Kirish
Energiya iste'moli va u bilan birga uning narxi butun dunyoda ortib bormoqda va bizning mamlakatimiz ham bundan mustasno emas. Ammo sayyoramizning resurslari tugaydi va ekologik muammolar tobora ortib bormoqda, shuning uchun noan'anaviy, ekologik toza energiya manbalariga - shamol, quyosh, to'lqinlarga qiziqish doimiy ravishda o'sib bormoqda.
Ushbu maqolada kam quvvatli shamol elektr stantsiyalari ko'rib chiqiladi. Ularning ishlash tajribasi, texnik tavsiflari, samaradorligi va qulayligi tahlil qilinadi. Shundan kelib chiqib, ayrim sanoat tarmoqlari va chekka hududlarda bunday qurilmalardan foydalanishning afzalliklari haqida xulosa chiqariladi.
Rossiyada kam quvvatli shamol elektr stantsiyalaridan foydalanish istiqbollari va imkoniyatlari, shuningdek, boshqa mamlakatlarda shunga o'xshash loyihalarni amalga oshirishning muvaffaqiyatli tajribasi tasvirlangan.
Energiya shamoldan keladi
Fermerlar, bog‘bonlar, smena ishchilari, geologlar va chorvadorlar energiyaning keskin tanqisligini boshdan kechirmoqda. Energiya ta'minoti jihatidan nisbatan gullab-yashnagan hududlarda esa, narsalar mavjud emas eng yaxshi tarzda. Tabiiy ofatlar tufayli elektr ta'minotidagi uzilishlar, to'lovlarni amalga oshirmaslik inqirozi va oddiygina simlarni o'g'irlash - afsuski, odatiy holga aylanib bormoqda. Agar Favqulodda vaziyatlar vazirligi ma’lumotlariga ko‘ra, mamlakatimizdagi yuqori voltli elektr tarmoqlarining 80 foizi nihoyatda eskirganini ham eslasak, vaziyat mutlaqo achinarlidek tuyuladi. Biz uzoq vaqtdan beri yorug'lik bilan jihozlangan uylarda yashashga, televizor tomosha qilishga, muzlatgich, kompyuter va boshqa maishiy texnikadan foydalanishga o'rganib qolganmiz, shuning uchun biz hatto qisqa muddatli elektr ta'minotidagi uzilishni ham kichik, ammo baribir haqiqiy ofat sifatida qabul qilamiz.
Bizga qancha energiya kerak?
2003 yil may oyida bo'lib o'tgan "Qishloq xo'jaligida energiya ta'minoti va energiya tejash" III Xalqaro ilmiy-texnik konferentsiyasida juda xavotirli so'zlar eshitildi. “Rossiyada 1990-yildan buyon qishloqlarni elektrlashtirishda halokatli jarayonlar sodir bo‘lmoqda. Qishloq elektr tarmoqlari yaroqsiz holga keldi,... xizmat ko‘rsatish yo‘lga qo‘yildi,... elektr ta’minotidagi uzilishlar oshdi,... tariflar haddan tashqari oshirildi,... RAO EES ma’muriyati nafaqat imtiyozli tarifni bekor qildi. qishloq xo'jaligi elektr energiyasi iste'molchilari, lekin ko'pgina hududlarda tariflar sanoat iste'molchilari va shahar aholisiga nisbatan 20-30% yuqori o'rnatilgan, investitsiyalar yo'q,... shu bilan birga, kundalik hayot va shaxsiy uy xo'jaliklariga ehtiyoj ortdi. Elektr ta’minotida muqobil izlayapmiz” (Rossiya qishloq xo‘jaligi akademiyasi akademigi I.F. Borodinning nutqidan).
Rossiyadagi fermer xo'jaliklarining qariyb 30 foizi va bog 'uchastkalarining 20 foizi umuman elektr tarmoqlariga ulanmagan. Uzoqdan ajratilgan iste'molchilarni ta'minlash uchun yangi elektr uzatish liniyalarini qurish surunkali mablag' etishmasligi tufayli juda sekin, dizel generatorlari ko'pincha samarasiz ishlaydi, bundan tashqari ular muntazam va malakali texnik xizmat ko'rsatishni talab qiladi, motor yoqilg'isi tobora qimmatlashmoqda, uni etkazib berish. etarlicha ishonchli va iqtisodiy emas ...
Shu bilan birga, qishloq aholisining o'rtacha "energiya savati" hisoblab chiqildi, bunga hech bo'lmaganda yozgi davr, qishloq uylari egalarini kiritish juda mumkin. Oyiga 115 kilovatt-soatni tashkil etadi. Raqam havodan olinmagan, ammo "intellektual hayot" deb ataladigan narsalarni ta'minlash uchun talablardan iborat. Bunga yoritish, radio, televizor, maishiy sovutgich, elektr ustara, qozon, kichik uy elektr asboblari, kompyuter va bog 'nasos kiradi. Shuni unutmasligimiz kerakki, yaqinda vaqti-vaqti bilan zaryadlanishi kerak bo'lgan o'rnatilgan batareyalarda ishlaydigan ko'plab maishiy texnika paydo bo'ldi: chiroqlar, mobil telefonlar, bir xil elektr ustaralar, elektr asboblari va boshqalar.
Albatta, qishda sizga ko'proq energiya kerak bo'ladi - uyni isitish kerak. Ammo Rossiyada pechka isitish an'anasi nafaqat eskirib qolmaydi, balki o'ta tejamkor pechkalarning yangi dizaynlari paydo bo'lishi shaklida o'ziga xos jonlanishni boshdan kechirmoqda va o'tin, qo'shimcha elektr energiyasi taqchilligi yo'q. bu erda kutilmaydi. Xo'sh, bu minimal miqdorni qayerdan olishingiz mumkin? Imkoniyatlardan biri kam va juda kam quvvatli shamol energiyasidir.
