Energia eoliană este energie cinetică
aer în mișcare.
Energia eoliană este considerată un tip inepuizabil
energie, deoarece este o consecință a activității
Soare.
Energia eoliană este o ramură a energiei,
specializata in transformare
energia cinetică a maselor de aer din atmosferă
electrice, mecanice, termice sau
orice altă formă de energie convenabilă pentru
utilizare în economia naţională.
astfel de unități precum un generator eolian (de exemplu
care primesc energie electrică) Moara de vant (de transformat in
energie mecanică) Sail (pentru utilizare în transport) Energia eoliană este în plină expansiune
industrie. Până la începutul anului 2016, totalul instalat
puterea tuturor generatoarelor eoliene a fost de 432
gigawatt și astfel a depășit totalul
capacitatea instalată de energie nucleară.
Parcurile eoliene mari sunt incluse în
rețeaua generală, pentru alimentare se folosesc altele mai mici
electricitate în zone îndepărtate. Spre deosebire de
combustibili fosili, energia eoliană este inepuizabilă,
disponibil universal și mai ecologic.
Potențialul tehnic al energiei eoliene în Rusia
evaluat peste
50.000 miliarde kWh/an.
Potențialul economic este de aproximativ 260
miliarde kWh/an, adică aproximativ 30% din producție
electricitate de la toate centralele electrice din Rusia. Experții consideră cea mai promițătoare dezvoltare în
Energia eoliană din Crimeea. Pe lângă caracteristicile naturale și climatice unice, dezvoltarea în Crimeea
energia eoliană este posibilă datorită disponibilității
suprafeţe de teren libere potrivite pentru
amplasarea parcurilor eoliene, precum și datorită mediului ridicat
cerinţele pentru producerea de energie şi
instalatii consumatoare de combustibil legate de
dezvoltarea industriei de recreere și turism din regiune. De
Potrivit experților, utilizarea energiei eoliene în
teritoriul Crimeei este posibil în funcție de două principale
direcții. În primul rând, aceasta este construcția unui parc eolian
cu o putere mai mare de 100 kW, care va funcționa
în paralel cu sistemul general de alimentare. În al doilea rând,
construirea de mici turbine eoliene
pentru a furniza energie obiectelor individuale (ferme,
clădiri rezidențiale și altele). Un generator eolian de 1 MW reduce
emisii anuale în atmosferă de 1800 de tone de CO2 și 4
tone de oxizi de azot. Generatoarele eoliene elimină o parte din energia cinetică
energia maselor de aer în mișcare, care
duce la scăderea vitezei lor de deplasare. La
utilizarea masivă a turbinelor eoliene (de exemplu, în
Europa) această încetinire ar putea teoretic
au un impact vizibil asupra localului (și chiar
globale) condiţiile climatice ale zonei. Conform modelului Stanford
universități, mari offshore
centralele eoliene se pot slăbi semnificativ
uragane, reducând daunele economice cauzate de acestea
impact. În imediata apropiere a generatorului eolian
nivelul de zgomot al axei roții vântului este destul de mare
turbinele eoliene pot depăși 100 dB.
De regulă, clădirile rezidențiale sunt situate pe
la o distanţă de cel puţin 300 m de turbinele eoliene. Pe
la această distanţă, contribuţia turbinei eoliene la
vibrațiile infrasonice nu mai pot exista
izolat de oscilațiile de fond. Spre deosebire de termica tradițională
centralele electrice, centralele eoliene nu sunt
folosiți apă, ceea ce face posibilă în mod semnificativ
reduce încărcarea resurselor de apă. Rezervele de energie eoliană de peste o sută de ori
depăşesc rezervele hidroenergetice ale tuturor râurilor
planete. Puterea vântului de mare altitudine (la o altitudine de 7-14
km) de aproximativ 10-15 ori mai mari decât cele de suprafaţă.
Aceste fluxuri sunt constante, aproape niciodată
schimbându-se pe parcursul anului. Poate fi folosit
pâraie situate chiar deasupra
zone dens populate (de exemplu -
orașe), fără a prejudicia economicul
activități. Generatoarele eoliene în timpul funcționării nu
consuma combustibili fosili. Post
generator eolian cu o capacitate de 1 MW în 20 de ani
permite economisirea a aproximativ 29 de mii de tone de cărbune
sau 92 de mii de barili de petrol. Costul energiei electrice produse
generatoare eoliene, depinde de viteza vântului.
