Презентация: Ветроэнергетика сущность и перспективы. Презентация на тему «Ветроэнергетика Презентация на тему

Ветроэнергетика

Ветроэнергетика, использующая ветроколеса и ветрокарусели, возрождается сейчас, прежде всего, в наземных установках. Ветер дует везде - на суше и на море. Человек не сразу понял, что

перемещение воздушных масс связано с неравномерным изменением температуры и вращением земли, но это не помешало нашим предкам использовать ветер для мореплавания.

В глубине материка нет постоянного направления ветра. Так как разные участки суши в разное время года нагреваются по-разному можно говорить только о преимущественном сезонном направлении ветра. Кроме того, на разной высоте ветер ведет себя по-разному, а для высот до 50 метров характерны рыскающие потоки.

Для приземного слоя толщиной в 500 метров энергия ветра, превращающаяся в тепло, составляет примерно 82 триллиона киловатт- часов в год. Конечно, всю ее использовать невозможно, в частности, по той причине, что часто поставленные ветряки будут затенять друг друга. В то же время отобранная у ветра энергия, в конечном счете, вновь превратится в тепло.

Среднегодовые скорости воздушных потоков на стометровой высоте превышают 7 м/с. Если выйти на высоту в 100 метров, используя подходящую естественную возвышенность, то везде можно ставить эффективный ветроагрегат.

Упряжь для ветра

Принцип действия всех ветродвигателей один: под напором ветра вращается ветроколесо с лопастями, передавая крутящий момент через систему передач валу генератора, вырабатывающего электроэнергию, водяному насосу или электрогенератору. Чем больше диаметр ветроколеса, тем больший воздушный поток оно захватывает и тем больше энергии вырабатывает агрегат.

Принципиальная простота дает здесь исключительный простор для конструкторского творчества, но только неопытному взгляду ветроагрегат представляется простой конструкцией. Традиционная компоновка ветряков - с горизонтальной осью вращения - неплохое решение для агрегатов малых размеров и мощностей. Когда же размахи лопастей выросли, такая компоновка оказалась неэффективной, так как на разной высоте ветер дует в разные стороны. В этом случае не только не удается оптимально ориентировать агрегат по ветру, но и возникает опасность разрушения лопастей.

Кроме того, концы лопастей крупной установки, двигаясь с большой скоростью создают шум. Однако главное препятствие на пути использовании энергии ветра все же экономическая - мощность агрегата остается небольшой и доля затрат на его эксплуатацию оказывается значительной. В итоге себестоимость энергии не позволяет ветрякам с горизонтальной осью оказывать реальную конкуренцию традиционным источникам энергии.

По прогнозам фирмы Боинг (США) - длина лопастей крыльчатых ветродвигателей не превысит 60 метров, что позволит создать ветроагрегаты традиционной компоновки мощностью 7 МВт. Сегодня самые крупные из них - вдвое "слабее". В большой ветроэнергетике только при массовом строительстве можно рассчитывать на то, что цена киловатт-часа снизится до десяти центов.

Маломощные агрегаты могут вырабатывать энергию примерно втрое более дорогую. Для сравнения отметим, что серийно выпускавшийся в 1991 году НПО "Ветроэн" крыльчатый ветродвигатель, имел размах лопастей 6 метров и мощность 4 кВт.

Его киловатт-час обходился в 8...10 копеек.

Большинство типов ветродвигателей известны так давно, что история умалчивает имена их изобретателей. Основные разновидности ветроагрегатов изображены на рисунке. Они делятся на две группы:

ветродвигатели с горизонтальной осью вращения (крыльчатые) (2...5); ветродвигатели с вертикальной осью вращения (карусельные: лопастные (1) и ортогональные (6)).

Типы крыльчатых ветродвигателей отличаются только количеством лопастей.

