Tuulikud energiaallikana. Tuuleparkide seade, tööpõhimõte, eelised ja puudused. Tuuleparkide eelised

Vaatame ebatraditsioonilisi energiatootmisvõimalusi, nimelt tuuleparke. Endiselt on vastuoluline küsimus seda tüüpi energiatootmise võimalikkuses ilma tõsiste toetusteta, nende seadmete laialdase ja laialdase kasutamise võimalikkuses (ja mitte ainult konkreetsetel juhtudel). Keskkonnasõbralikkuse küsimust me aga ei vaidle. No see on ka ilus :-)

Vaatame...

Euroopas ja Ameerika Ühendriikides on tohutud tuulikud tuttavaks maaelu elemendiks. Need kaunid hiiglased on paigaldatud mitte ainult maapinnale, vaid ka veekogudesse.

Idee kasutada tuuleenergiat elektrienergia tootmiseks ei ole uus. See sündis 19. sajandi lõpus, nimelt talvel 1887-88, kui Ameerika elektritööstuse üks rajajaid Charles F. Brush ehitas elektri tootmiseks mõeldud automaatselt juhitava tuuleturbiini prototüübi. Sel ajal oli see hiiglaslik - rootori läbimõõt oli 17 meetrit ja koosnes 144 seedripuust valmistatud labast.

Euroopa esimene tuulepark elektrijaam lasti käiku 1900. aastal ja Teise maailmasõja alguseks töötas planeedil mitu miljonit tuulikut.

Kaasaegne tuulik on 70–125 m kõrgune terastorn, mille peal on generaator ja labadega rootor. komposiitmaterjalid. Tänapäeval kasutatakse 56-meetriseid labasid.

Liikuvate õhumasside energia on tohutu. Tuuleenergia varud on enam kui sada korda suuremad kui kõigi planeedi jõgede hüdroenergia varud. Tuul puhub pidevalt ja kõikjal maa peal. Kliimatingimused võimaldavad tuuleenergiat arendada suurel alal.

Esmapilgul tundub tuul olevat üks soodsamaid ja taastuvamaid energiaallikaid. Erinevalt Päikesest võib ta "töötada" talvel ja suvel, päeval ja öösel, põhjas ja lõunas.Tuul on aga väga hajutatud energiaressurss.

Tuuleenergia "määrdub" peaaegu alati tohututele territooriumidele. Tuule peamised parameetrid - kiirus ja suund - muutuvad mõnikord väga kiiresti ja ettearvamatult, mistõttu on see vähem "usaldusväärne" kui Päike. Seega on tuuleenergia täielikuks kasutamiseks kaks lahendamist vajavat probleemi. Esiteks on see võimalus "püüda" tuule kineetiline energia maksimaalselt alalt.Teiseks on veelgi olulisem saavutada tuulevoolu ühtlus, püsivus.Teine probleem on veel raskesti lahendatav.

Esimese probleemi lahendamiseks kaasati lennuki konstruktsiooni spetsialistid, kes suudavad maksimaalse tuuleenergia saamiseks valida sobivaima labaprofiili. Teadlaste ja inseneride jõupingutustega on loodud mitmesuguseid kaasaegseid tuuleturbiine.

Need on mitme labaga "karikakrad" ja propellerid nagu kolme, kahe ja isegi ühe labaga lennukipropellerid. Vertikaalsed struktuurid on head, kuna püüavad kinni mis tahes suuna tuule; ülejäänud peavad tuulega keerama. Selline vertikaalne rootor meenutab piki lõigatud ja teljele kinnitatud tünni. On ka originaalseid lahendusi. Näiteks purjega käru sõidab mööda rööparõngast ja selle rattad ajavad elektrigeneraatorit.

Klikitav 1700 px

Kümnete tuhandete tuulikute seas on hiiglaslikke ja väikseid, ühe maja kohta. Ja need on lihtsalt hiiglaslikud tuuleveskid. Üks seni suurimaid tuulikuid ehitati 2002. aasta septembris Saksamaal Magdeburgi lähedal. Selle võimsus on 4,5 megavatti, iga kolme tera pikkus on 52 meetrit ja laius 6 meetrit ning kaal 20 tonni. Rootor on paigaldatud 120-meetrisele tornile.

Tuuleenergia uusim saavutus on tuulikud, mille rootori läbimõõt ületab hiigellennukite, isegi meie Ruslani tiibade siruulatust. Sellise paigaldise võimsus on 1-2 megavatti ja see on võimeline varustama elektriga 800 kaasaegset elamut.

Levinuim tuuleelektrijaamade tüüp on horisontaalvõlliga turbiin, mille labade arv on 1 kuni 3. Erinevate autorite hinnangul on Maa tuuleenergia potentsiaal 1200 TW, kuid selle tüübi kasutamine energia eri Maa eri piirkondades ei ole sama. Venemaal on tuuleenergia brutopotentsiaal 80 triljonit. kW / h aastas ja Põhja-Kaukaasias - 200 miljardit kW / h (62 miljonit tonni tavakütust). Need väärtused on oluliselt suuremad kui orgaanilise kütuse tehnilise potentsiaali vastavad väärtused. Aasta keskmine tuulekiirus 20-30 m kõrgusel maapinnast peab olema piisavalt suur, et õigesti orienteeritud vertikaalset lõiku läbiva õhuvoolu võimsus saavutaks transformatsiooniks vastuvõetava väärtuse.

Tuuleparkidest on reeglina kasu piirkondades, kus tuule keskmine aastane kiirus on 6 meetrit sekundis või rohkem ja mis on muude energiaallikate poolest kehvad, samuti piirkondades, kus kütuse tarnimine on väga kallis.

Norra teatas plaanist ehitada maailma suurim tuuleturbiini 2011. aastal. Tööd juba käivad. Tuuleturbiini kõrgus on 533 jalga ja rootori läbimõõt on 475 jalga. Eeldatakse, et turbiin toidab 2000 kodu. Rekordi prototüüp maksab 67,5 miljonit dollarit.

Tuuleelektrijaam, mis asub kohas, kus õhuvoolu aastane erivõimsus on umbes 500 W/m2 (õhuvoolu kiirus 7 m/s), suudab sellest 500 W/m2 elektrienergiaks muuta umbes 175. Arvestada tuleks ka tuulikute poolt piirkonna maastikul tehtavate muutustega, nende paigutus peab vastama mitte ainult ohutus- ja efektiivsusstandarditele, vaid ka õigele paigutusele maapinnale (juhuslikult paiknevaid tuulikuveskeid on vähem tõhusamad kui need, mis asuvad teatud geomeetrilises järjestuses).

Väikesed tuuleturbiinid on tavaliselt mõeldud autonoomseks tööks. Süsteemid, millele need toiteallikaks on, on peened, nõuavad kõrgema kvaliteediga toiteallikaid ega võimalda toitekatkestusi, näiteks vaiksetel perioodidel. Seetõttu vajavad nad alauuringut, st varuenergiaallikaid, näiteks tuuleturbiinidega sama või väiksema võimsusega diiselmootoreid.

Mis puutub võimsamatesse tuulikutesse (üle 100 kW), siis neid kasutatakse elektrijaamadena ja need kuuluvad tavaliselt elektrisüsteemidesse. Tavaliselt paigaldatakse ühele kohale piisavalt suur hulk tuulikuid, moodustades nn tuulepargi. Ühel pool (talu) võib tuul puhuda, teisel pool on sel ajal vaikne. Tuulikuid ei tohiks asetada liiga lähedale, et need üksteist ei blokeeriks. Seetõttu (talu) võtab palju ruumi.

Tuuleenergia sõltub suuresti looduse kapriisidest. Tuule kiirus võib olla nii väike, et tuuleagregaat ei saa üldse töötada, või nii suur, et tuuleagregaat tuleb peatada ja võtta kasutusele meetmed selle hävimise eest kaitsmiseks. Kui tuule kiirus ületab nimitöökiirust, siis osa eraldatud mehaanilisest tuuleenergiast ei kasutata ära, et mitte ületada generaatori nimielektrilist võimsust. Sest tõhus töö Tuuleturbiinid paigutatakse avatud aladele, harvem põllumaale, mis suurendab nende tootlikkust. Mägipiirkondades töötavad tuuleseadmed tõhusalt tänu looduslikud omadused neist aladest valitseb seal õhumasside liikumine suure jõu ja kiirusega, pealegi annab see energiat raskesti ligipääsetavatele aladele.

