Основы ветроэнергетики • Ваш Солнечный Дом

Что делают производители, чтобы снизить уровень шума?

Таких направлений несколько. Среди них.

• Ориентация на ветер. Раньше практиковалось две конструкции ветротурбин. Одна, когда ветер набегает на ветроколесо («на ветер»), вторая, когда ветер сначала встречает гондола, а затем ветроколесо («под ветер»). На конструкции «под ветер» ориентация ветроколеса происходит за счет давления ветра и никаких дополнительных устройств поворота не нужно. В конструкциях «на ветер» ориентация происходит с помощью специального механизма поворота, действующего от датчика направления ветра — флюгера. Это существенно усложняет конструкцию ветроустановки, но именно эту конструкцию приняли все современные фирмы и именно потому, что она издает гораздо меньше шума. В конструкциях «под ветер», набегающий поток ветра встречает гондолу, турбулизируется ею и начинает издавать импульсы скачков шума. Поэтому в настоящее время почти все мощные ветроустановки выполняются с ориентацией «на ветер».
• Башни и гондолы обтекаемой формы. Для башни принята за базу коническая стальная труба. Решетчатые башни на мощных ВЭУ применяются крайне редко, хотя они гораздо дешевле. Причина такая: стремление уменьшить турбулизацию потока и снизить шум. Если раньше кабина была угловатой формы, то сейчас практически все кабины обтекаемой формы.
• Усиление звукопоглощения кабин и применение других конструктивных решений по оборудованию. Внутренность кабины обшивается специальными звукопоглощающими материалами. Источники технического шума, в первую очередь редукторы, покрываются звукопоглощающими кожухами, крепление к несущей раме оборудования (редуктор, генератор, подшипник) осуществляется с применением демпфирующих прокладок, что снижает вибрацию и механический шум.
• Лопасти ветроколеса становятся более эффективными. С накоплением опыта все более совершенствуется аэродинамический профиль лопастей, они становятся более эффективными и одновременно менее шумными.

Аккумуляторы для ветрогенератора: еще одна проблема для владельца дома

Одной из дорогостоящих задач ветряной или солнечной электростанции является проблема хранения электроэнергии, которую решают только батареи. Их нужно будет покупать и обновлять, а стоимость довольно высока.

Чтобы их выбрать, нужно знать рабочие характеристики – напряжение и емкость. Обычно используются композитные аккумуляторы от аккумулятора на 12 В, причем количество ампер-часов в каждом конкретном случае следует определять опытным путем, исходя из мощности потребителей, времени их работы.

Выбирать батареи для ветрогенератора нужно будет из довольно широкого ассортимента. Не буду ограничиваться полным обзором, а всего лишь четырьмя популярными типами кислотных аккумуляторов:

1. обычный автомобильный запуск;
2. Тип AGM;
3. гель;
4. бронированный.

Продавцы не рекомендуют покупать стартерные батареи для ветряных электростанций, поскольку они предназначены для работы в критических условиях эксплуатации транспортного средства:

• при хранении на холоде они должны выдерживать огромные пусковые токи, возникающие при запуске холодного двигателя;
• во время движения они подвергаются вибрации и тряске;
• зарядка происходит в буферном режиме генератором при движении автомобиля с разными оборотами двигателя.

В котором:

• восстановленные батареи, требующие периодического уровня электролита и доливки дистиллированной воды, рассчитаны на 100 циклов разряд / заряд;
• без капитального ремонта – имеют более сложную конструкцию и количество циклов 200.

Однако аккумулятор ветряка при работе внутри дома:

• обычно размещают в подвале, где температура, поддерживаемая круглый год на уровне 5 ÷ 10 градусов, является оптимальной;
• они не подвержены тряске и вибрации, стационарно установлены в устойчивом состоянии;
• они не получают экстремальных нагрузок при пуске, а при включении бытовой техники через инвертор работают деликатно;
• они заряжаются генератором небольшими токами, которые благоприятно влияют на режим десульфатации пластин.

Все это самые выгодные условия для их эксплуатации. Поэтому предлагаю отметить этот вариант тем, кто не поленился периодически контролировать напряжение на банках и следить за уровнем электролита в них.

Аккумуляторы AGM имеют более сложную конструкцию. У них такие же пластины, но стеклянные маты пропитаны кислотой, которые одновременно действуют как диэлектрический слой. Их цикл разряд / заряд 250 ÷ 400. Перезарядка опасна.

Газовые батареи также создаются из необслуживаемой конструкции с герметичным корпусом и гелевым электролитом. Они не очень любят зарядку, но более устойчивы к глубоким разрядам. Количество расчетных циклов – 350.