La dublarea capacităţii instalate
costul de producție al generației eoliene
electricitatea scade cu 15%. Turbinele eoliene mici pot
au probleme cu infrastructura de rețea,
din moment ce costul liniei electrice şi
dispozitiv de distribuție pentru conectare la
sistemul energetic poate fi și el
mare.
În prezent, cel mai economic
este indicat să obțineți cu ajutorul
generatoare eoliene nu energie electrică
calitate industrială, dar permanentă sau
AC (frecvență variabilă) cu
apoi convertindu-l folosind
elemente de incalzire pentru caldura, pentru incalzirea locuintelor si obtinerea
apă fierbinte. Am făcut un generator eolian. Generatorul eolian este format dintr-un motor de curent continuu
actual Este conectat la un dispozitiv de măsurare
(miliapermetru). Pune motorul electric
lame.
Dacă fluxurile de aer lovesc lamele,
conduce rotorul motorului,
rezultând inductori
se generează curent electric.
La rotire, săgeata dispozitivului s-a mișcat și
Aceasta înseamnă că a fost înregistrată o modificare a tensiunii.
Aceasta indică faptul că produsul produce
electricitate. Termenul „energie eoliană” înseamnă
industria energetică specializată în
conversia energiei cinetice a aerului
mase din atmosferă în electrice, mecanice,
termică sau orice altă formă de energie,
convenabil pentru utilizare în economia națională.
Energia eoliană este nereglementată
sursa de energie. Ieșire
centralele eoliene depind de puterea vântului -
factor, caracterizat prin mare
impermanența. În consecință, emiterea
energie electrică de la generatorul eolian la rețeaua electrică
caracterizat de mari denivelări Cele mai multe bariere potențiale la
utilizarea excesivă a acestui tip de energie
sunt promovate ca dezavantaje care fac
dezvoltarea lui este imposibilă. În comparație cu răul
cauzate de surse tradiţionale
energie, sunt nesemnificative: 1. Costuri mari de investiții - acestea tind să
scăderea datorită noilor dezvoltări și tehnologii.
De asemenea, costul energiei eoliene este în continuă scădere.
2. Variabilitatea puterii în timp – producție
electricitatea depinde, din pacate, de puterea vantului, de
pe care o persoană nu le poate influența.
3. Zgomot – studii de zgomot efectuate folosind
cel mai recent echipament de diagnosticare nu este confirmat
impactul negativ al turbinelor eoliene. Chiar și la o distanță de 3040 m de stația de operare, zgomotul atinge nivelul de zgomot de fond,
adică nivelul habitatului.
4. Amenințare pentru păsări - conform ultimului
cercetare, probabilitatea ca palele morii de vânt să se ciocnească cu
păsări nu mai mult decât în cazul unei coliziuni de pasăre cu
linii de înaltă tensiune de energie tradițională.
5. Posibilitatea de denaturare a recepției semnalului de televiziune este neglijabilă.
6. Schimbări în peisaj.
„Puterea electrică” – Dezavantajele utilizării surselor regenerabile de energie. Energia regenerabilă sau regenerativă („Energia verde”) este energia din surse care sunt, conform standardelor umane, inepuizabile. O centrală maremotrică (TPP) este un tip special de centrală hidroelectrică care utilizează energia mareelor.
„Producerea și utilizarea energiei electrice” - Accidente provocate de om. Contribuția cu energie electrică. Tipul centralei electrice. Centrale nucleare. Centrale mareomotoare și geotermale. Centrale hidroelectrice. Comparația tipurilor de centrale electrice. Generatoare electrice moderne. Centrale eoliene. Transmisia energiei electrice. Tipuri de centrale electrice. Producția, transportul și utilizarea energiei electrice.
