Ветровые электростанции

К 2030 г. в Украине должно вырабатываться 30% электроэнергии от ВИЭ (возобновляемых источников энергии – солнца, ветра, воды). В 2019г от ВИЭ производится меньше 8% электроэнергии, подавляющее большинство - большая гидроэнергетика. Специалисты утверждают, что из ВИЭ можно вырабатывать до 74% потребности.

В Украине преобладают  потоки со, среднегодовыми, скоростями 5 м/сек. Это дает возможность создания ВЭС общей мощностью до 49% потребности. 30 МВт*час в год.

Однако генерация большого количества электроэнергии ВЭС связано с некоторыми трудностями:

 

  • Стоимость «зеленой» электроэнергии. Сегодня ее высокая стоимость компенсируется низкой стоимостью электроэнергии АЭС.
  • Нестабильность выработки электроэнергии от ВЭС, которая сейчас компенсируется выработкой электроэнергии ТЭС
  • Экологические проблемы. Мощные горизонтальные  ВЭС создают опасность для птиц, особенно перелетных. Инфразвук «разгоняет» все живое. Не изучено влияние замедления потоков воздуха на климат региона и планеты в целом
  • Получение разрешение от организации, занимающейся выделением радиочастот.

Многие из этих проблем можно избежать, применяя вертикальные ВЭС малой и средней  мощности.

Полный комплект ВЭС малой и средне мощности состоит:

  • Ветроколесо. Служит для преобразования кинетической энергии ветра во вращательное движение.
  • Генератор. Преобразует энергию вращения ветроколеса в электроэнергию. Скорость и мощность ветроколеса и генератора должны быть согласованы. В случае необходимости применяют редуктора или мультиплексоры.
  • Контроллер заряда. Управляет зарядом и разрядом АКБ.
  • АКБ. Обеспечивает накопление энергии, ее хранение и передачу в нагрузку через инвертор.
  • Инвертор. Обеспечивает преобразование энергии, запасенной в АКБ, к виду, необходимому для питания нагрузки.

В таких ВЭС для снижения стоимости можно исключить АКБ и контроллер заряда, а выработанную электроэнергию, через двунаправленный счетчик, передавать в сеть.

Такая система не может служить для аварийного электроснабжения, но может снизить затраты на электроснабжение. При этом стоит иметь ввиду, что для формирования «чистой» синусоиды 50Гц, 220В на выходной каскад инвертора надо подать не менее 400 В постоянного напряжения.

Для заряда АКБ редко используют напряжение, превышающее 100 В. Поэтому в генераторах, предназначенных для работы без АКБ рабочее напряжение должно быть в  4-5 раз выше чем у генераторов, работающих с АКБ.

Наши собственные разработки позволяют сделать гибридный вариант электроснабжения, где аккумуляторы выполняют роль буфера, а далее происходит преобразование постоянного тока в переменный. Данная схема позволяет не только сгладить скачки напряжения при порывах ветра, но и эффективно использовать ВСЮ вырабатываемую энергию от ветроэлектростанций.

Кроме вышеперечисленного следует сказать , что наиболее эффективно использовать для максимальной автономии гибридный вариант «ветер+солнце». Так как при особенностях нашего климата, когда большую часть зимы нет солнца, но ветер достаточно сильный, а также то, что ночью ветрогенератор тоже может работать, то в этом случае мы практически всегда будем иметь альтернативный источник питания.

Но перед установкой следует изучить данную местность , какие ветра и на каких высотах преобладают, нет ли поблизости зданий и деревьев, которые будут тормозить воздушные массы и создавать турбулентные завихрения воздуха. Нам не хотелось бы, чтобы вместо эффективного капиталовложения вы получили эффектный огромный вентилятор.

Давайте осмысленно делать мир лучше!