Крыльчатые

Для крыльчатых ветродвигателей, наибольшая эффективность которых достигается при действии потока воздуха перпендикулярно к плоскости вращения лопастей-крыльев, требуется устройство автоматического поворота оси вращения. С этой целью применяют крыло-стабилизатор. Карусельные ветродвигатели обладают тем преимуществом, что могут работать при любом направлении ветра не изменяя своего положения. Коэффициент использования энергии ветра (см. рис.) у крыльчатых ветродвигателей намного выше чем у карусельных.

В то же время, у карусельных - намного больше момент вращения. Он максимален для карусельных лопастных агрегатов при нулевой относительной скорости ветра.

Распространение крыльчатых ветроагрегатов объясняется величиной скорости их вращения. Они могут непосредственно соединяться с генератором электрического тока без мультипликатора. Скорость вращения крыльчатых ветродвигателей обратно пропорциональна количеству крыльев, поэтому агрегаты с количеством лопастей больше

трех практически не используются.

Карусельные

Различие в аэродинамике дает карусельным установкам преимущество в сравнении с традиционными ветряками. При увеличении скорости ветра они быстро наращивают силу тяги, после чего скорость вращения стабилизируется. Карусельные ветродвигатели

тихоходны и это позволяет использовать простые электрические схемы, например, с асинхронным генератором, без риска

потерпеть аварию при случайном порыве ветра. Тихоходность выдвигает одно ограничивающее требование - использование многополюсного генератора работающего на малых оборотах. Такие генераторы не имеют широкого распространения, а использование мультипликаторов (мультипликатор [лат. multiplicator

умножающий] -- повышающий редуктор) не эффективно из-за низкого КПД последних.

Еще более важным преимуществом карусельной конструкции стала ее способность без дополнительных ухищрений следить за тем "откуда дует ветер", что весьма существенно для приземных рыскающих потоков. Ветродвигатели подобного типа строятся в США, Японии, Англии, ФРГ, Канаде. Карусельный лопастный ветродвигатель наиболее прост в эксплуатации. Его конструкция обеспечивает максимальный момент при запуске ветродвигателя и автоматическое саморегулирование максимальной скорости вращения в процессе работы. С увеличением нагрузки уменьшается скорость вращения и возрастает вращающий момент вплоть до полной остановки.

Ортогональные

Ортогональные ветроагрегаты, как полагают специалисты, перспективны для большой энергетики. Сегодня перед ветропоклонниками ортогональных конструкций стоят определенные трудности. Среди них, в частности, проблема запуска.

В ортогональных установках используется тот же профиль крыла, что и в дозвуковом самолете (см. рис. (6)).

Самолет, прежде чем "опереться" на подъемную силу крыла, должен разбежаться. Так же обстоит дело и в случае с ортогональной установкой. Сначала к ней нужно подвести энергию - раскрутить и довести до определенных аэродинамических параметров, а уже потом она сама перейдет из режима двигателя в режим генератора.

Отбор мощности начинается при скорости ветра около 5 м/с, а номинальная мощность достигается при скорости 14...16 м/с.

Предварительные расчеты ветроустановок предусматривают их использование в диапазоне от 50 до 20 000 кВт. В реалистичной установке мощностью 2000 кВт диаметр кольца, по которому движутся крылья, составит около 80 метров. У мощного ветродвигателя большие размеры. Однако можно обойтись и малыми - взять числом, а не размером. Снабдив каждый электрогенератор отдельным преобразователем можно просуммировать выходную мощность вырабатываемую генераторами. В этом случае повышается надежность и живучесть ветроустановки.

Неожиданные применения ветроустановок

Реально работающие ветроагрегаты обнаружили ряд отрицательных явлений. Например, распространение ветрогенераторов может затруднить прием телепередач и создавать мощные звуковые колебания.

Ветродвигатели могут не только вырабатывать энергию. Способность привлекать внимание вращением без расходования энергии используется для рекламы. Наиболее простой - однолопастный карусельный ветродвигатель представляет собой прямоугольную пластинку с отогнутыми краями.

Закрепленный на стене он начинает вращаться даже при незначительном ветре.