VEUMM: kichik kichik degani emas
Zamonaviy shamol elektr stantsiyalari ikki sinfga bo'linadi: kuchli, yuz minglab kilovatt, tarmoqqa ulangan deb ataladi, chunki shamol bo'lmaganda, iste'molchi tarmoqdan energiya bilan ta'minlanadi; va avtonom, batareya bilan birgalikda ishlaydi. Qoida tariqasida, avtonom qurilmalarning quvvati 5-10 kVt dan oshmaydi. Ular deyiladi: kam quvvatli shamol elektr inshootlari (LPP).
Nemis olimi va amaliyotchisi Xaynts Shuls shamol-elektr qurilmalarining ushbu noyob sinfiga e'tibor qaratdi. U "Kleine Windkraftanlage" ("kichik shamol elektr stantsiyalari") atamasini kiritdi.
Shamolning o'rtacha yillik tezligi 4 m/s dan kam bo'lgan hududlarda shamol energiyasidan foydalanish foydasiz deb hisoblanadi. Biroq, bu bayonot batareyalarni zaryad qilish uchun kichik, oson tezlashtirilgan shamol elektr stantsiyalariga va suvni ko'tarish uchun ko'p bargli qurilmalarga taalluqli emas. Aksariyat hududlarda o'rtacha yillik shamol tezligi 2 m/s dan kam bo'lgan Amerika va Avstraliyaning ichki hududlarini tartibga solish ularsiz imkonsiz bo'lar edi.
VEUMM o'rnatish, ishlatish va ta'mirlashda oddiy va arzon, ekologik jihatdan qulay, ish paytida deyarli hech qanday texnik xizmat ko'rsatishni, davriy sozlashlarni va hokazolarni talab qilmaydi. Shamol dvigateli-generator juftligi vites qutisisiz ham ishlay oladi, bu esa xarajatlarni yanada soddalashtiradi va kamaytiradi. dizayn va uning ishonchliligini oshiradi.
An'anaviy bo'lmagan energiya inshootlarining boshqa hech bir sinfi bunday keng qamrovli muhim xususiyatlarga ega emas. Bundan tashqari, ular shamolning o'rtacha tezligi atigi 3-5 m/s bo'lgan hududlarni energiya bilan ta'minlashi mumkin. Aslida, VEUMM egasi an'anaviy energiya ishlab chiqaruvchilardan ham, deyarli to'liq mustaqillikka ega bo'ladi tabiiy hodisalar.
Evropa va AQSh bilan taqqoslaganda, mamlakatimizda shamol turbinalari ancha kam ishlab chiqariladi. Ehtimol, bu potentsial iste'molchilarning xabardorligi yo'qligi yoki suyuq yoqilg'ining nisbatan arzonligi bilan bog'liqdir, ammo mamlakatda shamol generatorlarini ishlab chiqaruvchilar mavjud va ularning mahsulotlari sifati bo'yicha xorijiynikidan qolishmaydi. Dizayn xususiyatlariga ko'ra, ishlab chiqarilgan birliklar ikki guruhga bo'linadi. Birinchisi 1000 Vt gacha quvvatga ega qurilmalarni o'z ichiga oladi. Misol tariqasida, biz Sankt-Peterburg korxonasi FSUE Markaziy ilmiy-tadqiqot instituti Elektropribor tomonidan ishlab chiqarilgan qurilmalar oilasini keltirishimiz mumkin. Bular diametri 1,5 yoki 2,2 metr bo'lgan uch qanotli shamol g'ildiragiga ega mobil qurilmalar bo'lib, ularni o'rnatish juda oddiyki, iste'molchi uni mustaqil ravishda boshqarishi mumkin. Qadoqlanganda jihoz (batareyasiz) umumiy og'irligi 50 kg bo'lgan ikkita qutiga joylashtiriladi.
1-rasm.Misollar va ko'rinish VEUMMM.
O'rnatishda shamol g'ildiragini doimiy ravishda shamolga yo'naltiradigan va ayni paytda qurilmani juda ko'p shamol bosimidan himoya qiladigan original ob-havo tizimi mavjud. Har qanday oddiy shamol tegirmoni singari, gorizontal tekislikda shamol ta'sirida havo pardasi har ikki yo'nalishda ham bir necha inqilobga aylanishga qodir. Shamol to'xtaganda, maxsus kamon uni asl holatiga qaytaradi, kabelning burilishiga yo'l qo'ymaydi, bu energiyani olib tashlash uchun ishlatiladi. Bundan tashqari, generator shamol g'ildiragi bilan birgalikda vertikal tekislikda aylanishga qodir. Agar shamol juda kuchli bo'lib, o'rnatishga zarar etkazish bilan tahdid qilsa, generator bilan g'ildirak gorizontal o'q atrofida aylanadi, shamol bosimini optimallashtiradi, pichoqlar havo oqimiga parallel bo'lganda, 900 burchakka qadar.
Ikkinchi guruh qurilmalari (UVE 1000 va UVE 1500) statsionarga yaqin. Diametri 3,3 m bo'lgan besh qanotli shamol g'ildiragi po'latdan yasalgan tirgakli quvurlardan tayyorlangan prefabrik ustunga o'rnatiladi. Mast o'rnatish va demontaj qilish uchun poydevor va maxsus qurilmalarni talab qiladi. Kuchli shamollardan himoya qilish uchun boshqa yechim qo'llaniladi. Jeneratör assimetrik tarzda aylanadigan rulmanga o'rnatiladi. Shamol bosimi ortib ketganda, generator tanasi shamol g'ildiragini gorizontal tekislikda aylantirib, suzib keta boshlaydi. Shamol susayadi va havo shamolining bahori g'ildirakni oldingi holatiga qaytaradi.
Shuni ham ta'kidlash joizki, agar nominal quvvat diapazoni 5 kVtgacha bo'lgan shamol turbinalarining xorijiy Evropa analoglarining o'ziga xos narxi bir vatt uchun 1,4 dan 6,4 evrogacha bo'lsa, ko'pchilik rus shamol turbinalari uchun bir xil ko'rsatkich uch baravar past.