Õige paigaldus mõjutab tuuleagregaatide efektiivsust, seega on elektrienergia eritootmine aasta jooksul 15 - 30% tuuleenergiast või isegi vähem, olenevalt asukohast ja paigaldusparameetritest.

Praegu kuulub suuruse ja võimsuse rekord (141 meetrit ja 7 megavatti) Enercon E-126 tuuleturbiinile, mis asub Saksamaal Emdeni linna lähedal.

Tuuleturbiini paigaldamine Enercon E-126:

Tuuleturbiinid ei saasta keskkond, ei mõjuta Maa atmosfääri soojusbilanssi, ei tarbi hapniku, ei tekita heitmeid süsinikdioksiid ja muud saasteained. Nende abiga palju elektrienergia tootmiseks on vaja tohutuid maa-alasid. Need töötavad kõige paremini seal, kus puhub tugev tuul.

Tänapäeval varustavad tuuleturbiinid õlitöötajaid usaldusväärselt elektriga; nad töötavad edukalt raskesti ligipääsetavates piirkondades, kaugetel saartel, Arktikas, tuhandetes põllumajandusfarmides, kus läheduses pole suuri asulaid ega avalikke elektrijaamu.

Paigalduse projekteerimisel oli kõige keerulisemaks probleemiks propelleri sama arvu pöörete tagamine erinevate tuuletugevustega. Lõppude lõpuks peaks generaator võrguga ühendamisel andma mitte ainult mõnda elektrienergia, kuid ainult vahelduvvool teatud tsüklite arvuga sekundis, st standardsagedusega 50–60 Hz. Seetõttu reguleeritakse labade kaldenurka tuule suhtes, keerates neid ümber pikitelje: tugeva tuule korral on see nurk teravam, õhuvool liigub labade ümber vabamalt ja annab neile väiksema osa omast. energiat. Lisaks labade reguleerimisele pööratakse kogu generaator masti küljes automaatselt tuulde.

Üheks probleemiks, mis tuulikute puhul on tekkinud, on tuulise ilmaga energia üleküllus ja tuuleta perioodil selle vähesus. Tuuleenergia salvestamiseks on palju võimalusi, kaaluge lihtsaimat võimalust: see seisneb selles, et tuuleratas juhib pumpa, mis pumpab vett ülal asuvasse reservuaari ja seejärel juhib sellest välja voolav vesi. veeturbiin ja alalis- või vahelduvvoolugeneraator . On ka teisi viise ja projekte: alates tavapärastest, kuigi väikese võimsusega akudest kuni hiiglaslike hoorataste pöörlemiseni või suruõhu maa-alustesse koobastesse surumiseni ja kuni vesiniku tootmiseni kütusena. Eriti paljutõotav on viimane viis. Elekterüksuse tuulest laguneb vesi hapnikuks ja vesinikuks. Vesinikku saab säilitada veeldatud kujul ja põletada vastavalt vajadusele soojuselektrijaamade ahjudes.

Tuuleveskid paigaldatakse mitte ainult maale, vaid ka avatud veealadele:

Maailma kõrgeim tuulik asub San Juani provintsis 4110 meetri kõrgusel merepinnast. Selle paigaldas maailma suurim kullakaevandusettevõte Barrick. Tuulik on kantud Guinnessi rekordite raamatusse.

Tuuleturbiin on kallis seade, kuid selle ostukulu tasub end ära esimese 7 tööaasta jooksul. Eeldatav kasutusiga on 25 aastat.

Euroopa liider tuuleenergia kasutamisel on Taani. Selles riigis paigutatakse need tavaliselt kivistele riffidele ja madalatele vetele, kuni 2 km kaugusele rannikust.

Klõpsatav

Šoti välihübriide peetakse Euroopa kõige tuulisemaks kohaks. Nende saarte põhjaosa puhub pidevalt õhku. Tuul ei peatu seal peaaegu kunagi.

Eelmise aasta lõpus teatas Deepwater Wind plaanist rajada maailma suurim süvamere tuulepark.

Eeldatakse, et see ehitatakse 29–43 km kaugusele Rhode Islandi ja Massachusettsi rannikust ning see toodab kuni 1000 megavatti, mis on võrreldav tuumaelektrijaamaga. Tuulikud paigaldatakse ookeani põhjasügavusega 52 m – see on oluliselt sügavam kui ükski teine ​​kaasaegne tuulepark.

Klõpsatav

Ja siin on veel üks huvitav tuuleveski

Norra ranniku lähedale Põhjamerre on paigaldatud maailma esimene ujuvtuulik. Sellest teatas teisipäeval norralane energiaettevõte StatoilHydro. Turbiin, mis kannab nime Hywind, ulatub 65 meetri kõrgusele ja kaalub 5300 tonni. See paigaldati umbes 10 kilomeetri kaugusele Karmoy saarest, riigi edelarannikust, teatas ettevõte pressiteates.

"Tuuleveski" on paigaldatud ujuvplatvormile, mis on kinnitatud kolme ankruga. Platvormi sisse asetatud vesi ja kivid toimivad ballastina.

StatoilHydro plaanib testida Hywindi järgmise kahe aasta jooksul, enne kui otsustab toota rohkem ujuvaid tuuleturbiine.

StatoilHydro ekspertide sõnul võib see tehnoloogia huvi pakkuda Jaapanile, Lõuna-Koreale, USA California osariigile, osadele USA idarannikust ja Hispaaniale. Need on vaid mõned potentsiaalsed turud.

Hywindi saab paigaldada kaugemale avamerest kui juba töötavad staatilised tuuleturbiinid. Jutt käib sügavustest 120 meetrist 700 meetrini, mis võimaldab uue turbiini paigutada rannikust palju kaugemale.

Kokku investeeriti 2,3-megavatise ujuvturbiini loomisse 400 miljonit krooni (46 miljonit eurot), mis teeb selle maapealsetest analoogidest kallimaks. Nüüd peamine ülesanne tootmisettevõtted - nende arendamise kulude vähendamiseks.

Tuuleenergia on tohutu energia, seda tuleb lihtsalt korralikult vastu võtta ja salvestada.

Mõelgem nüüd tuuleturbiinide negatiivsele mõjule inimeste ja loomade elupaigale, telekommunikatsioonile ja -viisidele. hooajaline ränne linnud. Tõesti suured tuuleturbiinid mõjutavad telesignaali. Kuni 0,5 km kaugusel põhjustavad need häireid telesignaalis, see on tingitud asjaolust, et tuuliku tuuleratta labad peegeldavad signaale, põhjustades häireid telesignaali edastamisel. Suure, üle 20 kW võimsusega tuuleturbiinide töö tõttu tekib piisav hulk infraheli, mis mõjutab inimeste ja loomade seisundit. Suurte tuuleturbiinide töötamise ajal tekib ka tuuleratta tööst tulenev loomulik müra. Seetõttu on üle 10 kW elektrituulikute paigutamine linna piiresse ebasoovitav. Nad püüavad nende negatiivsete teguritega võidelda, eriti kasutades uut tüüpi materjale, mis on võimelised edastama signaale suures spektris jne.

Tuuleenergia äratab üha enam huvi ja soovi täiustada seadmeid maksimaalne efektiivsus. Paljudes riikides hakatakse neid kasutama kodudes, taludes ja väiketootmises.

Ja siin on selline projekt:

Šotimaa idarannikule kerkib peagi ebatavaline tuulepark, millel on mitte kolm, vaid kaks laba. Ekstravagantne tuulik saab ilmselt kuulsaks ka selle poolest, et suudab vastu võtta helikoptereid.Inhabitati teatel teatas Šotimaa energiaminister Fergus Ewing hiljuti, et valitsus kiitis heaks Hollandi firma 2-B Energy projekteeritud uuendusliku tuuliku ehitamise. Energiapark Fife kompleksi osana, umbes 20 meetri kaugusel kaldast, ehitatakse hiiglaslik 6 megavatine kahe labaga tuulik.