„Generație distribuită” - Producător lider de motoare pe gaz. Echipamente. Terminal postal. Caracteristici ale soluțiilor pentru alimentarea cu energie în zone îndepărtate. Lucrați la combustibil gazos nestandard. Generație distribuită. Creștere stabilă a ponderii producției la scară mică. Exemplu de operare LMS10. Industrii în creștere RG. Exemplu de container.
„Dezvoltarea industriei energiei electrice” - Generație independentă. Construcția liniilor electrice. Costul producției de energie electrică. Eficiența echipamentelor de generare a centralelor termice. Investiții de capital în construcția de centrale electrice. Structura producției de energie electrică în partea europeană a Rusiei. Aplicare ineficientă. Cerințe pentru piața gazelor.
„Transmisia și consumul de energie electrică” - Man. HelioES. Ține minte. Consumatorii de energie electrică. Energia apei. Curent electric. PES. De câtă energie are nevoie o persoană? Transmiterea energiei electrice. Producția, transportul și utilizarea energiei electrice. Difuzare. EES. Economie de energie. Avantaje. Energia combustibilului. Utilizarea energiei electrice.
"Linii de alimentare" - Transformatoare superioare. Consumatorii de energie electrică. Transmisia energiei electrice. Curentul electric încălzește firele. Rezolvați problema. Statii electrice. Schema de transmisie a energiei electrice. Sfârșitul. Coeficientul de transformare. Lungimea liniilor.
Există un total de 23 de prezentări în acest subiect
Energia eoliană
Energia eoliană, folosind roți eoliene și carusele eoliene, este acum reînviată, în principal în instalații de la sol. Vântul bate peste tot - pe uscat și pe mare. Bărbatul nu a înțeles imediat asta
mișcarea maselor de aer este asociată cu schimbări inegale de temperatură și cu rotația pământului, dar acest lucru nu i-a împiedicat pe strămoșii noștri să folosească vântul pentru navigație.
În interior nu există o direcție constantă a vântului. Deoarece diferite suprafeţe de teren în timpuri diferite Anii se încălzesc diferit, nu putem vorbi decât de direcția sezonieră predominantă a vântului. În plus, pe diferite înălțimi Vântul se comportă diferit, iar pentru înălțimi de până la 50 de metri, sunt caracteristici curenții de vicială.
Pentru un strat de suprafață de 500 de metri grosime, energia eoliană convertită în căldură este de aproximativ 82 de trilioane de kilowați-oră pe an. Desigur, este imposibil să le folosiți pe toate, în special din cauza faptului că turbinele eoliene instalate frecvent se vor umbri reciproc. În același timp, energia luată de la vânt se va transforma în cele din urmă înapoi în căldură.
Vitezele medii anuale ale fluxului de aer la o altitudine de o sută de metri depășesc 7 m/s. Dacă ajungeți la o înălțime de 100 de metri, folosind un deal natural adecvat, atunci puteți instala o turbină eoliană eficientă peste tot.
Ham pentru vânt
Principiul de funcționare al tuturor turbinelor eoliene este același: sub presiunea vântului, o roată eoliană cu palete se rotește, transmitând cuplul printr-un sistem de transmisie la arborele unui generator care generează energie electrică, o pompă de apă sau un generator electric. Cu cât diametrul roții eoliene este mai mare, cu atât debitul de aer captat este mai mare și cu atât unitatea generează mai multă energie.
Simplitatea fundamentală oferă aici un spațiu excepțional pentru creativitatea designului, dar numai pentru ochiul neexperimentat turbina eoliană pare a fi un design simplu. Dispunerea tradițională a turbinelor eoliene - cu o axă orizontală de rotație - este o soluție bună pentru unitățile de dimensiuni și putere mici. Când paletele au crescut, acest aranjament s-a dovedit a fi ineficient, deoarece la diferite înălțimi vântul suflă în direcții diferite. În acest caz, nu numai că este imposibilă orientarea optimă a unității în vânt, dar există și pericolul ca paletele să fie distruse.
În plus, capetele lamelor unei instalații mari, care se deplasează cu viteză mare, creează zgomot. Cu toate acestea, principalul obstacol în calea utilizării energiei eoliene este încă economic - puterea unității rămâne mică și ponderea costurilor pentru funcționarea acesteia se dovedește a fi semnificativă. Ca urmare, costul energiei nu permite turbinelor eoliene cu ax orizontal să ofere concurență reală surselor de energie tradiționale.