На большой площади крыльев карусельный трех-четырех лопастный ветродвигатель может вращать рекламные плакаты и небольшой генератор. Запасенная в аккумуляторе электроэнергия может освещать крылья с рекламой в ночное время, а в безветренную погоду и вращать их.

Энергия ветра на земле неисчерпаема. Многие столетия человек пытается превратить энергию ветра себе на пользу, строя ветростанции, выполняющие различные функции: мельницы, водяные и нефтяные насосы, электростанции. Как показала практика и опыт многих стран, использование энергии ветра крайне выгодно, поскольку, во - первых, стоимость ветра равна нулю, а во - вторых, электроэнергия получается из энергии ветра, а не за счет сжигания углеродного топлива, продукты горения которого известны своим опасным воздействием на человека. Всвязи с постоянными выбросами промышленных газов в атмосферу и другими факторами возрастает контраст температур на земной поверхности. Это является одним из основных факторов, который приводит к увеличению ветровой активности во многих регионах нашей планеты и, соответственно, актуальности строительства ветростанций - альтернативных источником энергии.

Ветроэлектрическая Роторная ветроэлектрическая станция (ВЭС) Она преобразует кинетическую энергию ветрового потока в электрическую. ВЭС состоит из ветромеханического устройства (роторного или пропеллерного), генератора электрического тока, автоматических устройств управления работой ветродвигателя и генератора, сооружений для их установки и обслуживания.

Ветроэнергетическая установка Ветроэнергетическая установка - это комплекс технических устройств для преобразования кинетической энергии ветрового потока в механическую энергию вращения ротора генератора. ВЭУ состоит из одной или нескольких ВЭС, аккумулирующего или резервирующего устройства и систем автоматического управления и регулирования режимов работы установки. Удаленные районы, недостаточно обеспеченные электроэнергией, практически не имеют другой, экономически выгодной альтернативы, как строительство ветроэлектростанций.

Ветер обладает кинетической энергией, которая может быть превращена ветромеханическим устройством в механическую, а затем электрогенератором в электрическую энергию. Скорость ветра измеряется в километрах в час (км / час) или метрах в секунду (м / с): 1 км / час = 0.28 м / с 1 м / с = 3.6 км / час. Энергия ветра пропорциональна кубу скорости ветра. Энергия ветра = 1/2 dAtS3 d - плотность воздуха, A - площадь, через которую проходит воздух, t - период времени, S - скорость ветра.

Мощность (P) пропорциональна энергии ветра, проходящей через поверхность (" ометаемая поверхность ") в единицу времени. Мощность ветра = 1/2 dAS3

Ветер характеризуется следующими показателями: Ветер характеризуется следующими показателями: скорость среднемесячная и среднегодовая в соответствии с градациями по величине и внешним признакам по шкале Бофорта; скорость максимальная в порыве – очень важный показатель устойчивости работы ветроэлектростанции; направление ветра/ветров – «роза ветров», периодичность смены направлений и силы ветра(рис.1); турбулентность – внутренняя структура воздушного потока, которая создает градиенты скорости не только в горизонтальной, но и в вертикальной плоскости; порывистость - изменение скорости ветра в единицу времени; плотность ветрового потока, зависящая от атмосферного давления, температуры и влажности. ветер может быть однофазной, а также двухфазной и многофазной средой, содержащей капли жидкости и твердые частицы разной крупности, движущиеся внутри потока с разными скоростями.

