Ветроэнергетика за рубежом. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Альтернативные источники энергии

 Комментарии к статье

Ветроэнергетические установки (ВЭУ) достигли сегодня уровня коммерческой зрелости и в местах с среднегодовыми скоростями ветра более 5 м/сек успешно конкурируют с традиционными источниками электроснабжения.

Рис.2.2.1. Ветропарк в штате Калифорния, США.

Преобразование энергии ветра в механическую, электрическую или тепловую осуществляется в ветроустановках с горизонтальным или вертикальным расположением вала ветротурбины. Наибольшее распространение получили ветроэнергетические установки с горизонтальной осью ротора, работающие по принципу ветряной мельницы. Турбины с горизонтальной осью и высоким коэффициентом быстроходности обладают наибольшим значением коэффициента использования энергии ветра ( 0,46-0,48). Ветротурбины с вертикальным расположением оси менее эффективны (0,45), но обладают тем преимуществом, что не требуют настройки на направление ветра. В таблице 2.2.1 приведены данные о доле на рынке различных типов ВЭУ в старых землях ФРГ.

Табл. 2.2.1

Наибольшее распространение из сетевых установок сегодня получили ВЭУ с единичной мощностью от 100 до 500 кВт. Удельная стоимость ВЭУ мощностью 500 кВт составляет сегодня около 1200 $/кВт и имеет тенденцию к снижению. В таблице 2.2.2 приведена структура мощностей ВЭУ в старых землях ФРГ.

Табл. 2.2.2

ВЭУ мегаваттного класса построены в ряде стран (рис 2.2.1) и на сегодняшний день находятся на стадии экспериментальных исследований или опытной эксплуатации.

Рис 2.2.2. Экспериментальные турбины мегаваттного класса

Во многих развитых странах существуют Государственные программы развития возобновляемых источников энергии, в том числе и ветроэнергетики. Благодаря этим программам решаются научно-технические, энергетические, экологические, социальные и образовательные задачи. Генераторами проектов возобновляемых источников энергии в Европе являются исследовательские центры ( Riso, SERI ( в настоящее время NREL), Sandia,ECN, TNO, NLR, FFA, D(FV)LR, CIEMAT и др.), университеты и заинтересованные компании.

В 1994 году, в Мадриде, на конференции "Генеральный план развития возобновляемых источников энергии в Европе" странами Европейского Союза была принята декларация. В "Мадридской декларации" были сформулированы цели по достижению 15% уровня использования возобновляемых источников энергии в общем потреблении энергии в странах Европейского Союза до 2010 г. В 1994 г.в странах Европейского Союза установленная мощность солнечных батарей, мини гидроэлектростанций и ветроэнергетичских установок составила 5.3 ГВт, к 2010 году предполагается смонтировать оборудование с установленной мощностью 55 ГВт.

Поставленные цели достигаются решением задач в области политики, льготного налогового законодательства, государственной финансовой поддержки через научно-технические программы, льготного кредитования, создания информационной сети, системы образования, стажировок, продвижения высоких технологий, созданием рабочих мест на производствах и подготовки общественного мнения.

На рис. 2.2.3 показаны два сценария использования возобновляемых источников энергии в странах Европы.

Процент от мирового энергоснабжения

Годы
Рис.2.2.3. Два сценария развития энергетики до 2020 г. в странах Европы: • • • ____ Текущая политика; ------ Экологически ориентированная политика; * Традиционные источники: органическое топливо и большая гидроэнергетика; ** Новые источники: биомасса, солнце, ветер, геотермальная, малая гидроэнергетика

Благоприятные условия для развития энергетики позволят к 2020 г. увеличить потребление электрической энергии на 30%

в том числе за счет возобновляемых источников энергии на 15%. В таблице 2.2.3. приведены соотношения для выработки электроэнергии различными возобновляемыми источниками энергии в странах Европы по оптимистическим и пессимистическим прогнозам до 2020 года. Прогноз составлен на основании анализа темпов прироста установленной мощности различных видов возобновляемых источников энергии в странах Европейского Союза. Доля ветровой энергии будет составлять по пессимистической оценке 15%, по оптимистической оценке 16%.

Табл. 2.2.3

В 1994 г. во всем мире установленная мощность ветростанций составляла 3200 MW, 1400 MW приходилось на Европу. В таблице 2.2.4 приведены данные о суммарной установленной мощности ветростанций по странам.

Табл. 2.2.4

Ежегодно в Европе установленная мощность ветроагрегатов составляет 200 MW При благоприятных условиях прирост установленной мощности может cоставить 800 MW. Наиболее эффективными по наращиванию установленной мощности ветростанций являются программы стран Европы, Китая, Индии, США, Канады.

Ежегодный оборот за счет продаж ветропреобразователей в странах Европы составляет 400 MECU. Более 10 крупнейших банков Европы инвестируют ветроэнергетическую индустрию. Более 20 крупных Европейских частных инвесторов финансируют ветроэнергетику. Стоимость ветровой энергии зависит в основном от следующих 6 параметров:

• инвестиций в производство ветроагрегата ( выражается как отношение $/кв. м - цена одного кв. метра ометаемой площади ротора ветротурбины);
• коэффициета полезного действия системы;
• средней скорости ветра ;
• доступности;
• технического ресурса.

Табл. 2.2.5

За последние три десятилетия технология использования энергетических ресурсов ветра была сосредоточена на создании сетевых ветроагрегатов WECS. В этом направлении достигнуты значительные успехи. Многие тысячи современных установок WECS оказались полностью конкурентоспособными по отношению к обычным источникам энергии. Существующие электрические сети осуществляют транспортировку электроэнергии вырабатываемые ветро-парками в различные регионы.