Palju küsimusi tekitav kopteriväljak on olemas vaid kujunduspiltidel rubriigis “üldmulje”. Šoti valitsuses helikopterite tuuleveskile maandumist ei käsitleta (illustratsioonid 2-B Energy).

2-B Energy töötas 2007. aastal nullist välja uut tüüpi turbiini. Selle tuulikud on mõeldud töötamiseks spetsiaalselt vee peal, rannikuvööndis, kus puuduvad ranged müranõuded ja ranged piirangud ehitise suurusele. Kahe tera kohta kolme asemel selgitab ettevõte, et mida vähem liikuvaid osi, seda parem on hooldatavus.

BusinessGreeni andmetel soovis 2-B Energy paigaldada Šotimaale kaks tuuleturbiini, kuid sai heakskiidu vaid ühele.

"Asjaolu, et uuenduslikud ettevõtted valida oma uusi ideid Šotimaal katsetada, kinnitab veel kord meie riigi mainet igat tüüpi uute "roheliste" energiatehnoloogiate arendamise ja rakendamise kohana," ütles minister Ewing. Ilmselt alustatakse katseturbiini ehitusega 2014. aastal.

Klõpsatav

Noh, veel üks projekt:

Väike Ameerika firma Joby Energy on välja töötanud projekti paigaldamiseks tohutu lendava tuulelohe kujul. Lohe on ristkülikukujuline metallraam, mis kannab tosinat väikest tera. Esiteks käivad labad mootoritega ja tõstavad nagu lennuki propelleri raami 400-500 meetri kõrgusele.

Seal tulevad mängu võimsad kõrgtuuled, mis pöörlevad labasid, tekitades elektrienergiat. Osa sellest läheb raami õhus hoidmiseks ja põhiosa kantakse maapinnale mööda metallist "niiti", mis ühendab raami stardipaigaga. Loomulikult on selleks vaja tugevaid ja kergeid materjale, mis on vajalikud kümnete meetrite pikkuse lendava (ja tugevale survele alluva) hiiglasliku raami loomiseks ning elektroonikat, mis peaks tagama automaatse lennujuhtimise ja manööverdamise, ning pidevalt kiirust ja suunda mõõtvaid andureid. tuulest ja seadme orientatsioonist ning arvutitest, mis vastavalt nende andurite juhistele juhivad automaatselt ja pidevalt raami orientatsiooni tuule suhtes ning muudavad seda vastavalt sellele, et tagada maksimaalne efektiivsus ja palju muud, mis ei olnud seal 10 aastat tagasi.

Klikitav 3000 px

Uus plaan pole mitte ainult realistlik. See on ka üsna paljulubav, mida tõendab üks, kuid väga kõnekas arv: inimkonna praegune energiavajadus on hinnanguliselt 17 teravatti, samas kui tuuleenergia troposfääris on 870 teravatti ehk üle 50 korra. rohkem. (Tuletame meelde, et troposfäär on atmosfääri pinnakiht kuni 20-30 kilomeetri kõrguseni, mis on ülemise stratosfäärist eraldatud üleminekukihiga; selle kihi all tekivad tuule kiirusega troposfäärile iseloomulikud pidevad "jugavoolud". 100-400 kilomeetrit tunnis Võrdluseks: maapinnal loetakse orkaaniks kiirust üle 117 kilomeetri tunnis.) Pole kaugeltki juhuslik, et see firma nii hoogsalt üht süsteemi teise järel katsetab. NASA korraldab peagi midagi sellist, nagu üle-Ameerika parim projekt töökindel ja ohutu lendav turbiin võimsusega 300 kilovatti. Asjaolu, et ettevõte on sellel võistlusel vaid üks kümnetest konkurentidest, annab tunnistust huvist uut tüüpi "puhta" energia vastu. Kuid veelgi selgemalt räägib sellest Ameerika valitsuse huvi uue plaani vastu. Just nemad andsid NASA-le raha kõigi nende eraprojektide koordineerimiseks ja läbivaatamiseks.

Nüüd on eelkatsel mitmesuguseid turbiinide lennutamise võimalusi - tuulelohe, rippuva õhupalli, lendava tiiva, langevarju jne kujul. Valik on usaldatud NASA-le, kellel on sellise töö kogemus juba olemas. Kõigepealt on vaja leida kõige tõhusam turbiinikanduri tüüp. Selleks testitakse neid kõiki samadel lennutingimustel kuni 600 meetri kõrgusel – see on piir, mille föderaalvalitsus alustuseks seadis.

Isegi sellel kõrgusel võivad lendavad turbiinid näidata oma eeliseid maapealsete turbiinide ees, sest nagu juba mainitud, kasvab tuuleenergia kõrgusega ja tuuleveskite võimsus, nagu praktika on juba välja selgitanud, on võrdeline tuuleenergia kuubiga. . See tähendab, et isegi kõrgusest tingitud kahekordse tuulejõu korral suudab lendav turbiin toota 8 korda rohkem võimsust kui maapealne turbiin, kolmekordselt aga isegi 27 korda rohkem. Kalkulaatorid usuvad, et tulevikus, kui sellised turbiinid lendavad 8-9 kilomeetri kõrgusel madalaimate "jugavoolude" tasemel keskmise tuulekiirusega 240 kilomeetrit tunnis, suudavad nad toota 20 000- 40 000 vatti labade ruutmeetri kohta.500 vatti asemel, mis annavad praegused maapealsed tuulikud.

Lisaks on nende eeliseks see, et kanderakett, kuhu on kinnitatud nanotoru “hõõgniit” (ehk voolu vastuvõtmiseks mõeldud kaabel), võtab enda alla väga väikese ala. Ja madu-turbiini hind on palju väiksem kui näiteks sellel Norra hiigel, kes valmistub nüüd merre sõitma. Teisest küljest jäävad lendavad tuulikud loomulikult sellistele hiiglastele alla iga üksiku paigaldise maksimaalse võimsuse poolest. Norra ujuva tuuliku võimsuse sobitamiseks peab lendava tuuliku tööpind olema mitusada ruutmeetrit, ning see seab disaineritele väga keerulisi – ja seni lahendamatuid – tehnilisi ülesandeid (tugevuse, tõstejõu jms osas.) Nii et maapealseid tuulikuid saab koguvõimsuselt ületada ainult kvantiteedi tõttu ning seetõttu on ka tuulikute entusiastid. Uus plaan räägivad täna selliste lendavate tuulikute tohutu võrgustiku loomisest, mille kanderaketid pannakse kokku konkreetse riigi teatud piirkondades - umbes nagu Deserteci projekt, mis teeb ettepaneku katta Sahara soliidsete päikesepeeglitega.

Erinevalt Desertekist, sel juhul kerkib aga õhuruumi keeruline küsimus. Iga lendav turbiin vajab oma hõõgniiti ja kuna see turbiin ei seisa ühel kohal, vaid kirjeldab tuule ja hõõgniidi mõjul teatud trajektoore taevas, siis vajab ta ka oma "õhukoridori" - omamoodi kaevu, kl. mille põhjas asub selle kanderakett, ja "seinad" on seatud selle turbiini takistusteta liikumise piiridega tuule mõjul. Aga ju lendavad tänapäeval õhus lennukid: madalal eralennukid, kõrgel sõjaväe-, kauba- ja reisilennukid ning igaüks neist nõuab oma õhukoridori. Nende koridoride süsteemi paigaldatakse riiklikul ja rahvusvahelisel tasandil ning paljude "niitide" olemasolu ja lendavad turbiinid ise võivad tekitada tohutu ohu. Seetõttu nõuab lendavate turbiinide võrgu arendamine keerulisi dispetšerarvutusi ja süsteemi rahvusvahelised lepingud. Seetõttu kavatseb NASA läbi viia juba olemasolevate lendavate turbiinide projektide konkurentsivõimelised testid ja projektide kontrollimine nende edasiseks täiustamiseks ühes kohas - California rannikul (nii, et niidid läheksid üle mere) ja mitte kõrgemal kui 600 meetrit. , et mitte segada tavalennunduse lende.