Conform previziunilor de la Boeing (SUA), lungimea palelor turbinelor eoliene cu aripi nu va depăși 60 de metri, ceea ce va face posibilă crearea de turbine eoliene cu aspect tradițional, cu o capacitate de 7 MW. Astăzi, cei mai mari dintre ei sunt de două ori mai „mai slabi”. În energia eoliană la scară largă, doar cu construcția în masă ne putem aștepta ca prețul pe kilowatt-oră să scadă la zece cenți.
Unitățile de putere redusă pot produce energie care este de aproximativ trei ori mai scumpă. Pentru comparație, observăm că turbina eoliană cu palete, produsă în serie în 1991 de NPO Vetroen, avea o deschidere a palelor de 6 metri și o putere de 4 kW.
Kilowați-oră a costat 8...10 copeici.
Cele mai multe tipuri de turbine eoliene sunt cunoscute de atâta timp încât istoria tace cu privire la numele inventatorilor lor. Principalele tipuri de turbine eoliene sunt prezentate în figură. Ele sunt împărțite în două grupe:
turbine eoliene cu axă orizontală de rotație (paută) (2...5); turbine eoliene cu axă verticală de rotație (rotative: cu lame (1) și ortogonale (6)).
Tipurile de turbine eoliene cu palete diferă doar prin numărul de pale.
Înaripat
Pentru turbinele eoliene cu palete, a căror eficiență maximă se realizează atunci când fluxul de aer este perpendicular pe planul de rotație al palelor aripilor, este necesar un dispozitiv de rotire automată a axei de rotație. În acest scop, se folosește o aripă stabilizatoare. Turbinele eoliene carusel au avantajul că pot funcționa în orice direcție a vântului fără a-și schimba poziția. Coeficientul de utilizare a energiei eoliene (vezi figura) pentru turbinele eoliene cu palete este mult mai mare decât pentru turbinele eoliene rotative.
În același timp, caruselele au un cuplu mult mai mare. Este maxim pentru unitățile cu lame rotative la zero viteza relativa vânt.
Răspândirea turbinelor eoliene cu rotor se explică prin mărimea vitezei de rotație a acestora. Se pot conecta direct la generator curent electric fără multiplicator. Viteza de rotație a turbinelor eoliene cu palete este invers proporțională cu numărul de aripi, astfel încât unitățile cu mai multe pale
trei practic nu sunt folosite.
Carusel
Diferența de aerodinamică oferă turbinelor rotative un avantaj față de turbinele eoliene tradiționale. Pe măsură ce viteza vântului crește, acestea își măresc rapid forța de împingere, după care viteza de rotație se stabilizează. Turbine eoliene carusel
mișcare lentă și acest lucru permite utilizarea simplă scheme electrice, de exemplu cu un generator asincron, fără risc
suferi un accident din cauza unei rafale aleatorii de vânt. Încetemea propune o cerință limitativă - utilizarea unui generator multipolar care funcționează la viteze mici. Astfel de generatoare nu sunt larg răspândite, iar utilizarea multiplicatorilor (lat. multiplicator
înmulţirea] - creşterea vitezei) nu este eficientă din cauza eficienţei scăzute a acestuia din urmă.
Un avantaj și mai important al designului caruselului a fost capacitatea sa de a monitoriza „unde bate vântul” fără trucuri suplimentare, ceea ce este foarte important pentru curgerile de suprafață. Turbinele eoliene de acest tip sunt construite în SUA, Japonia, Anglia, Germania și Canada. Turbina eoliană cu pale rotative este cea mai ușor de operat. Designul său asigură un cuplu maxim la pornirea turbinei eoliene și autoreglare automată viteza maxima rotatie in timpul functionarii. Pe măsură ce sarcina crește, viteza de rotație scade și cuplul crește până la oprirea completă.
Ortogonală
Turbinele eoliene ortogonale, după cum cred experții, sunt promițătoare pentru energie la scară largă. Astăzi, adoratorii vântului ai modelelor ortogonale se confruntă cu anumite dificultăți. Printre acestea, în special, se numără și problema lansării.
