциями, позволяющими модернизировать получение экологической энергии и внушая благоговение от его созерцания.

Ветровые турбины, некогда называемые ветряными двигателями или ветрогенераторами, изменяют кинетическую энергию ветра в, своего рода, механическую работу, проявляющуюся в виде вращения ротора. В зависимости от установки оси ротора данные двигатели делятся на два вида: турбины с горизонтальной и турбины с вертикальной осью вращения. Первый вид турбин является наиболее распространенным и состоит из высокой башни заканчивающейся ротором, который своим внешним видом припоминает пропеллер. Этот пропеллер имеет три лопасти, хотя их может быть больше или меньше в зависимости от размера пропеллера. Для достижения максимальной эффективности турбина должна быть повернута четко по направлению ветряного потока, тогда как само его расположение может относительно отличаться. Кроме того, ветряные турбины, имеющие горизонтальную ось вращения, могут отличаться друг от друга в зависимости от их расположения по отношению к мачте. Следовательно, могут находиться перед либо за ней. Последнее решение, однако, используется не очень часто из-за частичного затенения ротора мачтой, в случае, когда турбина располагается за ней.

В свою очередь, турбины с вертикальной осью вращения составляют лишь малую частью всех ветряных двигателей. Отдельного внимания в данном случае заслуживают изобретенный во Франции Ротор (турбина) Дарье, а так же построенная в Финляндии турбина Савониуса. Использование этой технологии тесно связано с ветряными условиями, так как сконструированный подобным образом двигатель не может достичь более высокой скорости, нежели скорость самого ветра в моменте работы двигателя. Именно поэтому такие двигатели не используются для выработки электрической энергии, однако нашли широкое применение при размоле зерна и перекачки воды.

Не смотря на столь важное ограничение, полученная таким образом механическая энергия все же может быть переработана в электрическую. Для этого необходимо, чтобы она прошла переработку в специальном генераторе называемым асинхронным генератором (двигателем). Благодаря этой процедуре не составляет труда подключиться к электросети, хотя при этом обязательно необходимо использовать передачу с высокой степенью передаточного отношения. Данное обязательство обуславливается тем, что наибольшую мощность асинхронные генераторы достигают при скорости вращения, которая значительным образом превышает скорость вращения ротора. Однако можно и упростить конструкцию, ликвидируя передачу и используя генератор с изменяющейся скоростью вращения, который будет подключен на прямую к ротору. Благодаря этому желаемый результат достигается при меньшей скорости, что делает работу двигателя менее шумной, а так же обеспечивает ему меньший износ.

Существует классификация ветряных электростанций в соответствии с размером их турбины на большие и маленькие. Большие электростанции более заметны и видимы в ландшафте и поэтому их невозможно не заметить, хотя не всем это приходится по вкусу. Кроме всего прочего такие сооружения создают множество шума и представляют опасность для птиц и летучих мышей. Однако нельзя забывать о их огромном вкладе в электроэнергетическую промышленность. В некоторых случаях природные условия препятствуют реализации таких больших проектов. Именно в таких ситуациях используются уменьшенные версии ветровых электростанций. Такие сооружения работают тише, не создают угрозы для животных и даже не изменяют пейзаж, хотя и могут быть интересным архитектурным элементом. Кроме этого некоторые месторасположения более располагают для размещения именно меньших ветроэлектростанций. Чаще всего это свойственно для местности характеризующейся менее благоприятными ветряными условиями, а, следовательно, и меньшей потребностью в электрической энергии. Еще одной, без сомнения, положительной отличительной особенностью маленьких электростанций является их портативная конструкция, позволяющая возвести электростанцию в труднодоступных местах.

Доля ветровой энергетики в общем объеме Мировой выработки энергии растет из года в год и достигла значительных успехов, что приводит к росту экологической энергии, которая в данное время оценивается в 160 ГВт. Лидерами среди группы государств использующих ветряные турбины являются Соединенные Штаты (35,2 ГВт), Китай (26 ГВт), Германия (25,7 ГВт) и Испания (19,1 ГВт).

Благодаря технологическому развитию ветряная энергетика в Европе приобрела форму основного источника альтернативной энергии. Общее количество установленных ветряных турбин может производить 142 кВт⋅ч электрической энергии в течении года, что являет собой 4,2% потребности Европейского Союза в энергии. Благодаря таким результатом можно избежать выброса 108 миллионов тонн углекислого газа в год, т.е. ровно столько, сколько в состоянии произвести 50 миллионов автомобилей. Польша в настоящее время производит 472 МВт электроэнергии, вырабатываемой благодаря функционированию ветряных турбин.

Ветровые турбины навсегда останутся неотъемлемой частью достижений электроэнергетической промышленности. Ветер, безусловно, является одним из возобновляемых источников энергии, который не только не загрязняет окружающую среду, но и обеспечивает неиссякаемый запас энергии. Именно поэтому стоит инвестировать в экологию, а ветряная энергетика позволяет на осуществление данной инвестиции даже индивидуальному потребителю.

 

Люди вечно пытаются найти новые источники возобновляемой энергии, так что это не удивительно, что они особенно заинтересованы в воде и её универсальности. Соответственно, много усилий было направлено на получение энергии из приливной и волновой энергетики, которые производятся круговыми движениями молекул воды, вызванными дующим по поверности воды ветром.