Использование энергии ветра В 2008 году суммарные мощности ветряной энергетики выросли во всём мире до 120 ГВт. Ветряные электростанции всего мира в 2007 году произвели около 200 млрд. кВт · ч, что составляет примерно 1,3 % мирового потребления электроэнергии. Во всём мире в 2008 году в индустрии ветроэнергетики были заняты более 400 тысяч человек. В 2008 году мировой рынок оборудования для ветроэнергетики вырос до 36,5 миллиардов евро, или около 46,8 миллиардов американских долларов. В 2007 году в Европе было сконцентрировано 61 % установленных ветряных электростанций, в Северной Америке 20 %, Азии 17 %. В 2009 году в Китае ветряные электростанции вырабатывали около 1,3 % суммарной выработки электроэнергии в стране. В КНР с 2006 года действует закон о возобновляемых источниках энергии. Предполагается, что к 2020 году мощности ветроэнергетики достигнут ГВт. В 2009 году в Китае ветряные электростанции вырабатывали около 1,3 % суммарной выработки электроэнергии в стране. В КНР с 2006 года действует закон о возобновляемых источниках энергии. Предполагается, что к 2020 году мощности ветроэнергетики достигнут ГВт.

Ветроэнергетика в Республике Беларусь Ветроэнергетика, как и любая отрасль хозяйствования, должна обладать тремя обязательными компонентами, обеспечивающими ее функционирование: 1) ветроэнергетическими ресурсами, 2) ветроэнергетическим оборудованием, 3) развитой ветротехнической инфраструктурой Для ветроэнергетики Беларуси энергетический ресурс ветра практически неограничен. В стране имеется развитая централизованная электросеть и большое количество свободных площадей, не занятых субъектами хозяйственной деятельности. Поэтому размещение ветроэнергетических установок (ВЭУ) и ветроэлектрических станций (ВЭС) обусловливается только грамотным размещением ветроэнергетической техники на пригодных для этого площадях Возможности приобретения зарубежной ветротехники весьма ограничены вследствие отсутствия достаточного выбора именно того оборудования для ВЭУ и ВЭС, которое соответствует климатическим условиям Беларуси, а также мощного противодействия ответственных административных работников от официальной энергетики Отсутствие инфраструктуры по проектированию, внедрению и эксплуатации ветротехники и, соответственно, практического опыта и квалифицированных кадров можно преодолеть только в ходе активного сотрудничества с представителями развитой ветроэнергетической инфраструктуры зарубежья.

Ветры, формирующиеся в континентальной местности и северных широтах, характеризуются резкими порывами и частой сменой направлений, отличаются от довольно спокойных ветров европейского морского побережья (Нидерланды, Германия). Структура ветра меняется в зависимости от высоты над земной поверхностью, при этом стабильность воздушного потока увеличивается в высоких слоях воздуха. Различие в темпераменте ветров требует определенного конструктивного подхода при создании ветростанции. Предлагаемое решение является универсальным для ветров любых направлений и скоростей, включая штормовые ветра.

1 Возобновляемые источники энергии. ВЕТРОЭНЕРГЕТИКА. БЕЛЬСКИЙ Алексей Анатольевич Научный руководитель: д.т.н., проф. АБРАМОВИЧ Борис Николаевич Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный горный институт Им. Г.В. Плеханова (технический университет)

2 Ветроэнергетика в России Русские ученные являются первопроходцами и создателями теорий описывающих использование энергии ветра. Теорию идеального ветряка впервые разработал в 1914 г. В.П. Ветчинкин на основе теории идеального гребного винта. В этой работе он установил понятие коэффициента использования энергии ветра идеальным ветряком. В 1920 г. проф. Н.Е. Жуковский изложил теорию «Ветряной мельницы НЕЖ». Теория идеального ветряка проф. Н. Е. Жуковского носит название классической теории; она устанавливает, что максимальный коэффициент использования энергии ветра идеальным ветряком равен 0,593. С точки зрения практического применения, теория идеального ветряка наиболее полно, изложена проф. Г.X. Сабининым, согласно которой коэффициент использования энергия ветра идеальным ветряком равен 0,687. Исследования показывают, что Россия обладает самым высоким в мире ветропотенциалом. В европейской части РФ КИУМ станций можно довести до 30%, а в районах Крайнего Севера – до 40%. Около 30% потенциала ветроэнергетики России сосредоточено на Дальнем Востоке, 16% - в Сибири, 14% - в районах Севера и менее, чем 25% в остальных регионах (в районах Нижней и Средней Волги и Каспийского моря, Карелии, Алтая и пр.).