Instalațiile ortogonale folosesc același profil de aripă ca o aeronavă subsonică (vezi Fig. (6)).
Avionul, înainte de a se „apleca” pe forța de ridicare a aripii, trebuie să decoleze. La fel este și cazul instalării ortogonale. În primul rând, trebuie să îi furnizați energie - învârtiți-l și aduceți-l la anumiți parametri aerodinamici și abia atunci el însuși va trece de la modul motor la modul generator.
Priza de putere începe la o viteză a vântului de aproximativ 5 m/s, iar puterea nominală se realizează la o viteză de 14...16 m/s.
Calculele preliminare ale turbinelor eoliene prevăd utilizarea lor în intervalul de la 50 la 20.000 kW. Într-o instalație realistă de 2000 kW, diametrul inelului de-a lungul căruia se mișcă aripile ar fi de aproximativ 80 de metri. Turbina eoliană puternică are dimensiuni mari. Cu toate acestea, vă puteți descurca cu cele mici - luați numărul, nu mărimea. Echipând fiecare generator electric cu un convertor separat, puteți însuma puterea de ieșire generată de generatoare. În acest caz, fiabilitatea și supraviețuirea turbinei eoliene crește.
Utilizări neașteptate pentru turbinele eoliene
Turbinele eoliene care funcționează efectiv au scos la iveală o serie de fenomene negative. De exemplu, proliferarea turbinelor eoliene poate îngreuna primirea emisiunilor de televiziune și poate crea unde sonore puternice.
Turbinele eoliene pot face mai mult decât să genereze energie. Capacitatea de a atrage atenția prin rotire fără a cheltui energie este folosită pentru publicitate. Cea mai simplă este o turbină eoliană carusel cu o singură lamă, care este o placă dreptunghiulară cu margini îndoite.
Montat pe perete, începe să se rotească chiar și cu un vânt ușor.
Pe o suprafață mare a aripii, o turbină eoliană carusel cu trei până la patru pale poate roti afișe publicitare și un mic generator. Electricitatea stocată în baterie poate lumina aripile cu reclamă noaptea și, pe vreme calmă, le poate roti.
Slide 1
Slide 2
Energia eoliană de pe pământ este inepuizabilă. De multe secole, oamenii au încercat să transforme energia eoliană în avantajul lor, construind stații eoliene care îndeplinesc diverse funcții: mori, pompe de apă și ulei, centrale electrice. După cum au arătat practica și experiența multor țări, utilizarea energiei eoliene este extrem de profitabilă, deoarece, în primul rând, costul vântului este zero, iar în al doilea rând, electricitatea este obținută din energia eoliană și nu prin arderea combustibilului cu carbon, arderea. ale căror produse sunt cunoscute ca fiind periculoase. Din cauza emisiilor constante de gaze industriale în atmosferă și a altor factori, contrastul de temperatură de pe suprafața pământului este în creștere. Acesta este unul dintre principalii factori care duce la o creștere a activității eoliene în multe regiuni ale planetei noastre și, în consecință, la relevanța construcției de stații eoliene - o sursă alternativă de energie.
Slide 3
Centrală eoliană rotativă (WPP) Convertește energia cinetică a fluxului vântului în energie electrică. Un parc eolian constă dintr-un dispozitiv eolian mecanic (rotor sau elice), un generator de curent electric, dispozitive automate controlul funcționării turbinei eoliene și generatorului, structuri pentru instalarea și întreținerea acestora.
Slide 4
O centrală eoliană este un set de dispozitive tehnice pentru transformarea energiei cinetice a fluxului vântului în energie mecanică de rotație a rotorului generatorului. O turbină eoliană constă din una sau mai multe turbine eoliene, un dispozitiv și sisteme de stocare sau de rezervă control automatși reglarea modurilor de funcționare ale instalației. Zonele îndepărtate, insuficient alimentate cu energie electrică, nu au practic altă alternativă viabilă din punct de vedere economic, precum construirea de centrale eoliene.
