|
на главную страницу |
Ветровые генераторы
Посетитель: расскажите, пожалуйста, как это работает.
Консультант: ветер дует, вращает ветроколесо, генератор вырабатывает электроэнергию…
Посетитель: 220 вольт?
Консультант: Нет, не 220 вольт. Например, генератор для ветроустановки "Сапсан-1" при частоте вращения 450об/мин дает напряжение 48-56В/45Гц. Но на самом деле скорость ветра все время меняется, поэтому меняется частота вращения ветроколеса, и правильнее было бы сказать, что генератор выдает вам напряжение от 0 до 56В с частотой от 0 до 45Гц. Вся "грязная" электроэнергия, выработанная ветрогенератором, поступает на зарядное устройство и используется для зарядки аккумуляторной станции.
Посетитель: А уже с аккумуляторной станции я получу 220 вольт.
Консультант: Получите, но не сразу. Аккумуляторы дают вам постоянный ток, поэтому в комплект ветроэлектростанции входит еще один прибор: преобразователь тока (инвертор). Его цель - преобразовать постоянный ток с аккумуляторной станции в переменный 220В/50Гц.
Посетитель: какая сложная система! А нельзя ли все-таки обойтись без аккумуляторов?
Консультант: в некоторых случаях можно. Во-первых, если вы собираетесь использовать энергию ветроэлектростанции для питания приборов, нечувствительных к качеству электроэнергии (например, отопители, освещение). В этом случае можно подсоединять потребителей напрямую. Во-вторых, существуют ветряки с автоматически регулируемым шагом лопасти (например, представленный у нас на выставке АВЭУ6-4М). Такие ветряки поддерживают приблизительно одинаковую частоту вращения независимо от силы ветра (в определенных пределах) и на выходе вы всегда имеете приблизительно 220. Но учтите: и в первом, и во втором случае у вас нет защиты на период безветрия. Нет ветра - нет электроэнергии. Преимущество использования аккумуляторной станции в том, что она позволяет запасать электроэнергию в период сильных ветров и отдавать ее потребителям при слабом ветре или его отсутствии.
Посетитель: Что из себя представляет аккумуляторная станция?
Консультант: Аккумуляторная станция - это набор из аккумуляторных батарей. Самый недорогой вариант - это набор из стартерных батарей 6-ст-190. В комплект 1-киловаттной установки входит 4 таких батареи, а в комплект 5-киловаттной - уже 14 штук. Вы всегда найдете, куда поставить 4 батареи. Где разместить 14 штук - уже нужно подумать. А если, к примеру, вы собираетесь ставить ветряк на 20 кВт, то может потребоваться отдельное, и не маленькое, помещение под аккумуляторную. Кроме того, аккумуляторы и инвертор значительно удорожают стоимость всей системы. Размеры и стоимость аккумуляторной станции - главная проблема при создании мощных автономных ветроэнергетических комплексов. Но в России, на сегодняшний день, другого пути нет.
Посетитель: а за рубежом, значит, есть другие пути?
Консультант: в Европе, например,
наибольшее распространение получили так называемые сетевые ветряки. Вся
"грязная" электроэнергия от генератора через электрический счетчик и
специальный прибор согласования частоты и напряжения подается в
центральную сеть. Потребление идет через другой электрический счетчик из
той же сети. Владелец ветряка платит за разницу: потребленная
электроэнергия минус выработанная электроэнергия. Энергоснабжающие
организации фактически покупают у владельца ветряка "ветряную"
электроэнергию. Зачем? Во-первых, в комплексе с тепловыми и другими
электростанциями ветряки повышают общую мощность сетей. А во-вторых, в
цивилизованной Европе стимулируется выработка экологически чистой
электроэнергии.
Владелец ветряка ощущает реальную экономию на
электроэнергии, потому что, с одной стороны, стоимость киловатт-часа в
Европе значительно выше, чем в России, а с другой стороны, ветряк без
аккумуляторной станции и инвертора обходится значительно дешевле.
