В данной статье рассматривается перспектива развития ветровой энергетики, её проблемы и роль в мировой электроэнергетики. Также приведён обзор видов ветровых электростанций и принцип действия ветровых установок.
Ключевые слова: ветровая электростанция, энергетика, электроэнергетика, перспектива развития.
In this article the perspective of development of wind energy, its problems and role in the world electric power industry is considered. Also given is an overview of the types of wind farms and the operation of wind installations.
Keywords: wind power station, power, electric power, perspective of development.
Известно, что основная часть электроэнергии в наше время вырабатывается с помощью трех основных видов электростанций: атомных, тепловых и гидравлических. На долю же всех альтернативных источников энергии приходится около двух процентов. Несмотря на это нетрадиционная энергетика развивается и распространяется в мире. Одним из направлений альтернативной энергетики является ветровая энергетика.
За последние годы ветроэнергетика начала бурно развиваться. Все из-за того, что энергия ветра является неисчерпаемой, а преобразование кинетической энергии ветра в электрическую является экологически чистой. Помимо этого важную роль играет и то, что некоторые страны не имеют достаточно энергоресурсов для удовлетворения собственных энергетических потребностей, поэтому они зависят от импорта электроэнергии, а в связи с политической нестабильностью и вооружёнными конфликтами в странах поставщиках, создаются риски для стран-импортеров. Именно эти факторы подталкивают развитие ветроэнергетики.
Ветровая электроэнергетика прошла долгий путь от 18-ого века до нашего время. Сейчас для строительства ветровых электростанций используются дешёвые и эффективные материалы, а мощность электроустановок возрастает, это сокращает издержки и увеличивает конкурентоспособность.
Конструкция электрогенератора такова: электроустановка состоит в первую очередь из ротора с лопастями, которые преобразовывают кинетическую энергию ветра о вращательную, дальше идёт редуктор, задача которого заключается в повышении скорости вала, потом следует генератор, преобразующий полученную энергию в электрическую. Так же в состав электроустановки входят флюгер и анемометр их задача собирать информацию о ветре, а также направлять лопасти в направлении максимальной силы ветра, башня, которая нужна что б поднять ветрогенератор а достаточную высоту и трансформатор, преобразующий напряжение.
Выделяют четыре вида ветровых электростанций, которые в основном основаны на их местоположении: прибрежные, наземные, плавающие и оффшорные [1].
Прибрежные располагаются около прибрежной линии, такое расположение обуславливается бризами, которые дают некую постоянность в ветровом потоке.
Наземные находятся на возвышенностях, самый распространенный вид.
Оффшорные строятся в море, где постоянно дуют морские ветра.
Плавающие, располагаются примерно на таком же расстоянии от берега, как и оффшорные, но на плавающей платформе.
Отметим же теперь преимущества ветровых электростанций. Первое это же, конечно, неисчерпаемые ресурсы, на которых работает установка, второе- это чистота вырабатываемой энергии, нет ни парникового эффекта, ни вредных выбросов, третье- это малая площадь занимаемая под электростанцию, так как она поднята на достаточное расстояние от земли, четвертое- это дешевизна получаемой энергии и пятое- это возможность установить электроустановку в любых местах, где дует ветер.
Теперь перейдём к минусам: главный минус ветровых установок заключается в том, что сила ветра и его направление меняется, бывает и так, что ветра нет вообще, из-за чего происходит сбой в подаче электроэнергии. Для компенсации этого недостатка использую системы хранения большой емкости или комбинированную систему «ветро-дизель» в которых есть специальные устройства, распределяющие нагрузки между ветроэнергетической установкой и дизелем [1].
Второй минус, это то, что стартовый этап строительства станции требует достаточно больших материальных вложений. Иногда привлекаю инвестиции целой области. В среднем стоимость 1 кВт установленной мощности составляет $1000 [2].
К последним минусам отнесем не такие значительные недостатки, такие как нарушение естественного вида ландшафта, шумы, вырабатываемые станцией, которые могут причинять неудобства людям, но это решается установкой электростанции на определённом расстоянии от жилья. Ну и последнее это небольшая вероятность столкновения птиц с лопастями ветряка [2].
В заключение можно сказать, что ветровая электроэнергетика, является перспективной в развитии, и из рисунка 1 виден рост устанавливаемой мощности в мире, что свидетельствует о её потенциале.
Рис. 1. Доля ветроэнергетики в мире
Литература:
1. Электростанции ветряные: планирование и типы ветряных электростанций // [Электронный ресурс]. — Режим доступа https://businessman.ru/new-elektrostancii-vetryanye-planirovanie-i-tipy-vetryanyx-elektrostancij.html (Дата доступа 12.03.2018)
2. Энергия ветра: преимущества и недостатки// [Электронный ресурс]. — Режим доступа http://electricalschool.info/energy/1539-jenergija-vetra-preimushhestva-i.html (Дата доступа 12.03.2018)
