Енергія вітру. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Енергія вітру. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Альтернативні джерела енергії

Коментарі до статті

Вітроенергетичні установки (ВЕУ) досягли сьогодні рівня комерційної зрілості і в місцях із сприятливими швидкостями вітру можуть конкурувати із традиційними джерелами електропостачання. З усіляких пристроїв, що перетворюють енергію вітру на механічну роботу, в переважній більшості випадків використовуються лопатеві машини з горизонтальним валом, що встановлюються у напрямку вітру. Набагато рідше використовуються пристрої з вертикальним валом.

Кінетична енергія, що переноситься потоком вітру в одиницю часу через площу 1 м2 (питома потужність потоку), пропорційна кубу швидкості вітру. Тому встановлення ВЕУ виявляється доцільним лише у місцях, де середньорічні швидкості вітру досить великі.

Вітрове колесо, розміщене у вільному потоці повітря, може в кращому випадку теоретично перетворити на потужність на його валу 16/27=0,59 (критерій Бетца) потужності потоку повітря, що проходить через площу перерізу, омітається вітровим колесом. Цей коефіцієнт можна назвати теоретичним ККД ідеального вітрового колеса. Насправді ККД нижче і досягає кращих вітрових коліс приблизно 0,45. Це означає, наприклад, що колесо з довжиною лопаті 10 м при швидкості вітру 10 м/с може мати потужність на валу в кращому випадку 85 кВт.

Найбільшого поширення з установок, що приєднуються до мережі, сьогодні набули вітроенергетичні установки (ВЕУ) з одиничною потужністю від 100 до 500 кВт. Питома вартість ВЕУ потужністю 500 кВт сьогодні становить близько 1200 дол/кВт і має тенденцію до зниження.

Поруч із створюються ВЕУ і з значно більшою одиничною потужністю. У 1978 р. у США було створено першу експериментальну ВЕУ мегаватного класу з розрахунковою потужністю 2 МВт. Слідом за цим у 1979-1982 pp. у США було споруджено та випробувано 5 ВЕУ з одиничною потужністю 2,5 МВт. Найбільша на той час ВЕУ (Гровіан) потужністю 3 МВт була споруджена в Німеччині в 1984 р., але, на жаль, вона пропрацювала лише кілька сотень годин. Побудовані дещо пізніше у Швеції ВЕУ WTS-3 та WTS-4 потужністю відповідно 5 та 4 МВт були встановлені у Швеції та США та пропрацювали перша 20, а друга 10 тис.ч.

У Канаді ведуться роботи зі створення великих вітрових установок із вертикальним валом (ротор Дар'ї). Одна така установка потужністю 4 МВт проходить випробування з 1987 р. Усього за 1987-1993 роки. у світі було споруджено близько 25 ВЕУ мегаватного класу.

Розрахункова швидкість вітру великих ВЭУ зазвичай приймається лише на рівні 11-15 м/с. Взагалі, як правило, чим більша потужність агрегату, тим більшу швидкість вітру він розраховується. Однак у зв'язку з мінливістю швидкості вітру більшу частину часу ВЕУ виробляє меншу потужність. Вважається, що й середньорічна швидкість вітру у цьому місці щонайменше 5-7 м/с, а еквівалентне число годин на рік, у якому виробляється номінальна потужність щонайменше 2000, то таке місце сприятливо встановлення великої ВЕУ і навіть вітрової ферми.

Автономні установки кіловатного класу, призначені для енергопостачання порівняно дрібних споживачів, можуть застосовуватись і в районах із меншими середньорічними швидкостями вітру.

Сьогодні у деяких промислово розвинених країнах встановлена потужність ВЕУ досягає помітних значень. Так, у США встановлено понад 1,5 млн. кВт ВЕУ, у Данії ВЕУ виробляють близько 3% споживаної країною енергії; велика встановлена потужність ВЕУ у Швеції, Нідерландах, Великій Британії та Німеччині.