O'rta quvvatli shamol turbinalarining energetika sektoriga o'tish bir nechta qurilmalardan (5-10 dona) iborat energiya komplekslarini (EK) yaratish orqali amalga oshirish uchun juda oddiy. Quvvatni yig'ish bitta batareyada amalga oshiriladi. Bunday majmuani olti dacha gektarga joylashtirish mumkin bo'lmasa-da, u hali ham kichik maydonni egallaydi. EK ning nominal quvvati 10-15 kVtgacha, eng yuqori quvvati - 20-25 kVtgacha, ishlab chiqarish - oyiga 1800 kVt / soatgacha oshirilishi mumkin, ammo ishlab chiqarish qiymati 3-4 barobar kamayadi.
Bunday kompleks nafaqat katta ferma yoki kichik qishloqni emas, balki energiyani to'liq ta'minlashga qodir. Shuni ta'kidlash kerakki, bu holda dizel elektr stantsiyasi shaklida quvvat zaxirasini ta'minlash kerak.
Haqiqatan ham noyob ishlash xususiyatlari tufayli va texnik xususiyatlar VEUMM nafaqat qishloq va qishloq uylarining kundalik hayotini ta'minlashga qodir. Ular turli xil avtonom stansiyalarni energiya bilan ta'minlash muammosini hal qilishda muqobil bo'lishi mumkin: navigatsiya, radiorele, meteorologik, neft va gaz quvurlariga xizmat ko'rsatish va boshqalar.
Ko'pgina bunday stantsiyalar borish qiyin bo'lgan joylarda, odamlar yashash joyidan ancha uzoqda - Shimoliy Muz okeani qirg'og'ida, tayga va tundrada joylashgan bo'lib, bu erda zarur jihozlarni etkazib berish katta muammo hisoblanadi.
Asta-sekin ko'plab stansiyalar avtomatik rejimga o'tkazildi, ammo ularni energiya bilan ta'minlash muammosi hali ham keskin. Bu nafaqat ularga texnik xizmat ko'rsatish va xizmat ko'rsatish xarajatlarini kamaytirish, balki ishonchli ishlashini kafolatlash uchun ham zarurdir. VUEMM ushbu maqsadlar uchun javob beradi. Ular ishlab chiqarish, ishlatish, tashish, o'rnatish va ta'mirlashda sodda va ishonchli. Va nihoyat, har qanday boshqa energiya manbalariga qaraganda, ular juda arzon.
Xulosa
Referat shamol elektr stantsiyalaridan foydalanish orqali qishloq xo'jaligi yoki xususiy mulkni energiya bilan ta'minlash bilan bog'liq muammolarni hal qilish imkoniyatlaridan birini taqdim etadi. Bunday qurilmalar ushbu ob'ektlarni elektr ta'minotining an'anaviy usullariga muqobil bo'lishi mumkin.
Adabiyot
Solonitsyn A. Shamol energiyasining ikkinchi kelishi // "Fan va hayot", 2004 yil, 3-son.
Xaynts Shuls. "Kleine Windkraftanlage" texnikasi. Erfahrungen. Mebergebnisse. Okobuch Verlag, Staufen, 1993 yil.
Fateev E. M. Shamol dvigatellari - M.: Mashinasozlik adabiyoti GINTI, 1962 yil.
www.elektropribor.spb.ru/rufrset.
Shunga o'xshash hujjatlar
Foydalanish tarixi va shamol energiyasidan elektr energiyasini ishlab chiqarishning zamonaviy usullari. Dunyoda shamol energetikasining rivojlanish istiqbollari, iqtisodiy va ekologik jihatlari, elektr energiyasining tannarxi. Qozog'istondagi Jung'or darvozasi loyihasi, uning maqsadi.
referat, 03/01/2011 qo'shilgan
Shamol energiyasidan foydalanish tarixi; elektr energiyasini ishlab chiqarishning zamonaviy usullari. Rossiyada kichik shamol energetikasi: iqtisodiy va ekologik jihatlar. Germaniyadagi shamol elektr stansiyalari; shamol turbinasi yetkazib beruvchilar. Xitoyning shamol energiyasi salohiyati.
referat, 2013-06-15 qo'shilgan
Shamol energiyasidan foydalanish tarixi. Zamonaviy usullar energiya ishlab chiqarish, uchta pichoqli va gorizontal aylanish o'qi bilan shamol generatori dizayni. Jahon shamol energetikasi salohiyati, muammolari, ekologik jihatlari va rivojlanish istiqbollari.
referat, 21.11.2010 qo'shilgan
Shamol energiya manbai sifatida. Shamol generatoridan energiya ishlab chiqarish. Shamol tezligi ishlab chiqarilgan energiya miqdoriga ta'sir qiluvchi muhim omil sifatida. Shamol elektr stantsiyalari. Shamol energiyasidan foydalanishning shamol g'ildiragi tezligiga bog'liqligi.
referat, 26.12.2011 qo'shilgan
Elektr energiyasi ishlab chiqarishda shamol generatorlaridan foydalanish, ularning turlari, muqobil elektr stansiyalari sifatidagi afzalliklari, kamchiliklari. Kinetik shamol energiyasini mexanik energiyaga aylantirish uchun uskunalar; shamol energetikasi infratuzilmasi va resurslari.
taqdimot, 30.11.2011 qo'shilgan
Shamol energiyasidan elektr energiyasini ishlab chiqarish va undan foydalanishning zamonaviy usullari. Shamol energiyasining iqtisodiy va ekologik jihatlari, Rossiya Federatsiyasida rivojlanish istiqbollari. Dizel generatori va shamol elektr stantsiyasi asosida elektr ta'minoti tizimlarini modellashtirish.
dissertatsiya, 2012-07-29 qo'shilgan
Muqobil energiya manbalarining tasnifi. Rossiyada muqobil energiya manbalaridan foydalanish imkoniyatlari. Shamol energiyasi (shamol energiyasi). Kichik gidroenergetika, quyosh energiyasi. Energiya maqsadlarida biomassa energiyasidan foydalanish.
kurs ishi, 30.07.2012 qo'shilgan
Muqobil energiyaning asosiy turlari. Bioenergiya, shamol energiyasi, quyosh energiyasi, suv toshqini, okeanlar. Energiya olishning istiqbolli usullari. Xitoy, Hindiston va AQShdagi shamol elektr stansiyalarining umumiy quvvati. Rossiyada muqobil energiya ulushi.
taqdimot, 25/05/2016 qo'shilgan
Quyosh nurlanishidan aylanadigan energiya. Noan'anaviy va qayta tiklanuvchi energiya manbalaridan foydalanish imkoniyatlari va istiqbollari. Shamol yordamida elektr energiyasini ishlab chiqarish. Ukrainada shamol energiyasi. Qrimda noan'anaviy energiyani rivojlantirish.
referat, 2011-01-20 qo'shilgan
Qayta tiklanuvchi energiya manbalaridan foydalanish, ularning imkoniyatlari, turlari. Geotermal resurslardan foydalanish; quyosh panellarini yaratish; bioyoqilg'i. Jahon okeanining energiyasi: to'lqinlar, to'lqinlar va oqimlar. Shamol energiyasidan foydalanishning iqtisodiy samaradorligi.