Бронированные батареи относятся к числу самых современных разработок. Их электродные площадки защищены полимерами от воздействия кислоты. Интервал рабочего цикла: 900 ÷ 1500.

Все эти четыре типа аккумуляторов существенно различаются по цене и условиям эксплуатации. Если вы примете во внимание рекомендации продавцов, вам придется выложить довольно приличную сумму денег.

Однако рекомендую сначала прислушаться к полезным советам, которые дает сам владелец солнечных батарей в своем видео «Как выбрать батареи для ветряной электростанции и солнечной станции».

У него есть собственное мнение по этому поводу. Как вы относитесь к нему – ваше дело. Однако ознакомиться с информацией из противоположных источников и выбрать из нее наиболее подходящий вариант – оптимальное решение для думающего человека.

В каких случаях выгодно использовать ветрогенератор?

Ветровые электростанции установки наиболее выгодно использовать в местах, где невозможно провести общую электросеть, или соединение является очень затратным, а также — в местах с частыми отключениями электричества. Ветровые электростанции смысл устанавливать, если в месте становления среднегодовая скорость ветра превышает 3 м/с.

В общем случае, при среднегодовой скорости ветра более 4 м/с на высоте 10 м (на этой высоте на метеостанциях устанавливаются анемометры — приборы, измеряющие скорость ветра) возможно эффективное применение ветроустановок, а ветер с меньшей скоростью годится для водоподъемных устройств.

Наиболее экономически выгодное применение ВЭУ имеет место, если ветротурбины объединены в группы. Их называют ветроэлектрическими станциями (ВЭС), а за рубежом «ветровыми фермами» (wind farm).

Их мощность колеблется от сотен киловатт до сотен мегаватт. Ветроустановки большой мощности не предназначены для автономной работы или работы параллельно друг с другом. Поэтому как только отключается ЛЭП (линия электропередачи), связывающую ВЭУ с энергосистемой, останавливаются и ВЭС.

Обычно при проектировании обеспечивается связь с двумя ЛЭП с разных точек энергосистемы. Для одиночных ВЭУ и небольших ВЭС, питающих определенную нагрузку, нужно иметь резервный источник электроснабжения (дизель-генератор, газотурбинная установка, солнечные батареи).

Хорошими ветровыми условиями в России обладают следующие субъекты РФ: Архангельская, Астраханская, Волгоградская, Калининградская, Камчатская, Ленинградская, Магаданская, Мурманская, Новосибирская, Пермская, Ростовская, Сахалинская, Тюменская области, Краснодарский, Приморский, Хабаровский края, Дагестан, Калмыкия. Карелия, Коми. Ненецкий автономный округ, Хакасия, Чукотка, Якутия, Ямало-Ненецкий автономный округ.

По опыту эксплуатации ветропарков, установленных в Российской Федерации, их КИУМ в среднем равен 12%. Как видим, российские ветропарки имеют невысокий КИУМ.  Это связано как с невысокой среднегодовой скоростью ветра в местах их установки, так и с большим временем простоя.

Ветроустановки искажают сигналы радаров и радио?

До недавнего времени считалось, что помехи радио и телевизионному приему от ВЭУ незначительны, если избегать их строительства в одну линию по направлению к передающей станции или располагать на достаточном расстоянии. Если передача теле- и радиосигналов осуществляется через спутник, проблема отпадает автоматически.

Лопасти первых ветроагрегатов выполнялись из металла или дерева. Металлические лопасти отражают радио и телевизионные сигналы, а деревянные — поглощают их. Из-за малого количества подобных агрегатов и их небольших размеров они не рассматривались как помеха для радио — и телесигналов.

С ростом мощностей и размеров ВЭУ их лопасти почти повсеместно выполняются из стекловолокна, без каких-либо металлических включений, и, поэтому они полупрозрачны для теле- и радиосигналов.

С дальнейшим увеличением размеров и мощностей ВЭУ до 1 МВт и более для защиты лопастей от ударов молнии внутри лопастей стали закладываться алюминиевые проводники довольно значительного сечения, по которым ток при ударе молнии уходит в землю. Такие лопасти становятся своего рода зеркалами для проходящих радио- и телесигналов.

Помехи, вызванные отражением электромагнитных волн лопастями ветровых турбин, могут сказываться на качестве телевизионных и микроволновых радиопередач, а также на работе различных навигационных систем в районе размещения ветрового парка ВЭС на расстоянии нескольких километров. ВЭУ становится препятствием для сигналов военных радаров.