Ja ometi võib kõigist nendest raskustest hoolimata öelda, et õhust energia ammutamise plaan hakkab ilmet võtma. Tuleviku lendavad tuuleturbiinid annavad ilmselt oma ja võib-olla aja jooksul väga olulise panuse maailma vabastamisel naftakägistusest ja globaalse soojenemise ohust.

Klõpsatav

Klikitav 2000 px

Klõpsatav

Aga mis juhtub tuuleveskitega töötamise ajal.

Tuuleenergia on päikeseenergia vorm. Tuuled tekivad atmosfääri ebaühtlasest kuumenemisest päikese poolt, maapinna ebatasasusest ja Maa pöörlemisest. Tuulevoolude suund varieerub sõltuvalt maapinna topograafiast, veekogude ja taimestiku olemasolust.
Vetogeneraatorid kasutavad seda õhuliikumist ja muudavad selle selleks mehaaniline energia ja siis elektrisse. See artikkel käsitleb lühidalt probleemi kuidas tuulegeneraator töötab samuti küsimusi selle kohta tuuleenergia eelised ja puudused.

Inimesed hakkasid tuuleenergiat kasutama mitu sajandit tagasi, kui ilmusid tuulikud, mis pumpasid vett, jahvatasid vilja või täitsid muid funktsioone. Tänapäeva tuuleturbiin on tuuliku väga arenenud versioon. Enamikul tuuleturbiinidel on kolm laba, mis on paigaldatud terastorni otsa. 25 m kõrgune tuulegeneraator suudab elektriga varustada elamut, 80 m kõrgune tuuleturbiin suudab toita sadu kodusid.

Kui tuul läbib turbiini, hakkavad labad tuule kineetilise energia tõttu pöörlema. See juhib sisemist võlli, mis on ühendatud pöörlemiskiirust suurendava käigukastiga ja on ühendatud elektrit tootva generaatoriga. Kõige sagedamini koosnevad tuulikud terasest õõnesmastist, mille kõrgus võib ulatuda 100 m, turbiini rootorist, labadest, generaatori sillast, käigukastist, generaatorist, inverterist ja akust. Sageli on tuulikud varustatud seadmetega tuule suuna hindamiseks ja automaatseks pööramiseks ning energiakasutuse optimeerimiseks saab muuta ka labade nurka või “kaldenurka”.

Tuuleturbiinide tüübid

Kaasaegsed tuuleturbiinid jagunevad kahte põhirühma;

• horisontaalse pöörlemisteljega, nagu traditsioonilistes vee pumpamiseks kasutatavates tuuleveskites;
• vertikaalse pöörlemisteljega, need on Darrieuse pöörlevad ja labad.

Enamikul tänapäevastel tuulikutel on turbiini horisontaalne pöörlemistelg.

Tavaliselt koosnevad need:

• mastid seest õõnes, metallist või betoonist;
• gondlid, mis on paigaldatud masti ülaossa ja mis sisaldab võlli, käigukasti, generaatorit, kontrollerit ja pidurit;
• rootor, mis sisaldab labasid ja rummu;
• madala kiirusega võll, mida juhib rootor;
• suure kiirusega võll mis on ühendatud generaatoriga;
• käigukast, mis ühendab mehaaniliselt väikese ja kiire võlli, suurendades viimase pöörlemiskiirust;
• generaator mis toodab elektrit;
• kontroller, mis juhib tuulegeneraatori tööd;
• tuulelipp, mis määrab tuule suuna ja orienteerib turbiini vajalikus suunas;
• anemomeeter, mis määrab tuule kiiruse ja edastab andmed kontrollerile;
• pidurid, et kriitilistes olukordades rootor peatada.

Tuuleenergia eelised ja puudused

Taastuv energiaallikas

Tuuleenergia on avalik taastuv ressurss, nii et olenemata sellest, kui palju seda täna kasutatakse, on see saadaval ka tulevikus. Tuuleenergia on ka suhteliselt puhta elektri allikas – tuulepargid ei eralda õhusaasteaineid ega kasvuhoonegaase.

Hind

Kuigi tuuleenergia hind on viimase 10 aasta jooksul dramaatiliselt langenud, nõuab see suuremat esialgset investeeringut kui fossiilkütuste generaatorite ostmine. Ligikaudu 80% maksumusest moodustavad seadmed, sealhulgas objekti ettevalmistamine ja paigaldus. Kui aga võrrelda tuuliku ja fossiilkütuste jaama elutsüklit, siis muutub tuulik palju konkurentsivõimelisemaks, sest see ei nõua kütuse ostmist ja tegevuskulud on viidud miinimumini.

Keskkonnamõju

Kuigi tuulepargid ei avalda keskkonnale nii suurt mõju kui fossiilkütustel töötavad elektrijaamad, on nendega siiski probleeme. Nende terad tekitavad müra, visuaalselt võivad nad maastikku rikkuda, linnud ja nahkhiired põrkuvad neile vastu. Enamik neist probleemidest lahendatakse ühel või teisel viisil läbi erinevate tehnoloogiate ja elektrijaamade mõistliku paigutuse.

Muud tuuleturbiinidega seotud probleemid

Tuuleenergia kasutamise põhiprobleem on see, et tuul ei puhu alati, kui elektrit on vaja, mõnes piirkonnas puhuvad tuuled väga nõrgalt, mistõttu ei ole seal tuulikuid tulus kasutada. Tuult ei saa salvestada nagu bensiini (kuigi tuulega toodetud elektrit saab salvestada akude abil). Tugeva tuulega alad pole sageli asustamiseks eriti mugavad. Lõpuks võivad tuuleturbiinid tekitada probleeme maa muul kasutamisel. Tuuleturbiinid võivad segada kariloomade karjatamist või võtta põllukultuuride jaoks ruumi.

(Vaatud 12 980 | Täna vaadatud 1)

Päikeseenergia on meie tulevik
Hind päikesepaneelid viimase 35 aasta jooksul vähenenud 100 korda maailma tuumaelektrijaamad. Tuumaenergia tootmine 2014. aasta seisuga Ökotehnoloogiad, mis muudavad maailma puhtamaks. 9 kaasaegset trendi

Energiatööstus tuleb oma ülesandega üsna kindlalt toime, kuid meie riigi mastaabid on sellised, et kõiki kaugemaid või raskesti ligipääsetavaid piirkondi pole veel võimalik täielikult elektriga varustada. See on tingitud paljudest teguritest, mis on praegustes tingimustes liiga kallid või tehniliselt kättesaamatud.

Seetõttu tuleb järjest rohkem tähelepanu pöörata alternatiivsetele allikatele, mis suudavad rahuldada mahajäänud piirkondade vajadusi ilma magistraalvõrkude osaluseta. Paljutõotav suund on tuuleenergia, kasutades tasuta.

Tuuleelektrijaamade seade ja tüübid

tuulefarmid(WPP) kasutavad elektri tootmiseks tuuleenergiat. Suured jaamad koosnevad paljudest, mis on ühendatud ühte võrku ja toidavad suuri massiive - külasid, linnu, piirkondi. Väiksemad on võimelised pakkuma väikesi elamupiirkondi või eramud. Jaamad klassifitseeritakse vastavalt erinevaid märke Näiteks funktsionaalsuse osas:

• mobiilne,
• paigal.

Asukoha järgi:

• rannikuäärne
• avamerel
• jahvatatud
• ujuvad.

Disaini tüübi järgi:

• pöörlev,
• tiivuline.

Labajaamad on maailmas kõige laialdasemalt kasutatavad. Need on väga tõhusad ja suudavad toota piisavalt suures koguses elektrit, et varustada tarbijaid kogu energiatööstuses. Samal ajal on selliste jaamade jaotus spetsiifilise konfiguratsiooniga ja seda ei leidu kõikjal.