Slide 5
Vântul are energie cinetică, care poate fi convertită de un dispozitiv eolian-mecanic în energie mecanică și apoi de un generator electric în energie electrica. Viteza vântului se măsoară în kilometri pe oră (km/h) sau metri pe secundă (m/s): 1 km/h = 0,28 m/s 1 m/s = 3,6 km/h. Energia eoliană este proporțională cu cubul vitezei vântului. Energia eoliană = 1/2 dAtS3 d - densitatea aerului, A - zona prin care trece aerul, t - perioada de timp, S - viteza vântului.
Slide 6
Puterea (P) este proporțională cu energia eoliană care trece printr-o suprafață („suprafață măturată”) pe unitatea de timp. Puterea eoliană = 1/2 dAS3
Slide 7
Vântul se caracterizează prin următorii indicatori: viteza medie lunară și medie anuală în conformitate cu gradațiile de magnitudine și semne externe conform scalei Beaufort; viteza maximă într-o rafală - foarte indicator important stabilitatea funcționării centralei eoliene; direcția vântului/vânturilor – „roza vânturilor”, frecvența modificărilor direcției și a forței vântului (Fig. 1); turbulența este structura internă a fluxului de aer, care creează gradiente de viteză nu numai în plan orizontal, ci și în plan vertical; rafale - modificarea vitezei vântului pe unitatea de timp; densitatea fluxului vântului, în funcție de presiunea atmosferică, temperatură și umiditate. vântul poate fi un mediu monofazat, precum și un mediu bifazic și multifazic care conține picături de particule lichide și solide de diferite dimensiuni care se deplasează în interiorul fluxului cu viteze diferite.
Slide 8
Modele de vânt. a) Medie în timp și spațiu, b) Modificarea vitezei vântului cu înălțimea, c) Modelul vântului turbulent a) b) c)
Slide 9
Utilizarea energiei eoliene În 2008, capacitatea totală a energiei eoliene a crescut la nivel mondial la 120 GW. Centralele eoliene din întreaga lume au produs aproximativ 200 de miliarde de kWh în 2007, reprezentând aproximativ 1,3% din consumul global de energie electrică. La nivel mondial, peste 400 de mii de oameni erau angajați în industria energiei eoliene în 2008. În 2008, piața globală a echipamentelor eoliene a crescut la 36,5 miliarde de euro, sau aproximativ 46,8 miliarde de dolari SUA. În 2007, 61% din centralele eoliene instalate erau concentrate în Europa, 20% în America de Nord și 17% în Asia. În 2009, fermele eoliene din China au generat aproximativ 1,3% din producția totală de energie electrică a țării. În China, o lege privind sursele regenerabile de energie este în vigoare din 2006. Este de așteptat ca până în 2020 capacitatea de energie eoliană să ajungă la 80-100 GW.
Slide 10
Aspecte de mediu ale energiei eoliene Emisii în aer Impactul asupra climei Ventilație urbană Zgomot Vibrații de joasă frecvență Interferențe radio
Slide 11
Energia eoliană în Republica Belarus Energia eoliană, ca orice sector economic, trebuie să aibă trei componente obligatorii care să îi asigure funcționarea: resurse de energie eoliană, echipamente pentru energie eoliană și infrastructură eoliană dezvoltată. 1. Pentru sectorul energiei eoliene din Belarus, resursa de energie eoliană este practic nelimitată. Țara are o rețea electrică centralizată dezvoltată și număr mare spatiu liber neocupat de entitati economice. Prin urmare, amplasarea centralelor eoliene (WPP) și a centralelor eoliene (WPS) este determinată numai de amplasarea competentă a echipamentelor eoliene în zone adecvate pentru aceasta. 2. Oportunitățile de achiziție de echipamente eoliene străine sunt foarte limitate din cauza lipsei unei alegeri suficiente de echipamente pentru turbinele eoliene și parcurile eoliene care să corespundă condițiilor climatice din Belarus, precum și opoziția puternică a oficialilor administrativi responsabili din sectorul energetic oficial. . 3. Lipsa infrastructurii pentru proiectarea, implementarea și exploatarea tehnologiei eoliene și, în consecință, experiența practică și personalul calificat pot fi depășite doar prin cooperarea activă cu reprezentanții infrastructurii eoliene dezvoltate din străinătate.