В последние годы интенсивно стали развиваться технологии использования энергии ветра в изолированных сетях. В изолированных сетях электропередач неизбежные затраты на единицу произведенной энергии во много раз выше, чем в централизованных сетях электропередач. Установки, производящие электроэнергию, обычно основаны на небольших двигателях внутреннего сгорания, использующих дорогостоящее топливо, когда расходы на транспортировку только топлива часто поднимают стоимость единицы произведенной энергии в десятки раз от стоимости энергии в лучших централизованных сетях электропередач.

В небольших сетях электропередач установки, подающие электроэнергию, являются гораздо более гибкими: современный комплект генераторов на дизельном топливе можно запустить, синхронизировать и подключить к изолированной сети менее чем за две секунды. Преобразование энергии ветра является альтернативным возобновляемым источником энергии, чтобы заменить дорогостоящее топливо. Новые исследования технической осуществимости проектов использования ветроустановок совместно с дизель-генераторами в изолированных сетях показывают, что мировой потенциал для независимых систем WECS даже выше, чему систем WECS, подключенных в обычные сети электропередач. В таблице 2.2.6 приведены параметры действующих ветро-дизельных систем. Указанные системы были построены в 1985-1990 г.г. Их эксплуатация выявила необходимость совершенствования систем, создания автоматизированного управления.

Табл. 2.2.6

Смотрите другие статьи раздела Альтернативные источники энергии.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Экономичные Wi-Fi-чипы для потребительской электроники 22.09.2013 Компания Qualcomm Incorporated объявила, что ее подразделение Qualcomm Atheros представило новое семейство Wi-Fi чипов с низким энергопотреблением. Данные чипы будут развивать и поддерживать концепцию "Интернета вещей", помогая обеспечивать связь между устройствами разного типа. Благодаря наличию IP-стека и полнофункциональных сетевых служб на самих микросхемах, платформы QCA4002 и QCA4004 позволят производителям добавлять поддержку Wi-Fi практически к любому устройству, избегая дополнительных затрат на разработку. Платформы отличает интеграция процессора и модуля памяти на чипе, что избавляет от необходимости использовать системный контроллер, повышающий себестоимость изделия и его энергопотребление. Используя QCA4004, компании смогут создавать свои собственные приложения на платформе Qualcomm Atheros, а не просто использовать ее для Wi-Fi подключения. Платформы QCA4002/4004 предназначены для применения в бытовых приборах (стиральных машинах, кондиционерах, водонагревателях и пр.), пользовательской электронике, а также в датчиках и "умных" розетках для бытовых систем освещения, безопасности и автоматизации. Платформа QCA4004 уже используется в стиральных машинах с сушкой и сплит-системах компании Haier. В QCA4002/4004 также используется программная платформа AllJoyn, позволяющая реализовать концепцию "Интернета вещей". Платформа обеспечивает бесперебойную связь между разными типами устройств, сервисами и службами. Alljoyn помогает решать универсальные задачи по взаимодействию пользователей с окружающими их устройствами: регистрация, уведомления, потоковое аудио и управление. Haier и Qualcomm Atheros в рамках выставки IFA 2013 продемонстрировали два работающих на базе платформы QCA4004 устройства: стиральную машину с сушкой и кондиционер. "Поскольку Qualcomm Atheros поставляет полностью готовые к эксплуатации Wi-Fi платформы с низким энергопотреблением, компании Haier удалось быстро разработать продукты, готовые к серийному производству, - сказала Лили Ли, генеральный директор компании Qingdao Haier Smart Home Technology Limited. - Мы полностью уверены, бытовые приборы с возможностью передачи данных по Wi-Fi будут востребованы потребителями, желающими управлять бытовой техникой посредством мобильных устройств". "Развивая концент "Интернета вещей", компания Qualcomm создает и поставляет экономичные и энергоэффективные решения для связи. Новая разработка Qualcomm Atheros позволяет подключать множество новых домашних и офисных устройств к стандартным сетям Wi-Fi, - сказал Джейсон Чжэн, старший вице-президент компании Qualcomm Atheros. - Платформы QCA4002 и QCA4004 позволяют сократить энергопотребление и отказаться от использования главных процессоров, что упрощает установку, настройку и эксплуатацию". Обе платформы QCA4002 и QCA4004 включают в себя функцию Green TX, которая позволяет снизить мощность передачи данных почти наполовину, если вблизи находятся точки доступа или другое устройство. Динамическое регулирование мощности и функция спящего режима, при потреблении менее 1 мВт, повышают эффективность связи и время работы батареи: например, в пультах дистанционного управления, термостатах и датчиках. За снижение энергопотребления на платформе отвечает специальная программа, управляющая автоматическим пробуждением или переходом в спящий режим, при котором расход энергии может быть уменьшен до микроампер. При этом выход из спящего режима QCA4002 и QCA4004 осуществляют в четыре раза быстрее своих аналогов.

Другие интересные новости:

▪ Компактная версия электрозаправки Supercharger для города

▪ Водородный грузовик Mercedes-Benz GenH2 Truck

▪ Вещи дарят радость

▪ Камни в печени и спорт

▪ Гарнитура Logitech G Pro X

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта История техники, технологии, предметов вокруг нас. Подборка статей

▪ статья Левенгук Антони ван. Биография ученого

▪ статья Как возникли лунные кратеры? Подробный ответ

▪ статья Парана. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Часы Фишера на базе компьютера. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Кольцо и веревка. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026