Состояние и перспективы развития ветроэнергетики в сельском хозяйстве

Возобновляемые источники энергии в современном мире. Ветер и его энергоресурсы. Типы и принцип работы ветроустановок, автономные системы энергосбережения. Состояние ветроэнергетики в России. Перспективы промышленного использования энергии ветра.

Рубрика Физика и энергетика
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 21.01.2016
Размер файла 527,0 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ И НАУКЕ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ГОУВПО «ВГТУ»)

Факультет автоматики и электромеханики

Кафедра электромеханических систем и электроснабжения

Реферат

Тема: Состояние и перспективы развития ветроэнергетики в сельском хозяйстве

Выполнил: магистрант Попов П. С.

Проверил: к.т.н., доцент Беляков П. Ю.

ВОРОНЕЖ 2015

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Возобновляемые источники энергии в современном мире

2. Ветер и его энергоресурсы

3. Ветроустановка. Принципы работы

4. Типы ветроустановок

4.1 Автономные системы энергосбережения

4.2 Гибридная энергетическая система

5. Состояние ветроэнергетики в России

6. Расчет энергетического потенциала и экономической эффективности ветровой энергетики

7. Перспективы промышленного использования энергии ветра

Заключение

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

На рубеже ХХI века человечество столкнулось с серьезной проблемой, касающейся не только производства энергии из невозобновляемых источников (уголь, нефть, газ и др.) с точки зрения экономики, но и с серьезными экологическими трудностями, нарушающими динамическое равновесие в природе. Теперь уже ясно, что широкое применение невозобновляемых источников энергии ведет к негативным процессам: к росту теплового, химического и радиоактивного загрязнения окружающей среды, что нарушает естественную среду обитания человека. Конечно, есть еще надежда на производство энергии с помощью термоядерных реакторов. Но в настоящее время эта возможность еще практически не может быть реализована из-за отсутствия даже демонстрационных термоядерных реакторов. Пока же специалисты только обсуждают международный проект термоядерного реактора ITER. Кроме того, термоядерные реакторы полностью не лишены радиоактивных отходов. А проблема переработки и захоронения таких отходов окончательно не решена. Поэтому человечество вынужденно обратилось к возобновляемым и ресурсосберегающим технологиям получения электроэнергии. Это солнечная, гидроэнергетика, ветроэнергетика и некоторые другие виды. Даже активные сторонники опережающего развития ядерной энергетики в своих прогнозах на середину XXI века предполагают, что с помощью возобновляемых источников будет производиться 18-20% энергии, а по некоторым оценкам даже и до 40%.

Возобновляемые и ресурсосберегающие источники подкупают своей относительной экологической чистотой. Кроме того, эти источники, как правило, имеют длительный срок эксплуатации 20-30 лет. По некоторым прогнозам, например, солнечная энергетика к 2030 году будет серьезным конкурентом традиционных источников. Возобновляемый источник энергии, как и любой другой, имеет определенные ограничения для данного конкретного региона. Для того чтобы применение и использование возобновляемой и ресурсосберегающей энергии заняло требуемый уровень, необходимо совершить поворот в наших представлениях об этих источниках, создать в обществе предпосылки для внедрения устройств, работающих от этих источников, подготовить высококвалифицированных специалистов, которые могли бы не только разрабатывать такие устройства, но и грамотно вести их эксплуатацию. Немаловажное значение имеет и экономический фактор. Достаточно напомнить, что возобновляемые и ресурсосберегающие технологии получения электроэнергии год от года дешевеют, а традиционные, в связи с удаленностью их от объектов промышленности и транспорта, год от года дорожают.

Во всем мире всерьез относятся к увеличении доли ВИЭ. Так, Международное энергетическое агентство полагает, что в 2030 году во всем мире энергия, полученная от солнца, ветра, воды, тепла земли, а также из биомассы, увеличится в два раза по сравнению с сегодняшним днем и составит 16 - 25% от всего производства. Еще более оптимистично оценивает ситуацию Европейский отраслевой союз возобновляемых источников энергии, по его мнению, к 2030 году доля альтернативной энергии вырастет до 35%. В Германии доля возобновляемой энергии может составить 40%, а в производстве электрической даже 67%, предсказывает Федеральный союз возобновляемых источников энергии.

1. ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ В СОВРЕМЕННОМ МИРЕ

Ограниченность природных запасов топлива для традиционной энергетики и в связи с этим практически ежегодное повышение тарифов на электроэнергию, а также отрицательные экологические последствия традиционных источников энергии раскрывают широкие перспективы по применению возобновляемых источников энергии (ВИЭ), и, прежде всего, ветроэлектрических станций (ВЭС) на территории Российской Федерации [1, 2]. энергия ветер ветроэнергетика промышленный

Как известно, об эффективность применения ВЭС можно говорить, если среднегодовая скорость ветра превышает 3 м/с. Кроме того, использование энергии ветра посредством ВЭС связано с определенными проблемами. Неравномерность и непостоянство ветрового потока приводит к значительному изменению частоты вращения ветроколеса ветроэлектрической установки и, соответственно, колебаниям напряжения, частоты тока и отдаваемой мощности. Сброс или подключение нагрузки также являются дестабилизирующими факторами. Таким образом, обеспечение требуемого качества электроэнергии также определяет конкурентоспособность ВЭС [3].