Toimimispõhimõte

Nagu juba mainitud, on tuulepargid pöörleva või labaga. Pöördjaamadel on reeglina seadmed. Need on paljuski mugavamad kui labad, kuna need ei tekita töö ajal palju müra ega ole tuulesuunas paigaldamisel nõudlikud. Samal ajal on pöörlevad konstruktsioonid vähem tõhusad ja neid saab kasutada väikestes erajaamades.

Tiibadega seadmed on võimelised tootma maksimaalset efekti. Nad kasutavad saadud energiat palju tõhusamalt kui pöörlevad konstruktsioonid, kuid need peavad olema voolu suhtes õigesti orienteeritud, mis tähendab täiendavate kinnitusdetailide või seadmete olemasolu.

Kõik tüübid töötavad samal põhimõttel - tuulevool keerutab liikuvat osa, mis edastab pöörlemise generaatorile, mille tulemusena tekib süsteemis elektrivool. See laeb akusid, mis toidavad invertereid, mis muundavad vastuvõetud voolu tarbimisseadmetele sobivaks standardpingeks ja sageduseks.

Suure hulga tarbijate pakkumiseks ühendatakse üksikud tuuleturbiinid süsteemi, moodustades jaamad - tuulepargid.

Tuuleparkide plussid ja miinused

WES-i eelised hõlmavad järgmist:

• sõltumatus fossiilsetest ressurssidest;
• kasutatakse täiesti tasuta energiaallikat;
• tehnika ökoloogiline puhtus - keskkonda ei kahjustata.

Samal ajal on puudusi:

• tuule ebatasasus tekitab teatud raskusi energia tootmisel ja sunnib kasutama suurt arvu; laetavad patareid;
• tuulikud tekitavad töötamise ajal müra;
• madal, seda on väga raske suurendada;
• seadmete ja vastavalt ka elektri maksumus on palju kõrgem kui võrgu elektri hind;
• seadmete tasuvus selle võimsuse suurenemisega väheneb oluliselt. .

Väikeste jaamade kasutamine võib anda energiat piiratud arvule tarbijatele, seega vajavad suured asulad või piirkonnad suuri seadmeid. Samas vajavad suure võimsusega tuulikud vastavaid tuulevoogusid ja liikumise ühtlust, mis pole meie riigi oludele omane. See on tuuleveskite vähese levimuse peamine põhjus võrreldes Euroopa riikidega.

Tuuleparkide rajamise majanduslik põhjendus

Majanduslikust aspektist on tuuleparkide rajamine mõttekas ainult siis, kui puuduvad muud energiavarustuse viisid. Seadmed on väga kallid, hooldus ja remont nõuavad pidevaid kulutusi ning kasutusiga on piiratud 20 aastaga ja seda Euroopa tingimustes. Venemaa jaoks saab seda perioodi lühendada vähemalt kolmandiku võrra. Sellepärast WPP kasutamine majanduslikult ebaefektiivne.

Seevastu alternatiivsete võimaluste puudumisel või optimaalsete tingimuste olemasolul, mis tagavad tuulikute kvaliteetse ja ühtlase töö, muutub tuuleparkide kasutamine täiesti vastuvõetavaks energiavarustuse viisiks.

Tähtis! Me räägime suurtest jaamadest, mis varustavad terveid piirkondi. Olukord kodumaiste või erajaamadega tundub atraktiivsem.

Tööstusjaamade võimsus

Tööstuslikud tuulepargid on väga suure võimsusega, mis suudavad pakkuda suuri asulad või piirkonnad. Näiteks, WPP "Gansu" Hiinas on 7965 MW, "Enercon E-126" toodab 7,58 MW, ja see pole piir.

Kohe tuleb märkida, et me räägime Oh, teised mudelid toodavad palju vähem energiat. Suurteks jaamadeks kombineerituna on aga tuulikud võimelised tootma üsna piisavas koguses elektrit. Kombineeritud komplekside koguvõimsus on 400-500 MW, mida on lihtne võrrelda HEJde jõudlusega.

Väikestel jaamadel on tagasihoidlikumad näitajad ja neid saab pidada vaid piiratud hulgal tarbijaid toitvateks punktallikateks.

Juhtivad ülemaailmsed tootjad

arvuliselt kuulsaimad tuuleturbiinide tootjad ja tuuleenergiatööstuse seadmete hulka kuuluvad ettevõtted:

• Vesta,
• Nordex,
• ülituul,
• Panasonic,
• ökoteknia,
• Vergnet.

Venemaa tootjad ei ole veel valmis nende ettevõtetega konkureerima, kuna kvaliteetsete ja tootlike tuuleturbiinide loomise küsimust Venemaal ei ole veel piisavalt tõstatatud.

Rakenduse geograafia

Tuuleenergia on enim levinud Atlandi ookeani läänerannikul, eriti Saksamaal. Seal on parimad tingimused- sujuv ja tugev tuul, optimaalsed kliimanäitajad. Kuid tuuleparkide laialdase leviku peamiseks põhjuseks selles piirkonnas oli hüdroelektrijaamade ehitamise võimaluste puudumine, mis sundis selle piirkonna riikide valitsusi kasutama taskukohaseid elektritootmise meetodeid. Samal ajal on installatsioonid Balti regioonis, Taanis, Hollandis.

Venemaa on selles küsimuses endiselt maha jäänud, viimase kümnendi jooksul on tuuleparki tööle pandud vaevalt kümmekond. Selle mahajäämuse põhjuseks on hüdroenergeetika ulatuslik areng ja tööstuslike tuuleelektrijaamade tööks sobivate tingimuste puudumine. Kasvab aga väikeste rajatiste tootmine, mis on võimelised üksikuid kinnistuid energiaga varustama.

Faktid ja väärarusaamad

Tuuleelektrijaamade väike levik ja kogemuste puudumine nendega tegelemisel on tekitanud palju väärarusaamu tuuleparkide omaduste ja mõju kohta inimorganismile. Seega on levinud arvamus töötava tuuliku tekitatava ebatavaliselt kõrge mürataseme kohta. Müra on tõepoolest olemas, kuid selle tase on palju madalam, kui tavaliselt arvatakse. Niisiis, 200–300 m kaugusel asuvate tööstuslike mudelite müra tajub kõrv samamoodi nagu töötava kodukülmiku heli.

Teine probleem, mida asjatundmatud inimesed põhjendamatult üles puhuvad, on ületamatute häirete tekitamine raadio- ja televisioonisignaalidega. See probleem lahendati enne, kui kasutajad sellest teada said - iga võimas tööstuslik tuulik on varustatud kvaliteetse raadiohäirete filtriga, mis suudab täielikult välistada seadme mõju õhule.

Turbiinide läheduses elavad inimesed jäävad pidevalt varjude värelusalasse. See termin tähistab vilkuva valguse ilmingute ebamugavat tunnet. Pöörlevad terad loovad sellise efekti, kuid selle tähtsus on tugevalt liialdatud. Isegi kõige tundlikumad inimesed võivad alati lihtsalt turbiini juurest ära pöörata, kui nad juhtuvad selle läheduses olema.

Tuuleparkide toimimise, nende mõju inimorganismile ja keskkonnale kohta on ka teisi kaugeid ja üsna reaalseid fakte. Mõned neist on tavalised kuulujutud, teine ​​osa on nii ülepaisutatud, et ei vääri isegi arutelu. Tuuleenergia on täisväärtuslik tööstus, mis suudab lahendada energiavarustuse probleeme nii kindlas mahus kui ka väikeses maamajas.

Eratuulepargid

Venemaa jaoks kõige rohkem aktuaalne teema on täpselt väikeste jaamade jaotus, mis pakuvad ühte maja või kinnistut. Suurte tuuleparkide rajamine meie riigi kliimatingimustes on ebaotstarbekas ja kahjumlik. Tuulikute suurim väärtus seisneb võimaluse loomises varustada energiaga mahajäänud või kaugemaid asulaid, kus puudub võrguühendus.