На основании многочисленных исследований дается следующая рекомендация: для уменьшения влияния ВЭУ на радио и телевизионную связь необходимо располагать ВЭС на расстоянии, исключающем их влияние на работу радио- и телекоммуникационных систем, (обычно до 1 км) использовать при производстве лопастей радиопоглощающие покрытия.

Выгодно ли это?

Для начала вам понадобится:

Решите, какой источник энергии будет у ветрогенератора.

Это должно быть:

1. Основной источник электроэнергии. В этом случае все потребители подключаются к установленному устройству, а их электроснабжение полностью зависит от работы ветрогенератора.
2. Дополнительный источник.

В этом случае есть два варианта:

1. Когда потребители получают электроэнергию от традиционных электрических сетей, часть мощности подключается к ветряной электростанции или работает какое-то время. При таком использовании происходит снижение затрат на оплату счетов за электроэнергию, потребляемую энергоснабжающими организациями;
2. При использовании других альтернативных источников электроэнергии (солнечные батареи, водяные турбины и т.д.) ветряные турбины являются частью энергосистемы.

• Изучите преимущества и недостатки ветряных генераторов, а именно:

К преимуществам использования таких устройств можно отнести:

1. Энергия ветра – неиссякаемый и возобновляемый источник энергии;
2. Экономика растений. После первоначальных затрат на покупку и установку отпадает необходимость оплачивать потребленную электроэнергию в будущем;
3. Энергия ветра – экологически чистый источник энергии;
4. Простая конструкция агрегатов позволяет самостоятельно устанавливать и проводить техническое обслуживание в будущем.

К недостаткам использования можно отнести:

1. Зависимость работы завода от погодных условий и наличия ветра в районе расположения агрегатов;
2. Создание шумов и различных помех (радио, связь, телевидение) в процессе установки;
3. Изъятие земли, на которой установлены генераторы, в активное пользование.

• Изучить ветровой потенциал региона, где планируется строительство ветрогенератора.
  Для этого вы можете обратиться в метеослужбу региона или воспользоваться информацией в Интернете.
• Выберите тип, марку и производителя оборудования.

При выборе устройств основными критериями будут:

1. КПД завода;
2. Стоимость комплекта оборудования.

Когда были произведены необходимые расчеты, выбран вариант мощности, изучен ветровый потенциал и ассортимент предлагаемого оборудования, каждый в отдельности сделал вывод, выгодно ли использовать ветряную турбину или нет.

Какие меры поддержки следовало бы принять в россии для развития ветроэнергетики?

Как известно, в октябре 2007 года приняты поправки к Федеральному закону № 35-ФЗ «Об электроэнергетике», устанавливающие некоторые меры стимулирования и государственной поддержки использования ВИЭ.

В частности, предусматривалось введение в 2008 году подзаконных актов, касающихся подключения электростанций с использованием ВИЭ к сетям общего пользования, а также установления надбавок к тарифу на электроэнергию, вырабатываемую на таких электростанциях.

Однако до настоящего времени (июль 2022 г. ) комплект необходимых подзаконных актов не разработан и в России отсутствуют какие-либо меры по стимулированию использования возобновляемых источников энергии, и ветроэнергетики в том числе. На базе опыта других стран, практикующих широкий спектр мероприятий, как на уровне государства, так и на уровне местных властей можно было бы рекомендовать все указанные ниже мероприятия, действующие в странах, где успешно развивается возобновляемая энергетика.

Итак, на уровне государства за рубежом практикуются следующие меры, которые успешно можно применять и в России:

• обязанность тарифного органа устанавливать фиксированный тариф на срок до 5-6 лет на выработанную ВЭУ электроэнергию, обеспечивающий простой срок окупаемости сооружения ВЭУ за 4-5 лет;
• субсидии на каждый кВт*ч выработанной электроэнергии (в виде прямой выплаты или налоговой скидки). В Канаде за каждый кВт*ч выплачивается 1 цент, в США — налоговая скидка 2, 5% за кВт*ч;
• инвестиционные субсидии (гранты, ссуды, благоприятные налоговые льготы) для компенсации высоких удельных капитальных вложений; при строительстве объектов возобновляемой энергетики как для общего, так и для индивидуального пользования;
• установление стандарта, обязывающего производителей или дис- трибюторов электрической энергии вырабатывать определенный процент на базе возобновляемых источников энергии либо собственными силами, либо приобретением «зеленых сертификатов»;
• введение в тариф на электроэнергию, вырабатываемую на базе органического топлива, дополнительной составляющей за вредный выброс;
• разрешение энергообъединениям введение для покупателей энергии специального повышенного тарифа «зеленая энергия», как средства участия населения в добровольном софинансировании объектов возобновляемой энергетики;
• меры по стимулированию инвесторов, упрощающие доступ инвесторов к получению кредитов под сниженную кредитную ставку;
• установление государственных целей по вводу мощности ВЭС к 2022, 2022 и 2020 году;
• разработка и принятие программы по финансовой поддержке достижения целей установленных правительством, например «ввод 1000 МВт к 2022 году;
• установление ускоренной амортизации на оборудование возобновляемой энергетики;
• разработка программы стимулирования рынка в виде «Плана действий по изменению климата», устанавливающей цели по снижению эмиссии парниковых газов от электроэнергетики.

