Игорь Вадимов Грандмастер

Что такое альтернативная энергетика? Ветроэнергетика

Энергию ветра люди используют с незапамятных времен. Парусные корабли, движимые силой ветра, сделали возможной эпоху географических открытий. Ветряные мельницы мололи зерно, пилили бревна на доски, откачивали воду из польдеров Голландии и из глубоких шахт, поднимали клети с горняками в тех же шахтах, делали порох, бумагу, использовались на фабриках как источник движения во времена «до паровых двигателей». А когда настал век электричества, то, вытесняя мельницы, набрали силу ветрогенераторы, вырабатывающие электричество. Конечно — не сразу, а когда люди задумались об экологии.

T.W. van Urk , Shutterstock.com

Энергия ветра — возобновляемый вид энергии, и в последнее время ветроэнергетика очень бурно развивается. В 2010 году ветрогенераторами во всем мире было произведено 430 Тераватт-часов электроэнергии — во много-много раз больше, чем приливными, или какими-нибудь геотремальными электростанциями. Правда, эти 430 ТВатт — всего 2.5% от произведенного электричества. При этом в Дании ВЭС производят 28% всего производимого электричества, а к 2020 году датчане планируют довести эту цифру до 50%. В Португалии ВЭС производят около 19% электроэнергии, в Ирландии и Испании — около 15%. А всего в мире около 80 стран используют ветроэнергетику на коммерческой основе.

В России суммарная мощность ВЭС составляет всего около 18 МВт. Самая крупная ВЭС России расположена недалеко от Зеленограда, в Калининской области, ее мощность 5.1 МВт. Установки для нее использованы производства датской компании SЕАS Energi Service A.S.

На Чукотке — Анадырская ВЭС, ее мощность 2,5 МВт (10 ветрогенераторов по 250 кВт). Еще в России есть ВЭС в Башкирии, Калмыкии, Коми, их мощность — от нескольких МВт до нескольких десятков МВт.

А в это время Китайские ВЭС имеют суммарную мощность свыше 15 ГигаВатт, причем к 2020 г. китайцы планируют достигнуть уровня примерно в 80−100 ГВатт!

К сожалению, ВЭС не являются абсолютно безвредными. При их работе раздается шум до 100 Дб, в том числе издают они и инфра-звуки. Поэтому в странах Западной Европы приняты законы, которые ограничивают уровень шума от работающей ветряной энергетической установки до 45 дБ в дневное время и до 35 дБ ночью. По этим же законам минимальное расстояние от установки до жилых домов — 300 м.

Существуют два вида ветротурбин:

 — с вертикальной осью вращения (роторные, или карусельные);
 — с горизонтальной осью вращения (крыльчатые).

Среди коммерческих станций распространены вторые, с горизонтальной осью вращения. Они могут работать, когда ветер имеет скорость от 3 М/с (но при этом энергии вырабатывают мало). Их КПД составляет примерно 30%.

Тогда как турбины с вертикальной осью имеют КПД около 20%. Зато они могут работать при любом дуновении ветерка и им не страшен сильный ветер (генератор-то покоится на земле, на фундаменте). Кроме этого в случае слишком сильного ветра турбины с горизонтальной осью становятся опасными, и если автоматика не сможет их остановить — они могут просто развалиться и разлететься кусками по сторонам.

Существует формула расчета мощности, выдаваемой ветрогенератором при том или ином ветре: P = 0,6 * S * V3 * КПД.

Тут S — площадь, на которую перпендикулярно дует ветер (в квадратных метрах), а V — скорость в метрах в секунду. По этой формуле при длине лопастей 10 м и скорости ветра в 5 м/сек, с учетом КПД, на выходе получается около 7 КВт мощности.

Если есть деньги и постоянно живете в деревне, в которой достаточно часто дуют ветры, то можно примерно за 20 тыс. рублей купить себе ветряк с оборудованием — и даже не подключаться к электросети села. При этом цена инвертора (преобразующего постоянный ток с аккумуляторов в привычные нам 220 В, 50 Гц) составляет половину стоимости оборудования. А сами аккумуляторы — четверть всей цены.

А на случай долгого безветрия хорошо бы и дизель-генератор иметь… В общем, увы — но не все так просто.

Статья размещена на сайте 2.10.2014

Комментарии (15):

Чтобы оставить комментарий зарегистрируйтесь или войдите на сайт

Войти через социальные сети:

  • Если бы эти вертушки птиц не убивали...

  • Купить ветряк и не подключаться к электросети - заманчивое предложение, но не все так просто. У меня есть знакомые, которые занимаются как раз развитием ветроэнергетики. По их словам, не так уж много в России мест, где "постоянно дуют ветра". И далеко не факт, что ваш личный участок окажется удачным местом для установки ветрогенератора.

    А вот насчет эффективных менеджеров и слабого развития ветроэнергетики в России (это ответ Сергею Дмитриеву) все не так плохо. Развивается ветроэнергетика, и, по прогнозам, будет развиваться в ближайшее время не то что бы семимильными шагами, но вполне приятными темпами. Тем более что господдержка этой отрасли в помощь...

  • Комментарий скрыт
    • Еще чуть-чуть с практической точки зрения.
      Я уже прикидывал по цене. Если я поставлю себе на участке ветрогенератор (~30.000 р), я смогу не покупать электричество у государства - и даже снабжать им двух моих соседей (у них, как и у меня, на даче много не нагорает). Но зачем? Бизнес на этом?
      Сейчас у меня в год нагорает хорошо, если на 1000-1500р (а то и меньше).
      Ветрогенератор на 3 КВт стоит 93000. За примерно 2.5 года он оправдает свою цену (теоретически). Но лезть в этот бизнес, не зная брода?...
      Вот поэтому у нас так плохо с ветроэнергетикой.

      Оценка статьи: 4

  • Сергей Дмитриев Сергей Дмитриев Мастер 13 октября 2014 в 03:25 отредактирован 13 октября 2014 в 03:37

    Объявляю автору "благодарность по роте" технарей ШЖ за серию статей об альтернативной энергетике. Предлагаю отметить этот сериал,как лучший за период одного месяца.

    Именно такие лениво-величественные ветряки я видел с самолёта в Лас-Вегас и обратно. Я пытался посчитать эти стайки ветряков. По 50 шт. есть.Местность безлесая и далеко от жилья. Почему они так медленно крутЮтся? У них мультипликатор обротов перед генератором? Как они подворачиваются под ветер?

    Ау, закопёрщики конкурса момментариев?! Хто был лауреатом за позапрошлую неделю? Где табло победителей за сентябрь?

    Оценка статьи: 5

  • Сергей Дмитриев Сергей Дмитриев Мастер 8 октября 2014 в 12:29 отредактирован 13 октября 2014 в 03:27

    Изложено обстоятельно и обозначены подводные камни ВЭС. (волновые - тоже ВЭС)

    Я случайно оказался на фуршете по случаю обмывки (буквально) золотой медали выставки за ветрогенератор с вертикальной осью. Один изобретатель "уболтал" директора завода сделать опытный образец турбины. Я по долгу ходил вокруг внушительного "изделия" метра 3 в диаметре и ок. метра высотой.

    Тогда я написал строчки: " Молдова - тихая страна, // здесь ветры сильные редки. // Вот почему её пейзаж // не украшают ветряки".

    Тоскливо, что РФ так отстаёт в использовании ветров. Где ж они, "эффективные менеджеры"?

    Оценка статьи: 5