Современная ветроэнергетика во многих развитых странах мира является частью энергетических систем, а в ряде стран - одной из главных составляющих альтернативной энергетики на ВИЭ. К сожалению, в настоящее время доля нетрадиционных и возобновляемых источников энергии (включая и ветроэнергетику) составляет в энергобалансе нашей страны лишь 1,5 %. Однако в России имеются объективные ресурсные, социально-экономические и экологические предпосылки для широкомасштабного использования как ветроэнергетики, так и других ВИЭ [4].

Как отмечалось ранее, прогноз развития ВИЭ показывает, что их доля в мировом балансе энергопотребления к 2030 году может составить до 20%. Однако прогнозы будут сбываться при условии как можно более быстрого и широкого внедрения этих источников энергии: каждый новый источник требует от 30 до 50 лет для того, чтобы его доля в общем энергобалансе возросла с 1 до 10% [2, 4].

Сегодня во всем мире наблюдается интенсивный прирост мощности возобновляемой энергетики. Немаловажным фактором ее опережающего развития в различных странах, независимо от размеров, географического положения, экономического состояния и ресурсной базы энергетики, являются экологические преимущества этих источников и постоянно развивающиеся технологии повышения экологической безопасности установок на основе ВИЭ, отсутствие эмиссии парниковых газов. Во многих странах происходит выравнивание стоимостей энергии традиционных источников и ВИЭ, прежде всего в связи с ужесточением экологических требований и повышением стоимости энергии традиционных электростанций, особенно угольных, а стоимость оборудования возобновляемой энергетики столь же непрерывно снижается за счет технологического совершенствования.

По состоянию на 1 января 2010 года общая установленная мощность ВИЭ в мире (без крупной гидроэнергетики) составила по электроэнергии свыше 300 ГВт. Развитие использования ВИЭ приняло ускоренный характер, особенно быстрыми темпами развиваются ветроэнергетика и фотоэлектричество. Оценка мирового ветроэнергетического рынка составляет сейчас более 10-12 млрд долларов в год. В скором будущем суммарная установленная мощность ВЭС в мире должна приблизиться к 160 ГВт, к 2020 году - к 1200 ГВт, а к 2040 году - к 3100 ГВт [4].

Наиболее острый вопрос ветроэнергетики - экономическая эффективность. Обоснование параметров ВЭУ, ее размеров, типа, возможного количества электроэнергии производится на основе технико-экономических расчетов и инженерного проектирования с учетом требований потребителя, структуры его электрохозяйства, связи с энергосистемой, количества потребляемой электроэнергии, затрат на оплату этой энергии, а также местоположения объекта энергоснабжения и природно-климатических характеристик в этом районе. [2].

2. ВЕТЕР И ЕГО ЭНЕРГОРЕСУРСЫ

Ветер - циркуляционное перемещение воздушных масс, вызванное неравномерностью нагрева земной поверхности (непостоянной в течение суток, сезона и в пространстве), а также вращением земли вокруг своей оси, вызывающем так называемую кариолисовую силу инерции (от греческого karyon - орех, ядро ореха - вид земли из космоса). Это глобальные причины, вызывающие воздушные течения общей циркуляции атмосферы земли.

Однако существует множество причин местного масштаба вызывающих «местные ветры», то есть ветры свойственные определённым районам земного шара. Местные ветры возникают независимо от более мощных воздушных течений, лишь налагаясь на них или же представляют собой местные видоизменения общих течений.

По происхождению различаются следующие местные ветры, как правило, носящие свои названия:

1. Ветры, связанные с особенностями нагревания земной поверхности: бризы - в прибрежных районах морей и больших озер и водохранилищ, как разница в нагреве суши и воды; горно-долинные ветры в горах, меняющие направления дважды в сутки; ледниковые ветры,постоянно дующие вниз по склонам ледниковых долин.

2. Ветры, связанные с течениями общей циркуляции атмосферы над горными массивами. При этом на подветренных склонах гор воздух получает нисходящую составляющую скорости и усиливается в надветренной части. В результате создаются местные ветра, получившие названия фёна, боры, сармы и тому подобные. Такие ветры определяют характерные периодические изменения в погоде: потепление и падение влажности при фёне, похолодание при боре.

3. Ветры, связанные с течениями общей циркуляции атмосферы, но без нисходящей составляющей, а топографически усиленные в данном районе: афганец, урсатоевский ветер в Средней Азии, каньонный ветер в Северной Америке, косава на балканском полуострове и другие.