6,0 м/с>7,5 м/с>8,5 м/с>9,0 м/с>11,5 м/с 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 Метеостанция Закрытая местностьОткрытая местностьМорской берегОткрытое мореХолмы и горы >6,0 м/с>7,5 м/с>8,5 м/с>9,0 м/с>11,5 м/с 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 Метеостанция Закрытая местностьОткрытая местностьМорской берегОткрытое мореХолмы и горы >6,0 м/с>7,5 м/с>8,5 м/с>9,0 м/с>11,5 м/с 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 м/с>7,5 м/с>8,5 м/с>9,0 м/с>11,5 м/с 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 м/с>7,5 м/с>8,5 м/с>9,0 м/с>11,5 м/с 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 м/с>7,5 м/с>8,5 м/с>9,0 м/с>11,5 м/с 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 Метеостанция Закрытая местностьОткрытая местностьМорской берегОткрытое мореХолмы и горы >6,0 м/с>7,5 м/с>8,5 м/с>9,0 м/с>11,5 м/с 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 Метеостанция Закрытая местностьОткрытая местностьМорской берегОткрытое мореХолмы и горы >6,0 м/с>7,5 м/с>8,5 м/с>9,0 м/с>11,5 м/с 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 ГОСТ Р «Нетрадиционная энергетика. Ветроэнергетика. Классификация.» ГОСТ Р «Нетрадиционная энергетика. Ветроэнергетика. Термины и определения.» ГОСТ Р «Нетрадиционная энергетика. Ветроэнергетика. Установки ветроэлектрические. Требования к испытаниям.»

5 ГОСТ Р «Нетрадиционная энергетика. Ветроэнергетика. Классификация.» ВЭУ классифицируют: - по виду вырабатываемой энергии (механические и электрические); - по мощности (большой мощности свыше 1 МВт; средней мощности от 100 кВт до 1 МВт; малой мощности от 5 до 99 кВт; очень малой мощности менее 5 кВт); - по областям применения; - по назначению (автономные, гибридные, сетевые); - по признаку работы (с постоянной или переменной частотой вращения ветроколеса); - по способам управления (регулирование управлением ветроколесом, балластное сопротивление, преобразователем частоты); - по структуре системы генерирования энергии (тип генератора).

8 Способы ориентации по ветру Автоматический установ Ветроколеса на ветер осуществляется следующими четырьмя способами: 1)хвостом, действующим аналогично флюгеру; 2) виндрозами, действующими па поворотную часть ветряка через зубчатую передачу; 3) расположением вет­роколеса позади башни ветряка по принципу установи на ветер хвостом; 4) установ на ветер электромотором.

9 1.Лопасть 2.Ротор 3.Механизм поворота лопастей 4.Тормозное устройство 5.Тихоходный вал 6.Мультипликатор 7.Генератор (СМПЧ или АМДП) 8.Контроллер 9.Анемометр 10.Флюгер 11.Гондола 12.Быстроходный вал 13.Редуктор поворота гондолы 14.Двигатель поворота гондолы 15.Башня Устройство современной ветроэлектрической установки (ВЭУ) мощностью от 100кВт

11 Мощность ВЭУ P в =f(V) где P в – мощность на валу мультипликатора (кВт), R – радиус ветроколеса (м), r – радиус ступицы ветроколеса (м), ρ – плотность воздуха (кг/м3), ν – скорость ветра (м/с), ξ – коэффициент использования энергии ветра, η м – КПД мультипликатора.

15 Варианты гибридных комплексов ВЭУ и ДЭС (ВДУ) ВДУ в которых ВЭУ работает параллельно с ДЭС ВДУ с «отключающейся» ДЭС Блок-схема ВДУ в которых ВЭУ работает параллельно с ДЭС Блок-схема ВДУ с «отключающейся» ДЭС Доля участия ВЭУ в выработке энергии до 70-85%. Уровень достигаемой экономии топлива 65-90% от общего. Количество вредных выбросов от ДЭС сокращается на 40-70%. Доля участия ВЭУ в выработке энергии до 25%. Уровень достигаемой экономии топлива 20-30% от общего.