У міру вдосконалення обладнання ВЕУ та збільшення обсягу їх випуску вартість ВЕУ, а значить і вартість виробленої ними енергії знижуються. Якщо 1981 р. вартість електроенергії виробленої ВЕУ, становила приблизно 30 американських центів за кВт·год, сьогодні вона становить 6-8 центів. З урахуванням того, що тільки в 1995 р. у США велися роботи з чотирьох великих вітрових ферм із загальною потужністю близько 200 МВт, стане зрозуміло, що заплановане Департаментом Енергетики США зниження вартості вітрової електроенергії до 2,5 центів/(кВт·год) цілком реально.

У країнах, що розвиваються, інтерес до ВЕУ пов'язаний в основному з автономними установками малої потужності, які можуть використовуватися в селах, віддалених від систем централізованого електропостачання. Такі установки вже сьогодні конкурентоспроможні з дизелями, що працюють на паливі, що привозиться. Однак у деяких випадках мінливість швидкості вітру змушує або встановлювати паралельно з ВЕУ акумуляторну батарею, або резервувати установкою на органічному паливі. Звичайно, це підвищує вартість установки та її експлуатації, тому поширення таких установок поки невелике.

Дивіться інші статті розділу Альтернативні джерела енергії.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Космічний апарат NASA зміг витримати вибух на Сонці 19.09.2023

Космічний зонд "Паркер" від NASA зробив історичне відкриття, ставши першим апаратом, який подолав корональний викид маси на Сонці та підтвердив існування взаємодії сонячних частинок та міжпланетного пилу.

Сонячний зонд "Паркер" здійснив свій прохід через один із найпотужніших корональних викидів маси, зареєстрованих за всю історію космічних досліджень. Обладнання апарату вперше зафіксувало взаємодію між зарядженими частинками, викинутими Сонцем, та крихітними частинками пилу, що населяють міжпланетний простір.

З використанням широкоформатної камери WISPR "Паркер" відстежив взаємодію частинок коронального викиду маси та пилу, аналізуючи зміни яскравості на зображеннях. Оскільки частки пилу розсіюють і відбивають світло, області з високою концентрацією світяться яскравіше. Вчені провели обчислення середньої яскравості на зображеннях WISPR у процесі орбітального руху та продемонстрували зміни світіння всередині коронального викиду.

Хоча зонд "Паркер" здійснив чотири повні оберти навколо Сонця, зміни у спостереженнях були відзначені лише під час події, що сталася 5 вересня 2022 року. Це наводить вчених на думку, що значний вплив на розподіл міжпланетного пилу чинять лише потужні викиди. Фізичний механізм цього процесу поки що залишається недостатньо зрозумілим, але його розуміння є критично важливим для прогнозування космічної погоди.

Міжпланетний пил складається з найдрібніших частинок, що походять від астероїдів, комет і навіть планет, і вона поширена по всій Сонячній системі. Тьмяне світло, яке видно на Землі деякі дні перед світанком або після заходу сонця, є результатом зіткнення нашої планети з хмарою міжпланетного пилу.

Вже 2003 року вчені висловили припущення, що заряджені частинки сонячної плазми в корональних викидах маси взаємодіють із міжпланетним пилом і навіть відштовхувати її від Сонця. Досі ця гіпотеза залишалася непідтвердженою, оскільки видимі прояви цієї взаємодії спостерігаються лише поблизу Сонця.

Інші цікаві новини:

▪ Виявлено близнюки нашого Сонця

▪ Гібрид сміттєвої урни з ігровим автоматом

▪ Coca-Cola, Apple та IBM - найкращі світові бренди

▪ Генерація стабільних фемтосекундних імпульсів

▪ Електронна мова розпізнає смак продуктів

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Складання кубика Рубіка. Добірка статей

▪ стаття Загальні підходи до організації туристських походів Основи безпечної життєдіяльності

▪ стаття Чим заплямовано більшість американських доларів? Детальна відповідь

▪ стаття Паркетник. Посадова інструкція

▪ стаття Включення люмінесцентної лампи до мережі. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття По одній сірнику. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт