|
В настоящее время все больше людей проникается идеей энергосбережения. У нас в Калининграде даже школьники в своих сочинениях вполне грамотно излагают суть главной идеи - применение энергосберегающих технологий и материалов, повсеместная экономия сырьевых ресурсов. Топливно-энергетический кризис перешел с нами в ХХI век, поэтому ученые многих стран пытаются решить эту проблему различными методами. К таковым можно отнести:
- использование водных ресурсов малых рек
- морских волн
- геотермальных вод и гейзеров
- солнечной энергии
- энергии ветра
- использование отходов производства и бытового мусора и др.
Из них наиболее перспективными и доступными на настоящий момент являются ветровая и солнечная энергии.
Если вернуться назад в историю, то ещё в Персии упоминается применение ветряных мельниц во II веке до н.э. Ещё раньше они применялись в Китае. У нас, в России, к началу ХХ века были построены и успешно работали более 2500 тысяч ветряных мельниц, общей мощностью примерно 1 млн. кВт. Поскольку история развития солнечной и ветровой энергии заняла бы много времени и места, оставим эту тему для отдельной статьи.
В настоящей статье я хотел бы кратко рассказать о системах электроснабжения, использующих энергию ветра и солнца. Первоначально они предназначались для приморских и высокогорных поселков домов, условий пустыни, фермерских хозяйств, экспедиций, в общем такого типа условий, при которых строительство стационарной системы электроснабжения составляло бы значительно большие затраты, чем на создание автономной системы электроснабжения. При этом определяющее значение имело наличие в этой местности устойчивых ветров.
Итак, что из себя представляет установка, которую принято называть ветрогенератором или ветроэнергетической установкой? Конструктивно она состоит из ветроколеса с лопастями, повышающего редуктора, ветрогенератора, установленного на мачте, инвертора, аккумуляторной батареи. Зачастую, для большей надёжности, в состав такой автономной системы электроснабжения включают блоки солнечных батарей и бензиновый (дизельный) электроагрегат. Принцип действия ветрогенератора таков:
сила ветра вращает ветроколесо с лопастями, передавая крутящий момент через редуктор на вал генератора. Таким образом, реализуется принцип превращения механической энергии в электрическую. Мощность ветрогенератора зависит от размеров ветроколеса, скорости ветра, а также высоты мачты. Выпускаемые в настоящий момент ветрогенераторы имеют диаметр лопастей от 0,75 до 60 и более метров. Инвертор представляет собой узел, который выполняет задачу преобразования электрического тока в синусоидальный и дополнительную стабилизацию напряжения. В буфере с инвертором работает аккумулятор, который подаёт напряжение в сеть нагрузки при отсутствии ветра.
Самым маленьким из ветрогенераторов является тип G-60.При диаметре пятилопастного ротора 0,75 метра и скорости ветра 3-10 метров в секунду он вырабатывает мощность 60 ватт напряжением 12\24 вольта, при этом весит 9 кг. Такой "малыш" легко умещается для транспортировки в любую машину или лодку. Он служит для зарядки батарей, работы средств связи и освещения. Ниже приведены характеристики других зарубежных ветрогенераторов, которые могут применяться для электроснабжения отдельных домов и других объектов.