Комплекс предназначен для электроснабжения объектов, расположенных в зонах со средними и сильными ветрами. Обеспечивает потребителей качественной электроэнергией (220В 50Гц) со средним потреблением до 600 кВтч в месяц (при средних ветрах 4,5 м/с). Состав: Ветрогенератор "Бриз 5000" Кабель 70 м Регулятор заряда с балластным сопротивлением и эл. тормозом Инвертор 96В/220В, 50 Гц Аккумуляторные батареи Мачта Ветроэлектростанция «Бриз-Лидер»

Комплекс предназначен для гарантированного электроснабжения объектов, расположенных в зонах со средними и слабыми ветрами. Обеспечивает потребителей качественной электроэнергией (220В, 50Гц). Состав: Ветрогенератор "Бриз 5000« с кабелем 70 м Регулятор заряда с балластным сопротивлением и эл. тормозом Инвертор 96В/220В, 50 Гц Блок оптимизации нагрузки дизеля и дизель – генератор Блок управления Аккумуляторные батареи Мачта Ветродизельный комплекс «Бриз-Дизель+»

19

20

21

К 2020 году доля ветроэнергетики в производстве электроэнергии достигнет 10%. Мировая практика эксплуатации сетевых ветроэлектростанций показывает, что точность прогнозов выдачи энергии ветростанций при почасовом планировании на рынке на день вперед превышает сегодня 95%. Начиная с 1980 г. установленная мощность ветровых турбин в ЕС выросла в 290 раз, а стоимость генерации за тот же период снизилась на 80%. Появление каждых 5 % доли ВЭС на рынке электроэнергии приводит к снижению оптовых цен на 1% (анализ рынков электроэнергии Северной Германии и Дании). 1% роста энергетики на ВИЭ дает дополнительный рост ВВП на 1,5%. Современные ВЭУ, подключенные к энергосистеме, работают с коэффициентом использования установленной мощности от 0,15 до 0,37. Электростанции на не возобновляемых источниках энергии работают с коэффициентом от 0,4 до 0,8. В 2008 году коэффициент использования установленной мощности всех электростанций России составил 0,5. Шум от современной ВЭУ на расстоянии 200 м равен шуму холодильника на кухне. 22 Мировая ветроэнергетика

23 Мировая ветроэнергетика 1,5 MW2,5 MW3,6 MW5,4 MW A 3800 m 2 70 m A 5000 m 2 80 m A 8500 m m A m m

Выполнил: Панов Роман,10а

Учитель: Гаврина И.Е.

Альтернативная энергетика - совокупность перспективных способов получения энергии, которые распространены не так широко, как традиционные, однако представляют интерес из-за выгодности их использования при низком риске причинения вреда экологии района.

Альтернативный источник энергии - способ, устройство или сооружение, позволяющее получать электрическую энергию и заменяющий собой традиционные источники энергии, функционирующие на нефти, добываемом природном газе и угле. Цель поиска альтернативных источников энергии - потребность получать её из энергии возобновляемых или практически неисчерпаемых природных ресурсов и явлений. Во внимание может браться также экологичность и экономичность.

Ведущим экологически чистым источником энергии является Солнце.

Энергия Солнца вычисляется по формуле:

где, R e излучаемость Солнца

Ветроэнергетика - отрасль энергетики, специализирующаяся на использовании энергии ветра - кинетической энергии воздушных масс в атмосфере.

Ветряные мельницы, производящие электричество, были изобретены в 19-м веке в Дании. Там в 1890-м году была построена первая ветроэлектростанция, а к 1908-му году насчитывалось уже 72 станции мощностью от 5 до 25 кВт. Крупнейшие из них имели высоту башни 24 м и четырёхлопастные роторы диаметром 23 м. Предшественница современных ветроэлектростанций с горизонтальной осью имела мощность 100 кВт и была построена в 1931 году в Ялте. Она имела башню высотой 30 м.

Основная часть стоимости ветроэнергии определяется первоначальными расходами на строительство очень дорогих сооружений ВЭУ.

Экономия топлива

Ветряные генераторы в процессе эксплуатации практически не потребляют ископаемого топлива. Работа ветрогенератора мощностью 1 МВт за 20 лет позволяет сэкономить примерно 29 тыс. тонн угля или 92 тыс. баррелей нефти.

• Докажите, что энергия ветра представляет собой преобразованную энергию солнечных лучей.
• Энергия солнца управляет погодой на Земле. Ветер образуется в следствие неоднородного нагревания воздуха: в местах, более нагретых Солнцем, теплый воздух поднимается вверх, а его место занимает холодный воздух. Таким образом, энергия ветра является производной солнечной энергии.

Приливная электростанция (ПЭС) - особый вид гидроэлектростанции, использующий энергию приливов, а фактически кинетическую энергию вращения Земли. Приливные электростанции строят на берегах морей, где гравитационные силы Луны и Солнца дважды в сутки изменяют уровень воды. Колебания уровня воды у берега могут достигать 13 метров.

Для получения энергии залив или устье реки перекрывают плотиной, в которой установлены гидроагрегаты, которые могут работать как в режиме генератора, так и в режиме насоса (для перекачки воды в водохранилище для последующей работы в отсутствие приливов и отливов). В последнем случае они называются гидроаккумулирующая электростанция.

Энергия волн - энергия, переносимая волнами на поверхности океана. Может использоваться для совершения полезной работы - генерации электроэнергии, опреснения воды и перекачки воды в резервуары. Энергия волн - возобновляемый источник энергии.

Волновая энергия представляет собой сконцентрированную энергию ветра и, в конечном итоге, солнечной энергии. Мощность, полученная от волнения всех океанов планеты, не может быть больше мощности, получаемой от Солнца. Но удельная мощность электрогенераторов, работающих от волн, может быть гораздо большей, чем для других альтернативных источников энергии.

Солнечная электростанция - инженерное сооружение, служащее преобразованию солнечной радиации в электрическую энергию. Способы преобразования солнечной радиации различны и зависят от конструкции электростанции.

Типы солнечных электростанций

• СЭС башенного типа
• СЭС тарельчатого типа
• СЭС, использующие фотобатареи
• СЭС, использующие параболические концентраторы
• Комбинированные СЭС
• Аэростатные солнечные электростанции

Данные электростанции основаны на принципе получения водяного пара с использованием солнечной радиации. В центре станции стоит башня высотой от 18 до 24 метров (в зависимости от мощности и некоторых других параметров высота может быть больше либо меньше), на вершине которой находится резервуар с водой. Этот резервуар покрашен в чёрный цвет для поглощения теплового излучения. Также в этой башне находится насосная группа, доставляющая пар на турбогенератор, который находится вне башни. По кругу от башни на некотором расстоянии располагаются гелиостаты. Гелиостат - зеркало площадью в несколько квадратных метров, закреплённое на опоре и подключённое к общей системе позиционирования. То есть, в зависимости от положения солнца, зеркало будет менять свою ориентацию в пространстве. Основная и самая трудоемкая задача - это позиционирование всех зеркал станции так, чтобы в любой момент времени все отраженные лучи от них попали на резервуар. В ясную солнечную погоду температура в резервуаре может достигать 700 градусов. Такие температурные параметры используются на большинстве традиционных тепловых электростанций, поэтому для получения энергии используются стандартные турбины. Фактически на станциях такого типа можно получить сравнительно большой КПД (около 20 %) и высокие мощности.

Геотермальная электростанция (ГеоТЭС) - вид электростанций, которые вырабатывают электрическую энергию из тепловой энергии подземных источников (например, гейзеров).

Геотермальная энергия – это энергия, получаемая из природного тепла Земли. Достичь этого тепла можно с помощью скважин. Геотермический градиент в скважине возрастает на 1 °C каждые 36 метров. Это тепло доставляется на поверхность в виде пара или горячей воды. Такое тепло может использоваться как непосредственно как для обогрева домов и зданий, так и для производства электроэнергии.

На возобновляемые (альтернативные) источники энергии приходится всего около 1 % мировой выработки электроэнергии. Речь идет прежде всего о геотермальных электростанциях (ГеоТЭС), которые вырабатывают немалую часть электроэнергии в странах Центральной Америки, на Филиппинах, в Исландии; Исландия также являет собой пример страны, где термальные воды широко используются для обогрева, отопления.

Приливные электростанции (ПЭС) пока имеются лишь в нескольких странах - Франции, Великобритании, Канаде, России, Индии, Китае.

Солнечные электростанции (СЭС) работают более чем в 30 странах.

В последнее время многие страны расширяют использование ветроэнергетических установок (ВЭУ). Больше всего их в странах Западной Европы (Дания, ФРГ, Великобритания, Нидерланды), в США, в Индии, Китае. Дания получает 25% энергии из ветра

Подобные документы

История использования и современные методы генерации электроэнергии из энергии ветра. Перспективы развития ветроэнергетики в мире, экономические и экологические аспекты, себестоимость электроэнергии. Проект "Джунгарские ворота" в Казахстане, его цель.

реферат, добавлен 01.03.2011


История использования энергии ветра; современные методы генерации электроэнергии. Малая ветроэнергетика в России: экономические и экологические аспекты. Ветряные электростанции Германии; поставщики ветрогенераторов. Потенциал ветроэнергетики Китая.

реферат, добавлен 15.06.2013


История использования энергии ветра. Современные методы генерации электроэнергии, конструкция ветрогенератора с тремя лопастями и горизонтальной осью вращения. Мировые мощности ветряной энергетики, проблемы, экологические аспекты и перспективы развития.

реферат, добавлен 21.11.2010


Ветер как источник энергии. Выработка энергии ветрогенератором. Скорость ветра как важный фактор, влияющий на количество вырабатываемой энергии. Ветроэнергетические установки. Зависимость использования энергии ветра от быстроходности ветроколеса.

реферат, добавлен 26.12.2011


Применение ветровых генераторов для производства электроэнергии, их виды, преимущества как альтернативных электростанций, недостатки. Оборудование для преобразования кинетической энергии ветра в механическую; инфраструктура и ресурсы ветроэнергетики.

презентация, добавлен 30.11.2011


Современные методы генерации и использование электричества из энергии ветра. Экономические и экологические аспекты ветроэнергетики, перспективы развития в РФ. Моделирование систем электроснабжения на базе дизель-генератора и ветроэлектрической установки.

дипломная работа, добавлен 29.07.2012


Классификация альтернативных источников энергии. Возможности использования альтернативных источников энергии в России. Энергия ветра (ветровая энергетика). Малая гидроэнергетика, солнечная энергия. Использование энергии биомассы в энергетических целях.

курсовая работа, добавлен 30.07.2012


Основные виды альтернативной энергии. Биоэнергетика, энергия ветра, Солнца, приливов и отливов, океанов. Перспективные способы получения энергии. Совокупная мощность ветроэлектростанций Китая, Индии и США. Доля альтернативной энергетики в России.

презентация, добавлен 25.05.2016


Преобразованная энергия солнечного излучения. Потенциал и перспектива использования нетрадиционных и возобновляемых источников энергии. Выработка электроэнергии с помощью ветра. Ветроэнергетика в Украине. Развитие нетрадиционной энергетики Крыма.

реферат, добавлен 20.01.2011


Использование возобновляемых источников энергии, их потенциал, виды. Применение геотермальных ресурсов; создание солнечных батарей; биотопливо. Энергия Мирового океана: волны, приливы и отливы. Экономическая эффективность использования энергии ветра.