Erdagi shamol energiyasi bitmas-tuganmas. Ko'p asrlar davomida odamlar turli funktsiyalarni bajaradigan shamol stantsiyalarini qurish orqali shamol energiyasini o'z manfaatlariga aylantirishga harakat qilmoqdalar: tegirmonlar, suv va neft nasoslari, elektr stantsiyalari. Ko'pgina mamlakatlar amaliyoti va tajribasi ko'rsatganidek, shamol energiyasidan foydalanish juda foydali, chunki birinchidan, shamolning narxi nolga teng, ikkinchidan, elektr energiyasi uglerod yoqilg'isini yoqish, yonish orqali emas, balki shamol energiyasidan olinadi. odamlar uchun xavfli bo'lgan mahsulotlar. Sanoat gazlarining atmosferaga doimiy ravishda chiqarilishi va boshqa omillar tufayli yer yuzasida harorat kontrasti kuchayib bormoqda. Bu sayyoramizning ko'plab mintaqalarida shamol faolligining oshishiga olib keladigan asosiy omillardan biri va shunga mos ravishda muqobil energiya manbai bo'lgan shamol stansiyalarini qurishning dolzarbligi hisoblanadi.
Shamol elektr Rotary shamol elektr stantsiyasi (WPP) U aylantiradi kinetik energiya shamol oqimi elektrga kiradi. Shamol fermasi shamol mexanik qurilmasi (rotor yoki parvona), elektr toki generatori, shamol dvigateli va generatorining ishlashini boshqarish uchun avtomatik qurilmalar va ularni o'rnatish va texnik xizmat ko'rsatish inshootlaridan iborat.
Shamol elektr stantsiyasi Shamol elektr stantsiyasi - bu shamol oqimining kinetik energiyasini aylantirish uchun texnik qurilmalar to'plami mexanik energiya generator rotorining aylanishi. Shamol turbinasi bir yoki bir nechta shamol turbinasi, akkumulyator yoki zaxira qurilma va o'rnatishning ish rejimlarini avtomatik boshqarish va tartibga solish tizimlaridan iborat. Elektr energiyasi bilan yetarli darajada ta'minlanmagan chekka hududlarda shamol elektr stansiyalarini qurish kabi iqtisodiy jihatdan foydali alternativa deyarli yo'q.
Shamol kinetik energiyaga ega, uni shamol-mexanik qurilma mexanik energiyaga, keyin esa elektr generatori orqali elektr energiyasiga aylantirish mumkin. Shamol tezligi soatiga kilometr (km/soat) yoki sekundiga metr (m/s) bilan o'lchanadi: 1 km/s = 0,28 m/s 1 m/s = 3,6 km/soat. Shamol energiyasi shamol tezligi kubiga proportsionaldir. Shamol energiyasi = 1/2 dAtS3 d - havo zichligi, A - havo o'tadigan maydon, t - vaqt davri, S - shamol tezligi.
Quvvat (P) vaqt birligida sirtdan ("supurilgan sirt") o'tadigan shamol energiyasiga proportsionaldir. Shamol quvvati = 1/2 dAS3
Shamol quyidagi ko'rsatkichlar bilan tavsiflanadi: Shamol quyidagi ko'rsatkichlar bilan tavsiflanadi: Bofort shkalasi bo'yicha kattalik va tashqi xususiyatlar bo'yicha gradatsiyalarga muvofiq o'rtacha oylik va o'rtacha yillik tezlik; shamolda maksimal tezlik - juda muhim ko'rsatkich shamol elektr stansiyasi ishining barqarorligi; shamol / shamol yo'nalishi - "shamol ko'tarilishi", shamol yo'nalishlari va kuchining o'zgarishi chastotasi (1-rasm); turbulentlik havo oqimining ichki tuzilishi bo'lib, u nafaqat gorizontal, balki vertikal tekislikda ham tezlik gradientlarini yaratadi; shiddatlilik - vaqt birligida shamol tezligining o'zgarishi; atmosfera bosimi, harorat va namlikka qarab shamol oqimining zichligi. shamol bir fazali, shuningdek, oqim ichida turli tezliklarda harakatlanadigan turli o'lchamdagi suyuq va qattiq zarrachalar tomchilarini o'z ichiga olgan ikki fazali va ko'p fazali muhit bo'lishi mumkin.
Shamol energiyasidan foydalanish 2008 yilda shamol energiyasining umumiy quvvati butun dunyo bo'ylab 120 GVt ga oshdi. 2007 yilda butun dunyo bo'ylab shamol elektr stansiyalari 200 milliard kVt/soat ishlab chiqardi, bu esa global iste'mol qilinadigan elektr energiyasining taxminan 1,3 foizini tashkil qiladi. 2008 yilda butun dunyo bo'ylab shamol energetikasi sohasida 400 mingdan ortiq kishi ish bilan ta'minlangan. 2008 yilda global shamol energetikasi uskunalari bozori 36,5 milliard evroga yoki taxminan 46,8 milliard AQSh dollariga o'sdi. 2007 yilda o'rnatilgan shamol elektr stantsiyalarining 61% Evropada, 20% Shimoliy Amerikada va 17% Osiyoda to'plangan. 2009 yilda Xitoydagi shamol stansiyalari mamlakatdagi umumiy elektr energiyasining taxminan 1,3 foizini ishlab chiqargan. Xitoyda qayta tiklanadigan energiya manbalari to‘g‘risidagi qonun 2006 yildan beri amal qiladi. Shamol energiyasi quvvati 2020 yilga kelib GVt ga yetishi kutilmoqda. 2009 yilda Xitoydagi shamol stansiyalari mamlakatdagi jami elektr energiyasining taxminan 1,3 foizini ishlab chiqargan. Xitoyda qayta tiklanadigan energiya manbalari to‘g‘risidagi qonun 2006 yildan beri amal qiladi. Shamol energiyasi quvvati 2020 yilga kelib GVt ga yetishi kutilmoqda.