|
N п\п |
Тип
ветрогенератора |
Фирма |
Страна |
Диаметр ротора (м) |
Мощность (Вт) |
Кол-во лопастей |
Вес (кг) |
| 1 |
G-60 |
J.Bornay |
Испания |
0,75 |
60 |
5 |
9 |
| 2 |
Rutland503 |
Rutland |
Англия |
0,51 |
60 |
6 |
|
| 3 |
Rutland503 |
Rutland |
Англия |
0,91 |
80 |
6 |
|
| 4 |
Inclin 250 |
J.Bornay |
Англия |
1,35 |
250 |
2 |
32 |
| 5 |
MarlecFM 1803 |
Мarlec |
Англия |
1,83 |
250 |
2 |
|
| 6 |
Air Marine |
Southwest Windpower |
США |
1,15 |
400 |
3 |
5,85 |
| 7 |
Air wind module |
Southwest Windpower |
США |
1,15 |
400 |
3 |
5,85 |
| 8 |
Air industrial |
Southwest Windpower |
США |
1,15 |
400 |
3 |
6,2 |
| 9 |
Inclin 600 |
J.Bornay |
Испания |
2 |
600 |
2 |
38 |
| 10 |
WT600 |
Proven |
США |
2,55 |
600 |
3 |
19 |
| 11 |
Inclin 1000 |
J.Bornay |
Испания |
2,86 |
1000 |
2 |
45 |
| 12 |
BWC XL.1 |
Bergey Windpower |
Бельгия |
2,5 |
1000 |
3 |
43 |
| 13 |
Whisper H-80 |
Southwest Windpower |
США |
3 |
1000 |
3 |
30 |
| 14 |
Whisper H-40 |
Southwest Windpower |
США |
2,1 |
1500 |
3 |
21 |
| 15 |
BWC 1500 |
Bergey Windpower |
Бельгия |
3 |
1500 |
3 |
168 |
| 16 |
Inclin 1500 |
J.Bornay |
Испания |
2,86 |
1500 |
2 |
42 |
| 17 |
WT600 |
Proven |
США |
3,5 |
2500 |
3 |
70 |
| 18 |
Inclin 3000 |
J.Bornay |
Испания |
4 |
3000 |
2 |
105 |
| 19 |
Whisper 175 |
Southwest Windpower |
США |
4,6 |
3200 |
2 |
450 |
| 20 |
WT600 |
Proven |
США |
5,5 |
6000 |
3 |
450 |
| 21 |
ВК
12КW |
Bergey |
США |
5,8 |
12000 |
3 |
450 |
Все модели комплектуются мачтами решётчатой или телескопической конструкции, некоторые модели комплектуются 4-мя тросовыми растяжками с анкерами. Каждый ветрогенератор снабжён системой ориентации по ветру и защитой от ураганных порывов.
Солнечные батареи, включаемые в состав ветроустановки, набираются из модулей в 10, 40, 50, 55, 60, 70, 75, 80, 100, 110, 120 Вт и могут составляться на любую мощность.
В последние несколько лет, ввиду всё более обостряющегося топливно-энергетического кризиса, развитие альтернативной энергетики получило дополнительный толчок. В Западно-Европейских и Скандинавских странах, Америке и Японии уже созданы и уверенно развиваются при поддержке государства ассоциации альтернативной энергетики. Там разработаны и функционируют ветроэнергетические установки мощностью 1,5 и более МВт. Вырабатываемая этим сектором электроэнергия в Бельгии и Дании составляет значительную часть.
Страны СНГ также делают попытки развить аналогичный сектор энергетики. Это, в первую очередь,
Украина, Кыргыстан, Белоруссия, Башкортостан. У нас, в России, также растёт интерес к ветроустановкам. Уже созданы и прошли испытания отечественные модели такие, как ВП-3,72 (Объединение "Ветромоторы") и ВЭУ-3, ВЭУ-10, мощностью соответственно 3 и 10 кВт. В настоящий
момент в разных регионах России разрабатываются не только серьёзные проекты создания целых систем ветровой энергетики, но и инвестиционные проекты по развёртыванию производства
ветроэнергетических установок 0,5-10 кВт, а также гелиоустановок.
Во многих странах уже много лет назад применялись так называемые кооперативные ветроэнергетические установки. Это тот самый пример, когда 10-15 семей совместно приобретают ветрогенератор, и в течение дальнейших 15-20 лет экономят до 70% потребляемой электроэнергии (ведь установка автоматически, незаметно для ее владельца, переключает все нагрузки на себя.
Мало кто знает, что с помощью интернета нами разворачивается обширная программа анализа дефицита
электроэнергии по регионам, которая ставит целью определение групп потребителей, особо страдающих от отключений и низкой надежности централизованных электросетей, и ее главная задача-возмещение этого дефицита альтернативными источниками электроэнергии.
|
|