Selliste piirkondade jaoks on probleemi lahendamiseks parim viis väikeste erajaamade kasutamine, kuna tuuliku tööks pole kütust vaja, seade on lihtne ja kergesti parandatav. Pakkuge selliseid piirkondi lisavarustus palju lihtsam ja odavam kui eraldada suuri vahendeid elektriliini ehitamiseks, eriti kui tegemist on mägipiirkondadega. Väikesed tuulikud on võimelised tootma piisavalt energiat ilma hooldus- või kütusekuludeta, mistõttu on need väga paljulubavad ja atraktiivsed valikud probleemi lahendamine.

Hinnaülevaade populaarsetele mudelitele

Tuuleturbiinide maksumus on kõrge. See hetk on tuuleenergia tehnoloogiate leviku jaoks kõige hirmuäratavam. Paljud majaomanikud sooviksid oma kinnistule tuulikuid paigaldada, kuid neil pole nende ostmiseks raha. Paigaldus, mis suudab pakkuda saidi valgustust, maksab umbes 100 tuhat rubla.

Võimsam disain, mis võimaldab teil suvila elektrienergiaga varustada, maksab 250 tuhat rubla.

WPP suudab pakkuda väikest põlluharimine, maksab umbes 500 tuhat rubla. Ja see pole piir. Selliste hindade juures pole vaja oodata tuuleturbiinide kiiret levikut, seega on lootus kodumaiste mudelite ilmumisele, mis suudavad lahendada seadmete kõrge hinna probleemi. Teise võimalusena võite osta suhteliselt odava Hiina mudeli. Selliseid seadmeid ei saa parandada, kuna need on tegelikult ühekordselt kasutatavad, kuid nende hind on palju madalam kui sarnase võimsusega lääne mudelite maksumus.

Kuidas tuuleparki teha?

Tööstuslike mudelite kõrge hind sunnib inimesi, kes oskavad tööriistu kasutada ja kellel on teatud teadmised, looma omatehtud tuulikuid. Sellise seadme maksumus on võrreldamatu tehasemudelitele kulutatavate kulutustega ja omatehtud toodetest saadav efekt ületab sageli kuulsate välismaiste toodete oma.

Jaama loomiseks vajate:

• seadmete komplekt - laadimiskontroller, inverter, aku;
• generaator, mis on võimeline madalad kiirused. Kõige sagedamini kasutatakse auto- või traktorigeneraatoreid, mis on mõne ajakohastamise läbinud;
• tuuleveski - pöörlev rootor, mis on paigaldatud soovitud suurusega mastile või alusele.

Jaama varustust saab kokku panna iseseisvalt või osta valmis. Generaatori valmistamine valmis seadmest võtab ühe päeva (kui teil on idee, mida on vaja teha). Tuulik on valmistatud improviseeritud materjalidest - metallist tünnidest, Lehtmetall jne.

Kõik konstruktsioonielemendid monteeritakse, süsteem käivitatakse, hinnatakse selle omadusi ja vajadusel tehakse vajalikud muudatused. Ise tehtud tuulikut parandatakse probleemideta, kuna kogu selle disain on meistrile teada, nagu öeldakse, kuni viimase kruvini.

WPP käitamine ei nõua erilisi kulutusi, kõik investeeringud tehakse korraga. Süsteemi kasutusiga on arvestatud 20 aastaks, kuid käsitsi tehes on see praktiliselt piiramatu, kuna konstruktsiooni moderniseerimine või remont on võimalik igal ajal.

Tuul ei ole lihtsalt keeruline füüsiline nähtus. AT kaasaegne maailm seda kasutatakse energiaallikana ja see on majanduslikult väärtuslik toode. Tuuleenergia maailmas muutub üha nõudlikumaks, selle tööstuse arendamise kallal töötavad erinevate erialade teadlased.

Kui suur on tuuleenergia potentsiaal? Millised eelised ja puudused sellel on? Kus seda rakendatakse? On aeg neile küsimustele vastata.

Levinud on eksiarvamus, et tuuleenergia tekkis alles XVII-XIX sajandil. Tegelikult kasutasid tuult energiaallikana aga aktiivselt iidsete tsivilisatsioonide esindajad. Siin on mõned ilmekad näited ajaloost:

1. Juba III-II sajandil eKr. e. Mesopotaamlased leiutasid teravilja jahvatamiseks mõeldud tuuleveskite esimesed prototüübid. Selliste seadmete labad, mis tuule toimel pöörlevad, panevad liikuma massiivse veskikivi. Tema omakorda jahvatas tera jahuks. Seega on tuuleenergia säästnud mitmesaja töömehe jõudu ja aega.
2. Vana-Egiptuses tekkisid tuuleveskid umbes samal perioodil.
3. Vanas Hiinas pumbati riisipõldudelt vett tuule abil välja.
4. 12. sajandil kasutusel põhinevad tehnoloogiad õhuvoolud hakkas levima üle kogu Euroopa.

Tuuleenergia ei saanud pikka aega kiidelda häid tulemusi. See hõlbustas veidi inimese elu ja tööd, kuid ei saanud olla kogu inimkonna hüvanguks.

Ja alles 20. sajandil tehniline progress puudutas seda tööstust. Teadlased hakkasid välja töötama seadmeid, mis suudavad õhuvoolude energiat elektrienergiaks muuta.

Nõudlus

Tänapäeval kasutab inimene tuuleenergiat üha aktiivsemalt.

2015. aasta seisuga on tuuleenergia üldises energiabilansis:

• Taani - 42%;
• Portugal - 27%;
• Hispaania - 20%;
• Saksamaa – 8,6%.

Need riigid on tuulest elektrienergia hankimisel liidrid. India, USA ja Hiina püüavad selle nimekirjaga ühineda.

Maailma juhtivad riigid teevad plaane tuuleparkide arvu suurendamiseks. Hiinas ja mõnes EL-i riigis võetakse vastu seadusi taastuvate energiaallikate kasutamise ja võimsuse suurendamise kohta. Kõik see aitab kaasa tuuleenergia arengule.

Rakendus

Tuuleenergia kasutamine on üks perspektiivikamaid valdkondi kaasaegne energia. Visuaalne võrdlus: tuule potentsiaal on enam kui 100 korda suurem kui kõigi Maa jõgede potentsiaal.

Tuulepargid on:

1. Suur.Andke elektriga linnadele ja tööstusettevõtetele.
2. Väike.
3. Toota elektrit kaugematesse elamupiirkondadesse, erataludesse.

Avamereehitus kogub populaarsust: tuulikuid ehitatakse otse vee peale, 10-12 km kaugusel ookeani rannajoonest. Need pargid toovad rohkem kasumit kui traditsioonilised. Selle põhjuseks on asjaolu, et ookeani kohal on tuule kiirus mitu korda suurem kui maismaal.

Eelised

Tuuleenergial on mitmeid olulisi eeliseid, näiteks:

1. Avalikkus.
   Tuul on taastuv ressurss. See eksisteerib seni, kuni päike on seal.
2. Ohutus loodusele ja inimesele.
   Nagu kõik alternatiivsed energiaallikad, on ka tuul keskkonnasõbralik. Tuuleenergiat muundavad seadmed ei tekita atmosfääri heitmeid ega ole kahjuliku kiirguse allikaks. Tuuleenergia kogumis-, edastamis- ja kasutusviisid on keskkonnasõbralikud. Tootmisseadmed on inimesele ohutud seni, kuni ta kasutab neid ettenähtud otstarbel, järgides samas kõiki ohutusreegleid.
3. Edukas konkurentsivõime Tuuleenergia on hea alternatiiv tuumaenergiale. Need tööstusharud konkureerivad taastuvenergia liidrikoha pärast. Kuid tuumaelektrijaamad kujutavad endast tõsist ohtu inimkonnale. Samal ajal ei ole veel registreeritud ühtegi tuuleenergiakompleksi rikkejuhtumit, millega kaasneksid massilised töötajate ja tavaelanike surmad.
4. Inimestele suure hulga töökohtade pakkumine Statistika on fikseerinud, et juba 2015. aastal teenindab tööstus 1 miljonit inimest. Tuuleenergia arendamine veel käib, nii et see piirkond Rahvamajandus annab inimestele igal aastal tuhandeid töökohti kogu maailmas. See suurendab elanikkonna tööhõive protsenti ja avaldab soodsat mõju konkreetse piirkonna, kogu riigi ja kogu maailma majandusele.
5. Lihtne kasutada ja hallata Seadmed vajavad ainult perioodilist hooldust. Turbiinide remont või nende väljavahetamine on keskmise keerukusega töö. Hästi koolitatud spetsialistid tagavad kergesti tuulikute töö ja nende töökindluse. See nõuab ainult põhioskusi.
6. Paljutõotav. Tuuleenergia on alles oma tee keskel. Selle valdkonna potentsiaali pole 100% avalikustatud, mis tähendab, et see on veel ees. Kaasaegsed teaduslikud ja tehnilised avastused parandavad tuuleenergia efektiivsust ja muudavad selle kasumlikumaks.
7. Majanduslik kasu Iga ettevõte nõuab oma töö alguses suuri investeeringuid. Ja tuuleenergiatööstuses on seadmete kulud stabiilsed, samal ajal kui elektrihinnad tõusevad. Järelikult kasvab tootmisest saadav tulu pidevalt.