Belarus Respublikasida shamol energetikasi Shamol energiyasi, har qanday iqtisodiy soha kabi, uning ishlashini ta'minlaydigan uchta majburiy komponentga ega bo'lishi kerak: 1) shamol energiyasi resurslari, 2) shamol energetikasi uskunalari, 3) shamol energetikasi sanoati uchun rivojlangan shamol infratuzilmasi , shamol energiyasi resursi amalda cheklanmagan. Mamlakatda rivojlangan markazlashgan elektr tarmog'i va katta raqam xo'jalik yurituvchi sub'ektlar tomonidan egallamaydigan bo'sh joy. Shuning uchun shamol elektr stantsiyalarini (WPP) va shamol elektr stantsiyalarini (WPP) joylashtirish faqat shamol energetikasi uskunalarini tegishli hududlarda vakolatli joylashtirish bilan belgilanadi, chunki etarli tanlov yo'qligi sababli xorijiy shamol texnologiyasini sotib olish imkoniyatlari juda cheklangan Belarusiyaning iqlim sharoitiga mos keladigan WPP va WPP uskunalari, shuningdek, mas'ul shaxslarning kuchli qarshiliklari. ma'muriy xodimlar rasmiy energetika sektoridan Shamol texnologiyasini loyihalash, joriy etish va ekspluatatsiya qilish uchun infratuzilma va shunga mos ravishda amaliy tajriba va malakali kadrlar etishmasligini faqat xorijdagi rivojlangan shamol energetikasi infratuzilmasi vakillari bilan faol hamkorlik qilish orqali bartaraf etish mumkin.
Kontinental hududlarda va shimoliy kengliklarda hosil bo'ladigan shamollar keskin shamollar va yo'nalishlarning tez-tez o'zgarishi bilan ajralib turadi va Evropa dengiz qirg'oqlarining (Gollandiya, Germaniya) ancha sokin shamollaridan farq qiladi. Shamolning tuzilishi er yuzasidan balandlikka qarab o'zgaradi, yuqori havo qatlamlarida havo oqimining barqarorligi ortadi. Shamol temperamentidagi farq shamol fermasini yaratishda muayyan konstruktiv yondashuvni talab qiladi. Taklif etilayotgan yechim har qanday yo'nalish va tezlikdagi shamollar, shu jumladan bo'ronli shamollar uchun universaldir.
1 Qayta tiklanadigan energiya manbalari. SHAMOL ENERGIYASI. BELSKY Aleksey Anatolyevich Ilmiy rahbar: texnika fanlari doktori, prof. ABRAMOVICH Boris Nikolaevich Davlat ta'lim bo'yicha federal agentlik ta'lim muassasasi yuqoriroq kasb-hunar ta'limi nomidagi Sankt-Peterburg davlat konchilik instituti. G.V. Plexanov (texnika universiteti)
2 Rossiyada shamol energiyasi Rossiya olimlari shamol energiyasidan foydalanishni tavsiflovchi nazariyalarning kashshoflari va yaratuvchilari. Ideal shamol tegirmoni nazariyasi birinchi marta 1914 yilda V.P. Vetchinkin ideal parvona nazariyasiga asoslangan. Bu ishda u ideal shamol turbinasining shamol energiyasi samaradorligi kontseptsiyasini yaratdi. 1920 yilda prof. EMAS. Jukovskiy "NEZH shamol tegirmoni" nazariyasini bayon qildi. Ideal shamol tegirmoni nazariyasi prof. N. E. Jukovskiy klassik nazariya deb ataladi; unda ideal shamol turbinasining maksimal shamol energiyasi samaradorligi 0,593 ni tashkil etishi aytiladi. Amaliy qo'llash nuqtai nazaridan, ideal shamol tegirmoni nazariyasi eng to'liq prof. G.X. Sabinin, unga ko'ra ideal shamol tegirmonining shamol energiyasidan foydalanish koeffitsienti 0,687 ni tashkil qiladi. Tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, Rossiya dunyodagi eng yuqori shamol salohiyatiga ega. Rossiya Federatsiyasining Evropa qismida stansiyalarning sig'im koeffitsienti 30% gacha, Uzoq Shimolda esa 40% gacha oshirilishi mumkin. Rossiya shamol energetikasi salohiyatining qariyb 30% Uzoq Sharqda, 16% Sibirda, 14% Shimolda va 25% dan kamrogʻi boshqa mintaqalarda (Quyi va Oʻrta Volga va Kaspiy dengizi, Kareliya, Oltoy va boshqalar) jamlangan. ).