На уровне субъектов Российской Федерации может быть реализована:

Предложенные выше мероприятия не исчерпывают всех возможных мер поддержки. При этом не требуется вводить все сразу. На первом этапе достаточно было бы двух-трех основных экономического плана и столько же организационно-политических мероприятий.

Эта статья прочитана 18404 раз(а)!

Минимальная скорость ветра

К сожалению, в нашей стране не так много регионов, где скорость ветра не менее 5-7 метров в секунду. Данные взяты в среднем за год. В подавляющем большинстве пригодных для жилья широт эта же скорость равна максимум 2-4 м / с.
Это означает, что ваш ветряк большую часть времени не будет работать. Для стабильной выработки электроэнергии необходим ветер около 10 м / с.
Это означает, что ваш ветряк большую часть времени не будет работать. Для стабильной выработки электроэнергии необходим ветер около 10 м / с.

Если ветер в вашем районе составляет 7 м / с, генератор будет работать максимум на 50% от своего номинального значения. И если всего 2 м / с, то 5%.

Фактически, за час генератор мощностью 2 кВт не даст вам больше 100 Вт.

Вам также придется столкнуться с еще одной проблемой ветра, о которой производители умалчивают. У земли его скорость намного ниже, чем наверху, где расположены промышленные предприятия высотой 25-30 м.

Вы установите свое устройство на высоту не более десяти метров. Поэтому даже не позволяйте себе ориентироваться на карты ветров разных сайтов. Эти данные вам не подходят.

Производители скромно умалчивают, что для их карт ветровых ресурсов измерения производятся на высоте от 50 до 70 метров! Кроме того, не учитываются данные о турбулентности и вихрях.
Если вы попытаетесь поднять его выше 10 м, то обязательно задумаетесь о молниезащите. Электрифицированные фрикционные лезвия, восхитительная приманка для выхлопа!
Если вы попытаетесь поднять его выше 10 м, то обязательно задумаетесь о молниезащите. Электрифицированные фрикционные лезвия, восхитительная приманка для выхлопа!

Более того, всех почему-то волнует только такой параметр, как скорость ветра, и при этом забывают о его плотности или давлении. И разница для энергетики очень существенная. Зависимость производства энергии от давления ветра непропорциональна.

Таким образом, когда давление ветра удваивается, вырабатываемая мощность увеличивается в восемь раз!

К тому же в указанных технических характеристиках генераторов есть некоторая лукавство.

Конечно, можно в это поверить, но только в идеальных условиях. Потому что:

• эти показания снимаются в аэродинамической трубе
• и в ламинарном потоке с постоянным направлением и повышенной плотностью

На вашем дачном участке скорость ветра может быть такой, что раскрутить дерево не получится, не говоря уже о выработке электроэнергии.
И это весной или осенью. Именно в этот период происходят наиболее активные движения воздушных масс.
И это весной или осенью. Именно в этот период происходят наиболее активные движения воздушных масс.
Не забывайте, что ветряная турбина не работает на холостом ходу поворотной платформы, а должна вращать ротор генератора, окруженный неодимовыми магнитами.
И это только до тех пор, пока электрический потенциал ветряка ниже напряжения батареи. Когда напряжение становится достаточным для начала зарядки, аккумулятор превращается в нагрузку.
И это только до тех пор, пока электрический потенциал ветряка ниже напряжения батареи. Когда напряжение становится достаточным для начала зарядки, аккумулятор превращается в нагрузку.
Если использовать тихоходные конструкции с вертикальной осью вращения, то уже есть повышающая коробка передач. Вы пробовали крутить ускоритель? Эта конструкция усложняется, увеличивается вес, парусность, стоимость.

Даже при свете фар Северного флота, учитывая постоянный ветер и полярную ночь, специалисты предпочитают использовать солнечные батареи. На вопрос, почему это так, ответ прост: проблем меньше!