Kõik need omadused aitavad kaasa tuuleenergia arengule ja globaliseerumisele.

Puudused

Tuuleenergial ei ole tõsiseid puudusi, kuid selles aspektis on probleeme:

1. Kõrge stardikapital.Sellist äri on väga raske alustada, sest seadmete ostmine ja paigaldamine nõuab suuri investeeringuid.
2. Territooriumi valik.Kõik Maa piirkonnad ei sobi tuuleenergiakomplekside rajamiseks. Maastiku valik toimub ülitäpsete arvutuste alusel.
   See võtab arvesse:
   • tuuliste päevade arv;
   • õhuvoolu kiirus;
   • nende muutumise sagedus;
   • muud.
3. Täpsete prognooside puudumine.Ei ole võimalik täpselt ennustada, et antud piirkonnas tuuleomadused püsivad stabiilsena 10/20/100 aastat. Raske on arvutada, kui palju energiat tuulikud toodavad.

Inimesed ei suuda tuult "taltsutada", mistõttu ei saa rääkida stabiilsusest tuuleparkide töös. See kehtib aga kõigi taastuvate energiaallikate kohta.

Valed teooriad

Tuuleenergia vastased tulevad välja erinevate valeteooriatega:

1. Tuulikute tekitatav müra kahjustab ökosüsteemi Tuulepargid küll müra teevad, kuid 30-40 meetri kaugusel tajutakse seda juba taustana (loodusmüra tase), seega ei tekita see keskkonnale mingit kahju.
2. Tuuleturbiinid tapavad linde. Jah, see on tõesti nii. Tuuleparkidest hukkub aga sama palju linde kui kõrgepingevõrkudesse ja autodesse.
3. Tuuleparkide läheduses telesignaal halveneb. Seade ei mõjuta mingil moel satelliit-, digitaal- ja analoogtelevisiooni signaali kvaliteeti.

Selliste leiutiste peamine ülesanne on meelitada rohkem inimesi traditsioonilise energia poolele, mis on kaasaegsetele ettevõtjatele tulusam.

Järeldus

Järsk hüpe tuuleenergia arengus on muutnud inimeste elu lihtsamaks. Tuuleenergiat kasutatakse suurtes tööstusettevõtetes ja väikestes põllumajanduskompleksides. Just see energiaharu on kõige nõutum ja paljulubavam.

Tuulegeneraator on seade tuule kineetilise energia muundamiseks mehaaniliseks ja seejärel elektrienergiaks. Vastavalt toodetud elektrikogusele jagunevad sellised seadmed suurteks, võimsusega üle 100 kW, ja väikesteks, võimsusega alla 100 kW.

Suuri, kuni mitme megavatise võimsusega, kasutatakse tuuleparkide üksikute elementidena, mis edastavad energiat suure hulga tarbijate põhivõrkudesse. Tuuleelektrijaamad asuvad mere kaldal, suurtes veehoidlates ja kõrbealadel. Nende kasutuselevõtu kohustuslik atribuut on elektriliinides energia edastamise infrastruktuur.

Eraldi väikesed tuuleturbiinid, millest käesolevas artiklis räägitakse, on leidnud rakendust eramajade ja autonoomsete objektide toiteallikaks erinevatel eesmärkidel - telekommunikatsioonitornid, tänavavalgustus, juhtimissüsteemi elemendid maanteeliiklus. Need on paigaldatud objekti kõrvale ja sageli on neid täiendatud diiselgeneraatoriga.

Toimimispõhimõte

Tuulegeneraator on mitme seadme kompleks:

Seadme tööpõhimõte seisneb selles, et tuule rõhk (rõhk) pöörab tuuleratast, mis edastab pöörlemise generaatori rootorile. Generaatori rootor ergastab generaatori staatori mähistes vahelduvvoolu, mis juhitakse kontrollerile. Kontroller muudab selle voolu alalisvooluks ja laeb sellega akut.

Kõik tarbijad saavad energiat akust inverteri kaudu (220 V) või otse (12, 24, 48 V – olenevalt akude arvust). Tuuleveski energia ei kandu otse tarbijatele, mis on seotud vastuvõetava voolu parameetrite ebastabiilsusega.

Tuuleparkide tüübid

Tuuleparkide klassifitseerimisel on järgmised kriteeriumid:

1. Terade arv. Kuni 4 labaga tuulikuid nimetatakse madala labaga ja suure kiirusega tuulikuteks. Terade arvuga 4 või enam, mitme labaga ja aeglaselt liikuvad. Jaotus selle kriteeriumi järgi tuleneb asjaolust, et mida väiksem on labade arv, ceteris paribus, seda suurem on tuuleturbiini pöörete arv.
2. Hinnatud jõud. Kriteerium on üsna meelevaldne, kuid rakendatakse järgmist gradatsiooni: kuni 15 kW kodumajapidamises (eramajade jaoks, teisaldatavad), 15-100 kW pooltööstuslikud (väiketaludele, kauplustele, pumbajaamadele), 100 kW-ühiku MW tööstuslikud. - mõeldud suure hulga tarbijate energia tootmiseks.
3. Pöörlemistelje suund. See kriteerium on kõige elementaarsem, kuna see mõjutab tuuleveski põhiomadusi:
   • Horisontaalse pöörlemisteljega. Kõige sagedamini kahe või kolme teraga, kiire. Selliste seadmete eeliste hulka kuuluvad: kiirus, mis tähendab lihtsamat generaatorit; tuuleenergia kõrge kasutamine ja sellest tulenevalt suurem kasutegur; disaini lihtsus. Puuduste hulka kuuluvad: kõrge tase müra, paigaldamiseks vajadus kõrge masti järele.
   • Vertikaalse pöörlemisteljega. Disainilahendusi on palju - Savoniuse tuuleturbiinid, Darrieuse rootorid, helikoidrootor, mitme labaga tuulikud. Artikli autori sõnul on kõigi selliste struktuuride eelised väga kaheldavad. Need seadmed on keeruka konstruktsiooniga, vajavad keerulist generaatorit ja tuuleenergia kasutustegur on madal (0,18-0,2 versus 0,42 horisontaalsete puhul). Eeliste hulka kuulub madal müratase, võimalus paigaldada madalale kõrgusele.

Valiku küsimus

Seadme valimisel peate vastama järgmistele küsimustele:

• Nõutav võimsus kW-des. Selle kriteeriumi järgi tuleb hinnata kogutarbimist kuus ja valida elektrijaam;
• Seadmete tootja. On vaja, et tooted oleksid sertifitseeritud kasutamiseks Vene Föderatsiooni territooriumil, siis võite olla kindel, et seadme omadused vastavad riiklikele müra ja elektromagnetiliste häirete standarditele. Pöörake tähelepanu garantiiajale ja seadme kasutusajale, see peab olema vähemalt 15 aastat. Lisateavet teenuse ja garantiiremont varustus. Ei ole üleliigne uurida teistelt kasutajatelt tootja ja müüja kohta ülevaateid.
• Vajalik koht tuuliku paigaldamiseks. Alustage oma tegelikest võimalustest. Kui horisontaalset tüüpi seadmega on võimalik paigaldada kõrge mast, siis eelistage seda. Vastasel juhul kaaluge vertikaalse pöörlemisteljega disaini.
• Hind. Kallim ei ole alati parem. Siin, nagu ka mujal, saate rohkem maksta kaubamärgi või teile täiesti ebavajalike funktsioonide eest. Määrake selgelt oma nõuded seadmele, ärge tellige mittevajalikke komponente.