6,0 m/s>7,5 m/s>8,5 m/s>9,0 m/s>11,5 m/s 5,0-6,06,5-7,57,0- 8,58,0-9,010-11,5 4,5-5,05,5-6,56,0 -7.07.0-8.08.5-10 3.5-4.54.5- 5.55.0-6.05.5-7.07.0-8.5 " title="3 Ob-havo stantsiyasi Yopiq maydonOchiq maydonDengiz qirg'og'iOchiq dengizTog'lar va tog'lar >6,0 m/ s>7,5 m /s>8,5 m/s>9,0 m/s>11,5 m/s 5,0-6,06,5-7,57,0-8,58,0-9,010-11,5 4,5-5,05,5-6,56,0-7,07. 0-8.08.5-10 3.5-4.54.5-5.55.0-6.05.5 -7.07.0-8.5" class="link_thumb"> 3 !} 3 Ob-havo stantsiyasi Yopiq maydonOchiq maydonDengiz qirg'og'iOchiq dengizTog'lar va tog'lar >6,0 m/s>7,5 m/s>8,5 m/s>9,0 m/s>11,5 m/s 5,0-6, 06,5-7,57,0-8,58,0-9,010 -11,5 4,5-5,05,5-6,56,0-7,07,0-8,08,5-10 3,5-4,54,5-5,55,0-6,05,5-7,07,0-8,5 6,0 m/s>7,5 m/s>8,5 m/s>9,0 m/s>11,5 m/s 5,0-6,06,5-7,57,0- 8,58,0-9,010-11,5 4,5-5,05,5-6,56,0 -7.07.0-8.08.5-10 3.5-4.54.5- 5.55.0-6.05.5-7.07.0-8.5">6,0m/s>7,5m/s>8,5m/s>9,0m/s >11,5 m/s 5,0-6,06,5-7,57,0-8,58,0-9,010-11,5 4,5-5,05,5-6,56,0- 7,07,0-8,08,5-10 3,5-4,54,5-5,55. -6,05,5-7,07,0-8,5" > 6,0 m /s>7,5 m/s>8,5 m/s>9,0 m/s>11,5 m/s 5,0-6,06,5-7,57,0-8,58, 0- 9.010-11.5 4.5-5.05.5-6.56.0-7.07.0-8.08.5-10 3.5-4.54.5-5.55, 0-6.05.5-7.07.0-8.5 " title="3 Ob-havo stantsiyasi Yopiq maydonOchiq maydonDengiz qirg'og'iOchiq dengizTog'lar va tog'lar >6,0 m/s>7,5 m/s>8 ,5 m/s>9,0 m/s>11,5 m/s 5,0-6,06,5-7,57,0-8,58,0-9,010 -11,5 4,5- 5,05,5-6,56,0-7,07,0-8,08,5-10 3,5-4,54,5-5,55,0-6,05,5-7,07 .0-8,5"> title="3 Ob-havo stantsiyasi Yopiq maydonOchiq maydonDengiz qirg'og'iOchiq dengizTog'lar va tog'lar >6,0 m/s>7,5 m/s>8,5 m/s>9,0 m/s>11,5 m/s 5,0-6, 06,5-7,57,0-8,58,0-9,010 -11,5 4,5-5,05,5-6,56,0-7,07,0-8,08,5-10 3,5-4,54,5-5,55,0-6,05,5-7,07,0-8,5"> !}
4 GOST R "Noan'anaviy energiya. Shamol kuchi. Tasniflash." GOST R "Noan'anaviy energiya. Shamol kuchi. Atamalar va ta'riflar." GOST R "Noan'anaviy energiya. Shamol kuchi. Shamol elektr inshootlari. Sinov talablari."
5 GOST R "Noan'anaviy energiya. Shamol kuchi. Tasniflash." Shamol turbinalari quyidagilarga bo'linadi: - hosil bo'ladigan energiya turi bo'yicha (mexanik va elektr); - quvvat bo'yicha (yuqori quvvat 1 MVt dan yuqori; o'rtacha quvvat 100 kVt dan 1 MVt gacha; past quvvat 5 dan 99 kVtgacha; juda kam quvvat 5 kVt dan kam); - qo'llash sohasi bo'yicha; - maqsadi bo'yicha (alohida, gibrid, tarmoq); - ish turiga qarab (shamol g'ildiragining doimiy yoki o'zgaruvchan aylanish tezligi bilan); - nazorat qilish usullari bo'yicha (shamol g'ildiragi, balast qarshiligi, chastota konvertori bilan boshqarish); - energiya ishlab chiqarish tizimining tuzilishiga ko'ra (generator turi).
8 Shamolga yo'naltirish usullari Shamol g'ildiragini shamolga avtomatik o'rnatish quyidagi to'rt usulda amalga oshiriladi: 1) dumg'azaga o'xshash ta'sir ko'rsatadigan dum orqali; 2) tishli uzatma orqali shamol tegirmonining aylanadigan qismiga ta'sir qiluvchi vindrozlar; 3) shamol g'ildiragini shamol turbinasi minorasi orqasiga quyruqni shamolga o'rnatish printsipiga ko'ra joylashtirish orqali; 4) shamolda elektr motor bilan o'rnatiladi.
9 1. Pichoq 2. Rotor 3. Pichoqlarni burish mexanizmi 4. Tormozlash moslamasi 5. Past tezlikli mil 6. Ko‘paytirgich 7. Generator (SMFC yoki AMDP) 8. Tekshirish moslamasi 9. Anemometr 10. Kanat 11. Gondola 12. Yuqori -tezlik shaftasi 13. Vites qutisi gondolli burilish 14. Gondolli burilish dvigateli 15. Minora 100 kVt va undan ortiq quvvatga ega zamonaviy shamol elektr stansiyasini (WPP) qurish
11 Shamol turbinasi quvvati P in =f(V) bu yerda P in - ko'paytiruvchi shaftadagi quvvat (kVt), R - shamol g'ildiragining radiusi (m), r - shamol g'ildiragi uyasi radiusi (m) ), r – havo zichligi (kg/m3), n – shamol tezligi (m/s), p – shamol energiyasidan foydalanish koeffitsienti, ē m – ko‘paytiruvchi samaradorlik.
15 Shamol turbinasi va dizel elektr stantsiyalarining (VDU) gibrid komplekslari uchun variantlar, unda shamol turbinasi VDU dizel elektr stantsiyasi bilan parallel ravishda "o'chirilgan" dizel elektr stantsiyasi bilan ishlaydi. dizel elektr stantsiyasi bilan parallel ravishda ishlaydi "o'chirilgan" dizel elektr stansiyasi bilan VDU blok diagrammasi Shamol turbinalarining energiya ishlab chiqarishdagi ishtiroki ulushi 70-85% gacha. Erishilgan yoqilg'i tejamkorligi darajasi umumiy ko'rsatkichning 65-90% ni tashkil qiladi. Dizel elektr stansiyalaridan chiqadigan zararli chiqindilar miqdori 40-70% ga kamayadi. Shamol turbinalarining energiya ishlab chiqarishdagi ishtiroki ulushi 25% gacha. Erishilgan yoqilg'i tejamkorligi darajasi jami 20-30% ni tashkil qiladi.
