Ветряные электростанции

На крыльях ветра. Настоящее и будущее ветряной энергетики

Сила ветра является тем редким ресурсом, который на протяжении многих тысячелетий помогает человеку в прямом смысле этого слова выживать. Достаточно вспомнить ветряные мельницы или парусные корабли. Героем же сегодняшнего обзора стали ветровые электростанции. Что это за установки? Для чего они нужны? И как их вообще используют в современном мире? Предлагаю рассмотреть все эти вопросы.

Ветровые электростанцииЦель ветряного генератора

Нужно начать с того, что ветровая электроэнергия стоит минимум в 10 раз дороже аналогичной атомной или тепловой. Все дело в высочайшем уровне сложности практической реализации ветровых генераторов. Такая техника стоит очень дорого. Как отмечают аналитики, за каждые 1000 (Вт) мощности ветрогенератора покупателю придется отдать в среднем 1000, а то и все 1500 американских долларов.

Для чего же в таком случае нужна эта ветровая электроэнергия? Кому нужна установка ветрогенераторов? – Главные выгоды этой отрасли энергетики скрыты от взора рядовых обывателей. Ветровая энергетика продвигается многими государствами по двум простым причинам:

  • Отсутствие отходов
  • Независимость от нефти

Мало кто из простых граждан знает, что за утилизацию тех же ядерных отходов многие страны платят баснословно большие деньги. По слухам, сфера утилизации отходов финансируется сегодня лучше, чем сфера аэрокосмических исследований.

Если же вспомнить нефтяной кризис 70-ых годов XX века, то и вовсе становится понятно, что добытая из ветра электроэнергия является ключом к самостоятельности и независимости.

Несмотря на высокую стоимость ветрогенераторов, сегодня можно найти желающих использовать ветровую электроэнергию. Власти ряда стран пытаются стимулировать данный сегмент рынка. К примеру, в США пользователи ветровой электроэнергии могут рассчитывать на неплохие налоговые льготы.

Как работает ветряная электростанция?

Разновидности ветроэлектростанцийТипы и разновидности ветроэлектростанций

Следует вначале отметить, что современные ветровые генераторы – это хорошо забытое старое. Первый рабочий образец ветряной электростанции заработал еще в далеком 1890 году на территории Дании. Но к середине XX века интерес к данной отрасли энергетики пропал, так как на тот момент отсутствовала должная инфраструктура для получения и передачи добытой из воздуха электроэнергии.

Начиная с 2000 года мир вновь заинтересовался темой ветряных электростанций. Борьба за экологию и желание обрести независимость от нефти заставили многие страны нарабатывать, развивать и совершенствовать сферу ветровой энергетики. И продвинутым странам есть чем сегодня похвастаться.

Ветроэлектростанции можно классифицировать по месту отбора ветра:

  • Классические наземные
  • Прибережные
  • Горные
  • Воздушные (парящие)
  • Шельфовые
  • Плавающие

Наибольшим потенциалом обладают воздушные генераторы. Устройство ветрогенератора подобного плана очень интересно. Такие установки в буквальном смысле это слова подвешиваются на большом расстоянии от земли. Агрегаты «висят» на гелиевых воздушных шарах. Одним из таких проектов является датский генератор Vestas V164-8.0-MW. Главным преимуществом парящих станций является стабильность и высочайшая сила ветра.

Также, неплохим потенциалом обладают морские и океанические ветровые станции (шельфовые и плавающие). Подобные установки ценятся за стабильность направления ветра.

Традиционными же являются наземные и горные ветряные электростанции.

Помимо всего прочего, при классификации этого оборудования нужно обратить внимание и на сам принцип работы ветряной электростанции. Наибольшее распространение получили 2 типа генераторов:

  • Вертикальные
  • Горизонтальные

Простейшую конструкцию имеют вертикальные агрегаты. Их ближайшим аналогом является лопастная крыльчатка вентилятора. Горизонтальные же конструкции работают по принципу турбины.

Кроме этих видов генераторов существуют еще барабанные и роторные аналоги. принцип работы ветряной электростанции этих типов очень сложен. Такие установки существуют по большей части только на перламутре чертежей и схем.

Бытовая ветроэлектростанцияЧто из себя представляет бытовая ветроэлектростанция?

Производители ветряных генераторов заботятся не только о промышленных и коммерческих объектах. На рынке ветроэлектростанций можно встретить и множество «бытовых» агрегатов. К примеру, компания «Windtronics» предлагает безредукторный генератор номинальной мощностью всего 1,5 (кВт). Одна такая установка в состоянии ежегодно вырабатывать 1500-2750 (кВт/ч). Срок службы агрегата составляет минимум 20 лет.

Устройство ветрогенератора на этом не оканчивается. В составе оборудования находится комплект аккумуляторных батарей (каждый АКБ имеет емкость на уровне 200 А*ч). Подобную установку вполне можно рассматривать в качестве автономной электростанции. Шумовой порог оборудования не превышает 35 (дБ).

Узким местом именно этой товарной позиции является ценовая политика. Рыночная стоимость агрегата составляет целых 6000 американских долларов. Цена указана без монтажных и пуско-наладочных работ. Увы, но «зеленая энергетика» является сегодня удовольствием не из дешевых.

Ветряные эелектростанцииПодводные камни ветряной энергетики

Поговорим про проблемы с эксплуатацией ветряных электростанций.

  1. Кроме высокой цены на само оборудование, нужно учитывать, что возможность использования воздушных генераторов есть далеко не во всех районах. Ветряные генераторы устанавливаются только на возвышенностях. Если объект электрификации размещен в низине, то понадобится выносить стацию на вершину холма. Иногда именно этот «лишний шаг» и рубит на корню всю задумку ветряного электроснабжения.
  2. Также, не нужно забывать и про время эффективного использования ветряков. Среднестатистический воздушный генератор может работать под максимальной нагрузкой только 15% в год. В противном случае оборудование быстро выйдет из строя.
  3. Срок окупаемости ветряных генераторов очень медленный. Без какого-то внешнего стимула, например, налоговые льготы, мало кто осмеливается задействовать «ветродуи».
  4. Проблематичной может стать и сама установка ветрогенераторов. Законодательство многих стран обязывает выносить ветряные генераторы за пределы жилых территорий минимум на 300 метров. И это при условии, что в ночное время генераторы не должны шуметь громче 35 (дБ).
  5. Не нужно забывать и про миграцию птиц. В месяцы массового лета пернатых ветровые генераторы использовать запрещается.