Посетитель: допустим, я покупаю ветряк 1 кВт. Значит ли это, что я буду иметь на выходе мощность 1кВт в любое время?
Консультант: Не совсем так. Номинальную мощность ветрогенератор выдает при определенных оборотах ветроколеса, которые соответствуют определенной скорости ветра. Для производимых нами ветряков расчетная (номинальная) скорость ветра составляет 8м/с. Это значит, что ветряк в 1кВт будет вырабатывать 1кВт при скорости ветра 8м/с. Если ветер будет больше, например, 14м/с, то Вы получите 2кВт. Но чаще скорость ветра бывает меньше, особенно в Подмосковье. И Вы совсем ничего не получите, если ветра нет или он слишком слабый (меньше скорости страгивания).
Посетитель: Как же быть?
Консультант: Как раз на этот случай в комплект ветряка включается аккумуляторная станция, которая запасает электроэнергию в период сильных ветров. Но если ветер слабый в течение длительного времени и Ваш ветряк не выходит на номинал, а Вы в это время бесперерывно свой номинал потребляете, то рано или поздно истощите аккумуляторную станцию и инвертор просто отключится. Для обеспечения гарантированного электроснабжения, особенно в Подмосковных условиях, рекомендуется устанавливать смешанные системы, например, ветро-дизельные или ветро-солнечные. С их помощью при неблагоприятных погодных условиях Вы всегда сможете "добрать" недостающие киловатт-часы.
Посетитель: так на что же я могу рассчитывать, покупая ветряк 1кВт?
Консультант: Производительность ветряка (она измеряется в выработанных киловатт-часах в месяц или год) напрямую зависит от среднегодовой скорости ветра в регионе. В Подмосковье и прилегающих областях среднегодовая скорость ветра составляет от 3,7м/с до 4,2м/с, поэтому в этих условиях ветряк 1 кВт даст Вам в месяц приблизительно 150кВтч. Много это или мало? Не очень много, но и не очень мало. Такая выработка соответствует расходу однокомнатной квартиры (холодильник, телевизор, несколько лампочек и др.). В Санкт-Петербурге, где среднегодовая скорость ветра составляет 6м/с, с того же ветряка потребитель получит 250кВтч. Поэтому если Вы не из Подмосковья и не из Питера, не поленитесь, узнайте на ближайшей метеостанции или в аэропорту среднегодовую скорость ветра для Вашего региона. Тогда мы сможем довольно точно сказать, на что Вы можете рассчитывать.
Посетитель: у меня дом стоит в таком месте, где почти постоянно дует сильный ветер.
Консультант: Очень может быть, что Ваши конкретные ветровые условия значительно отличаются от средних по региону. Но ведь Вы не станете устраивать на чердаке своего дома метеостанцию, чтобы в течение года производить замеры скорости ветра с целью вычисления среднегодового значения. Поэтому при покупке ветряка все равно приходится ориентироваться на значения, средние по региону. И если в результате Вы получите электроэнергии больше, чем ожидалось, мы будем очень рады.
Посетитель: как выбрать площадку для установки ветряка?
Консультант: Желательно устанавливать
ветряк на открытом месте. Все препятствия, такие, как деревья, холмы или
здания будут способствовать образованию "неровных" воздушных потоков, что
значительно уменьшает производительность ветряка. Неровные ветровые потоки
в значительной степени теряют первоначальную силу, постоянно меняют
направление, способствуют усилению вибрации. Поэтому если на местности
есть крупные препятствия, высоту мачты придется увеличить. Для наилучшего
функционирования ветроколеса его следует устанавливать на высоте 3-4 метра
над любым препятствием, находящимся ближе 200 метров.
Следует также
иметь ввиду, что ветряк необходимо монтировать как можно ближе к
аккумуляторной станции, чтобы снизить потери энергии в электропроводке и
уменьшить стоимость кабеля (чем длиннее кабель, тем больше должен быть его
диаметр).
Публикуется с согласия автора
Подробная информация о ветроэнергетике на сайте "Сапсан-энергия ветра"