Majmua o'rta va kuchli shamolli hududlarda joylashgan ob'ektlarni elektr energiyasi bilan ta'minlash uchun mo'ljallangan. Iste'molchilarni oyiga o'rtacha 600 kVt / soatgacha (o'rtacha shamollar 4,5 m/s) yuqori sifatli elektr energiyasi (220V 50Hz) bilan ta'minlaydi. Tarkibi: "Breeze 5000" shamol generatori Kabel 70 m Balast qarshiligi va elektr bilan zaryadlash regulyatori. tormoz inverteri 96V/220V, 50 Gts Batareyalar Mast shamol elektr stantsiyasi "Breeze-Leader"
Majmua o'rtacha va kuchsiz shamolli hududlarda joylashgan ob'ektlarni kafolatli elektr energiyasi bilan ta'minlash uchun mo'ljallangan. Iste'molchilarni yuqori sifatli elektr energiyasi (220V, 50Hz) bilan ta'minlaydi. Tarkibi: 70 m kabelli "Breeze 5000" shamol generatori Balast qarshiligi va elektr tormozli zaryad regulyatori Inverter 96V/220V, 50 Gts Dizel yukini optimallashtirish bloki va dizel generatori Boshqarish bloki Batareyalar Mast Shamol-dizel kompleksi "Breeze-Dizel+"
19
20
21
2020 yilga borib elektr energiyasi ishlab chiqarishda shamol energiyasining ulushi 10 foizga yetadi. Tarmoqli shamol elektr stantsiyalarini ishlatish bo'yicha jahon amaliyoti shuni ko'rsatadiki, bugungi kunda kunlik bozorda soatlik rejalashtirish bilan shamol elektr stantsiyalaridan energiya ishlab chiqarish prognozlarining aniqligi 95% dan oshadi. 1980 yildan beri EIda shamol turbinalarining o'rnatilgan quvvati 290 barobar oshdi, shu davrda ishlab chiqarish narxi esa 80 foizga kamaydi. Elektr energiyasi bozorida shamol stansiyalarining har 5% ulushining paydo bo'lishi ulgurji narxlarning 1% ga pasayishiga olib keladi (Shimoliy Germaniya va Daniya elektr energiyasi bozorlari tahlili). Qayta tiklanadigan energiya manbalaridan olinadigan energiyaning 1% o'sishi YaIMning qo'shimcha 1,5% o'sishini ta'minlaydi. Elektr tarmog'iga ulangan zamonaviy shamol turbinalari o'rnatilgan quvvatdan foydalanish koeffitsienti 0,15 dan 0,37 gacha ishlaydi. Qayta tiklanmaydigan energiya manbalaridan foydalanadigan elektr stantsiyalari 0,4 dan 0,8 gacha koeffitsient bilan ishlaydi. 2008 yilda Rossiyadagi barcha elektr stantsiyalarining o'rnatilgan quvvatlardan foydalanish koeffitsienti 0,5 ni tashkil etdi. 200 m masofada joylashgan zamonaviy shamol turbinasining shovqini oshxonadagi muzlatgichning shovqiniga teng. 22 Jahon shamol energiyasi
23 Jahon shamol energiyasi 1,5 MVt2,5 MW3,6 MW5,4 MVt A 3800 m 2 70 m A 5000 m 2 80 m A 8500 m m A m m
Tugallagan: Roman Panov, 10a
O'qituvchi: Gavrina I.E.
Muqobil energiya - bu energiya olishning istiqbolli usullari to'plami bo'lib, ular an'anaviylar kabi keng tarqalmagan, ammo ulardan foydalanishning rentabelligi, mintaqa ekologiyasiga zarar etkazish xavfi pastligi sababli qiziqish uyg'otadi.
Muqobil energiya manbai - bu elektr energiyasini olish imkonini beradigan va neft, qazib olingan tabiiy gaz va ko'mirda ishlaydigan an'anaviy energiya manbalarini almashtiradigan usul, qurilma yoki tuzilma. Muqobil energiya manbalarini izlashdan maqsad uni qayta tiklanadigan yoki amalda tugamaydigan tabiiy resurslar va hodisalar energiyasidan olish zaruratidir. Ekologik tozalik va iqtisodiy samaradorlik ham hisobga olinishi mumkin.
Ekologik toza energiyaning yetakchi manbai Quyoshdir.
Quyosh energiyasi quyidagi formula bo'yicha hisoblanadi:
bu yerda, R e - Quyoshning nurlanish qobiliyati
Shamol energiyasi - shamol energiyasidan foydalanishga ixtisoslashgan energiya tarmog'i - atmosferadagi havo massalarining kinetik energiyasi.
Elektr ishlab chiqaradigan shamol tegirmonlari 19-asrda Daniyada ixtiro qilingan. U erda 1890 yilda birinchi shamol elektr stantsiyasi qurilgan va 1908 yilga kelib quvvati 5 dan 25 kVt gacha bo'lgan 72 ta stantsiya mavjud edi. Ulardan eng kattasi 24 m balandlikdagi minora va diametri 23 m bo'lgan to'rt qanotli rotorlarga ega edi. Uning balandligi 30 m bo'lgan minora bor edi.
Shamol energiyasi narxining asosiy qismi juda qimmat shamol turbinasi inshootlarini qurishning dastlabki xarajatlari bilan belgilanadi.
Yoqilg'i tejamkorligi
Shamol generatorlari ish paytida deyarli hech qanday qazib olinadigan yoqilg'ilarni iste'mol qilmaydi. 1 MVt quvvatga ega shamol generatorini 20 yil davomida ishlatish taxminan 29 ming tonna ko'mir yoki 92 ming barrel neftni tejash imkonini beradi.
- Shamol energiyasi quyosh nurlarining aylanadigan energiyasi ekanligini isbotlang.