Kui horisontaalset tüüpi seadmega on võimalik paigaldada kõrge mast, siis eelistage seda

Paigaldamine

Paigaldamisel tuleb meeles pidada, et Vene Föderatsioonis ei ole alla 75 kW võimsusega tuuleparkide paigaldamise keeldu ja neid ei maksustata. Siiski oleks kasulik pilk peale visata määrused selliste seadmete paigaldamise ja kasutamise kohta igas konkreetses piirkonnas.

Millele peaksite tähelepanu pöörama:

• Lubatud masti paigalduskõrgus;
• Elektriliinide olemasolu kavandatava paigalduskoha lähedal;
• Lubatud müratase detsibellides;
• Töötava elektrijaama raadiohäirete olemasolu.

Lubatud kõrgust reguleerivad kohalikud eeskirjad, kuid masti on võimatu paigutada elektriliinide lähedusse.

Kahe viimase punkti jaoks on vaja võtta andmed elektrijaama tehnilistest omadustest. Vene Föderatsioonis sertifitseeritud tarnijate ja tootjate puhul vastavad need omadused kohalikele seadustele.

Hea samm oleks hankida paigaldamiseks nõusolek naabritelt ja territooriumi teenindavalt organisatsioonilt, kui see on olemas. Nõusolek tuleb saada kirjalikult.

Kui kõik formaalsused on lahendatud, on vaja kindlaks määrata masti konkreetne asukoht. Tuleb märkida, et efektiivsus on suurem, kui läheduses pole puid, kõrgeid maju ja mast on mäe otsas. Paigalduskoht tuleks valida nii, et läheduses asuvad hooned ja puud ei jääks tuuliku ette. Samuti oleks vale asetada mast künkale, järsaku ette.

Mast tuleb paigaldada rangelt vastavalt tootja juhistele. Vajadusel tuleks kaasata kvalifitseeritud spetsialiste ja erivarustust.

Hind

Turul on saadaval erinevate tootjate tuulepargid koduks võimsusega 0,4 kW kuni 75 kW. Sama võimsusega seadmete hinnavahemik on üsna suur.

Mõelge tabelile:

Mudel	võimsus, kWt	Hind, hõõruda
EDS Group Condor Home	0,5	89600
EDS Group Condor Home	3	195400
EDS Group Condor Home	5	285000
EDS Group Condor Air	10	770000
EDS Group Condor Air	30	1790000
EDS Group Condor Air	50	2850000
Energospetsservis LLC	1	94000
BEKAR	1	171800
HY 400-L	0,4	66430
Energiavaru	3	98000
Energiavaru	5	220000
Energiavaru	10	414000
Energiavaru	30	961000
Energiavaru	50	3107000

Mis viga? Kuid tõsiasi on see, et tootjad näitavad sageli hinda ainult osa jaoks vajalikust komplektist. Mõelgem näiteks Energostoki müüdavale 2 kW tuulikule. Saidil on hind 57 600 rubla, kuid läheme toote üksikasjaliku kirjelduse juurde.

Ja seal on kogu varustuse hind: tuulegeneraator, kontroller, inverter, aku, mast. Ja kogu komplekti hind on 176 800 rubla. Siit järeldus - kindlasti täpsusta kogu komplekti hind!

Venemaa ja Hiina toodangu generaatorite keskmised hinnad on järgmised: 1 kW 100-120 tr, 3 kW - 200 tr, 5 kW - 300 tr, 10 kW poolelt miljonilt ja võimsad seadmed võimsusega 20 või enam kW maksavad üle miljoni rubla. Kui ostate seadmeid mõnelt lääne tootjalt või USA-lt, siis on hinnad 20-30% kõrgemad.

DIY tuulepargid

Kui kavatsete teha tuuleturbiini, peaksite pöörama tähelepanu võrgu ressurssidele, mis hõlmavad 2 lähenemisviisi: esimene on kõigi elementide kokkupanek oma kätega ja teine ​​hõlmab valmistoodete ostmist. komponendid.

Kokkupanemisel on suurimaks raskuseks tuuliku valmistamine. Nõutavate aerodünaamiliste omadustega horisontaalse pöörlemistelje jaoks mõeldud labade valmistamine ei ole lihtne. On kaks väljapääsu: kas maksta töökoja tootmise eest vajalikud tööriistad ja kogemusi või vaadake vertikaalse pöörlemisteljega disaini poole, mille jaoks labad saab valmistada tavalisest tünnist.

Generaatorit saab osta kasutatuna, kasutada pesumasinat või tööstusmootorit. Olemas suur valik neodüümmagnetitel põhinevad valmisgeneraatorid ja komponendid nende kokkupanekuks.

Masti valmistamine on väga oluline etapp, sest sellest sõltub kogu konstruktsiooni tööohutus. Peate seda hoolikalt käsitlema, usaldades konstruktsiooni tugevuse arvutused spetsialistile.

Kontrollereid, invertereid ja akusid on kõige parem osta valmis kujul.

Omatootmiseks mõeldud tuulepargi seadme skeem

Installige või mitte

Tuulepargi paigaldamise üle otsustamisel peate hankima järgmised lähteandmed:

Tuuleveski tasuvuse hindamise algoritm on järgmine:

• Tuulekaardi ja seadme tehniliste omaduste järgi määrake genereeritud võimsus suveks ja talveperioodid või igakuiselt. Näiteks ülalkirjeldatud 2 kW seadme puhul on genereeritud võimsus kiirusel 5 m / s 400 W;
• Saadud andmete põhjal määrake aastane toodetav võimsus;
• Maksumus kilovatt-tunni kohta määrata toodetud elektri hind;
• Jagage tuuleturbiini komplekti maksumust saadud näitajale ja saate aastate jooksul tasuvuse.

Arvutuste korrigeerimiseks kaaluge:

• Akud peavad vahetada vähemalt kord kolme aasta jooksul;
• Kaasaegne kasutusiga tuulegeneraator 20 aastat;
• Seade vajab hooldust. Teenuse maksumus ja tingimused tuleb selgitada seadme müüjaga;
• Kilovatt-tunni hind kasvab igal aastal, viimase 10 aasta jooksul on see enam kui kolmekordistunud. 2017. aastaks on planeeritud tariifide kasv vähemalt 4%, seega saame sellest elektrihinna tõusust lähtuda.

Kui saadud tasuvusnäitajad ei ole rahuldavad, kuid soovite omada alternatiivset energiaallikat või puudub võimalus ühendada tsentraliseeritud toiteallikaga, peaksite kaaluma võimalusi tuuliku efektiivsuse suurendamiseks ja selle maksumuse vähendamiseks. paigaldus ja hooldus.

Võimalikud on järgmised valikud:

• Mitme väiksema võimsusega seadme paigaldamine ühe suure asemel. See vähendab põhiseadmete hinda, vähendab paigaldus- ja hoolduskulusid ning suurendab tootlikkust tänu sellele, et väikesed tuulikud on madala tuulekiiruse korral tõhusamad;
• Spetsiaalse paigaldamine võrgusüsteem energia juhtimine kombineerituna tsentraalse toitesüsteemiga. Sellised seadmed on tänapäeval kaubanduslikult saadaval.

• isegi suure eramaja toiteallikaks piisab 10 kW võimsusest;
• Hinnake elektrijaama võimsust toota elektrit teie piirkonnas;
• valida õige koht tuulegeneraatori paigaldamiseks;
• kontrollida ostetud seadmete täielikkust;
• kasutada võimalusi seadmete tasuvusmäära suurendamiseks;
• kui see on kallis osta - tehke seda ise, see pole nii raske.