- Quyosh energiyasi Yerdagi ob-havoni boshqaradi. Shamol havoning bir tekis isishi natijasida hosil bo'ladi: Quyosh tomonidan ko'proq isitiladigan joylarda iliq havo ko'tariladi va uning o'rnini sovuq havo egallaydi. Shunday qilib, shamol energiyasi quyosh energiyasining hosilasidir.
to'lqinli elektr stantsiyasi(PES) - maxsus turdagi suv elektr stantsiyasi, suv toshqini energiyasidan va aslida Yerning aylanishining kinetik energiyasidan foydalanadi. To'lqinli elektr stantsiyalari dengiz qirg'oqlarida quriladi, bu erda Oy va Quyoshning tortishish kuchlari kuniga ikki marta suv sathini o'zgartiradi. Sohil yaqinidagi suv sathining tebranishlari 13 metrga yetishi mumkin.
Energiyani olish uchun ko'rfaz yoki daryoning og'zi generator rejimida ham, nasos rejimida ham ishlay oladigan gidravlika qurilmalari o'rnatilgan to'g'on bilan to'sib qo'yiladi (to'lqinlar bo'lmaganda keyingi foydalanish uchun suv omboriga suv quyish uchun). Ikkinchi holda, ular nasosli saqlash elektr stantsiyalari deb ataladi.
To'lqin energiyasi- okean yuzasida to'lqinlar olib yuradigan energiya. U foydali ishlarni bajarish uchun ishlatilishi mumkin - elektr energiyasini ishlab chiqarish, suvni tuzsizlantirish va suv omborlariga suv quyish. To'lqinli energiya qayta tiklanadigan energiya manbai hisoblanadi.
To'lqin energiyasi - bu shamol va oxir-oqibat quyosh energiyasining konsentrlangan energiyasi. Sayyoradagi barcha okeanlarning buzilishidan olingan quvvat Quyoshdan olingan quvvatdan katta bo'lishi mumkin emas. Ammo to'lqinlar bilan ishlaydigan elektr generatorlarining quvvat zichligi boshqa muqobil energiya manbalariga qaraganda ancha katta bo'lishi mumkin.
Quyosh elektr stantsiyasi - bu quyosh nurlarini elektr energiyasiga aylantiradigan muhandislik inshooti. Quyosh nurlanishini konvertatsiya qilish usullari har xil va elektr stantsiyasining dizayniga bog'liq.
Quyosh elektr stansiyalarining turlari
- SES minorasi turi
- Idish-turi SES
- Fotosurat batareyalari yordamida SES
- Parabolik kontsentratorlardan foydalangan holda SPPlar
- Birlashtirilgan SES
- Balon quyosh elektr stantsiyalari
Bu elektr stansiyalari quyosh radiatsiyasidan foydalangan holda suv bug'ini ishlab chiqarish tamoyiliga asoslanadi. Stansiyaning markazida balandligi 18 metrdan 24 metrgacha bo'lgan minora (kuch va boshqa ba'zi parametrlarga qarab, balandligi ko'p yoki kamroq bo'lishi mumkin), uning ustida suv bilan suv ombori joylashgan. Bu tank issiqlik nurlanishini yutish uchun qora rangga bo'yalgan. Shuningdek, ushbu minorada minora tashqarisida joylashgan turbogeneratorga bug' etkazib beradigan nasos guruhi mavjud. Geliostatlar minoradan bir qancha masofada aylana shaklida joylashgan. Geliostat - bu bir necha kvadrat metr maydonga ega, tayanchga o'rnatilgan va umumiy joylashishni aniqlash tizimiga ulangan oyna. Ya'ni, quyoshning joylashishiga qarab, ko'zgu kosmosdagi yo'nalishini o'zgartiradi. Asosiy va eng ko'p mehnat talab qiladigan vazifa barcha stansiya nometalllarini istalgan vaqtda ulardan aks ettirilgan barcha nurlar tankga tegishi uchun joylashtirishdir. Toza quyoshli havoda tankdagi harorat 700 darajaga yetishi mumkin. Ushbu harorat parametrlari ko'pchilik an'anaviy issiqlik elektr stantsiyalarida qo'llaniladi, shuning uchun energiya ishlab chiqarish uchun standart turbinalar qo'llaniladi. Aslida, ushbu turdagi stantsiyalarda nisbatan yuqori samaradorlik (taxminan 20%) va yuqori quvvatlarni olish mumkin.
Geotermal elektr stantsiyasi (GeoTES) - yer osti manbalarining issiqlik energiyasidan (masalan, geyzerlar) elektr energiyasini ishlab chiqaradigan elektr stantsiyasining bir turi.
Geotermal energiya - bu Yerning tabiiy issiqligidan olinadigan energiya. Bu issiqlik quduqlar yordamida amalga oshirilishi mumkin. Quduqdagi geotermal gradient har 36 metrda 1 °C ga oshadi. Bu issiqlik bug 'yoki issiq suv shaklida yuzaga chiqariladi. Bunday issiqlik to'g'ridan-to'g'ri uy va binolarni isitish uchun ham, elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun ham ishlatilishi mumkin.
Qayta tiklanadigan (muqobil) energiya manbalari global elektr energiyasi ishlab chiqarishning atigi 1% ni tashkil qiladi. Bu haqida birinchi navbatda, Markaziy Amerika, Filippin va Islandiya mamlakatlarida elektr energiyasining katta qismini ishlab chiqaradigan geotermal elektr stansiyalari (GeoTES) haqida; Islandiya, shuningdek, termal suvlar isitish uchun keng qo'llaniladigan mamlakatga misoldir.
To'lqinli elektr stantsiyalari (IES) hozirda faqat bir nechta mamlakatlarda - Frantsiya, Buyuk Britaniya, Kanada, Rossiya, Hindiston va Xitoyda mavjud.
Quyosh elektr stansiyalari (SPP) 30 dan ortiq mamlakatlarda ishlaydi.
So'nggi paytlarda ko'plab mamlakatlar shamol elektr stantsiyalaridan (WPP) foydalanishni kengaytirmoqda. Ularning aksariyati G'arbiy Evropa mamlakatlarida (Daniya, Germaniya, Buyuk Britaniya, Niderlandiya), AQSh, Hindiston va Xitoyda. Daniya energiyaning 25 foizini shamoldan oladi