4. Ветры, связанные с течениями общей циркуляции атмосферы, даже не усиленные в данном районе, но создающие в нем особый важный для хозяйственной деятельности режим погоды, приносящие потепление или похолодание, песчаную пыль или влагу: суховей в южных областях России и Украины, сирокко в Средиземноморье, хамсин в Египте, хармаштан в Западной Африке, блиццард в Северной Америке, пурга в Северной и Центральной Азии, памперо в Аргентине и другие.

5. Многочисленные пыльные вихри, шквалы, пыльные и песчаные бури, связанные с неустойчивой стратификацией (распределение температуры воздуха по вертикали) атмосферы при сильном нагревании воздуха снизу или притоке холодного воздуха в высоких слоях. [6]

В перспективных для применения ВЭУ регионах среднегодовая скорость ветра должна быть 4 - 6 м/с и более. Россия располагает значительными ресурсами ветровой энергии, они сосредоточены главным образом в тех регионах (см. карту), где отсутствует централизованное энергоснабжение. Такая ситуация характерна для всего Арктического побережья от Кольского полуострова до Чукотки, а также для побережья и островных территорий Берингова и Охотского морей. География распределения ветроэнергетических ресурсов позволяет рационально их использовать как автономными ВЭУ, так и крупными ВЭС в составе местных энергетических систем.

В России энергия ветра может быть эффективно использована в следующих регионах:

- области: Архангельская, Астраханская, Волгоградская, Калининградская, Камчатская, Ленинградская, Магаданская, Мурманская, Новосибирская, Пермская, Ростовская, Сахалинская, Тюменская;

- края: Краснодарский, Приморский, Хабаровский;

- а также: Дагестан, Калмыкия, Карелия, Коми, Ненецкий автономный округ, Таймырский автономный округ, Хакасия, Чукотка, Якутия, Ямало-Ненецкий автономный округ.

Перспективными являются и другие отдельные районы многих краев, областей и республик РФ (рисунок 1)

Если выясняется, что на интересующей территории нет достаточных ветроэнергетических ресурсов, не имеет никакого смысла проводить дальнейшие действия по решению задачи применения ВЭУ в этом месте. [7]

Рисунок 1 - Среднегодовая скорость ветра регионов РФ

3. ВЕТРОУСТАНОВКА. ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ

Ветроустановка (ВЭУ) преобразует энергию ветра в электрическую или механическую энергию. Схематично это выглядит так. Лопасти ветроколеса связаны с оголовком, к которому крепится вал, поток ветра набегает на лопасти ветроколеса и приводит их в движение. Этот вал через муфту соединяется с входным валом редуктора (мультипликаторы). Далее к выходному валу редуктора присоединяется генератор, который и вырабатывает электрическую энергию. А редуктор нужен для того, чтобы повысить скорость вращения вала до величины необходимой генератору. [6]

Ветроустановки бывают двух типов - с горизонтальной (рисунок 2 А) и вертикальной (рисунок 2 Б) осью вращения (ротор Дарье). Первые составляют более 98% от всех ветроустановок. Ветроустановка включает следующие основные подсистемы: ветроколесо с лопастями, превращающее энергию ветра в механическую энергию вращения вала, кабину, в которой размещены основные устройства и механизмы, в том числе главный подшипник, редуктор и генератор; башню, поддерживающую кабину и ветроколесо на определенной высоте; электрические аппараты, электродвигатели, оборудование и приборы; электрические кабели и провода; заземляющие устройства и повышающий трансформатор. [6]

Рисунок 2 - Ветроустановка с горизонтальной осью вращения (А) с вертикальной осью (Б)

Принцип работы ветроустановок

Все ветроэлектростанции работают по одному принципу: преобразуют линейную скорость ветра в угловую скорость вращения оси ветрогенератора. Генератор ветроэлектростанции преобразует вращательное движение в электроэнергию.

Для промышленной ветроэлектростанции все аналогично, только присутствуют системы слежения за направлением и скоростью ветра, которая направляет лопасти в сторону ветра и прекращает их работу в случае превышения допустимых скоростей, системы слежения за состоянием ветрогенератора и системы защиты от молний. [8]

Направленный поток воздуха вращает лопасти ротора. Эффективность ветроэлектростанций все время увеличивается с появлением новых материалов и систем трёхмерного проектирования. Затем ротор передает вращение на генератор, который подает выработанное электричество через контроллер на аккумуляторы. Ветроэнергетическая установка на выходе электронного регулятора имеет 24, 48 или 96 В постоянного тока. Такое напряжение можно использовать для обогрева зданий, питания водных насосов, освещения и т.д. [8, 9]

Тем не менее, в основном ВЭУ используется обычными потребителями, пользующимися напряжением 220 вольт переменного тока с частотой 50 Гц. Для этого к выходу электронного регулятора необходимо подключить соответствующее устройство преобразования - инвертор. Инвертор преобразует электричество в переменный, который потребляет большинство электроприборов. Простота метода и его экологичность позволяет делать ветроэлектростанции все более популярными.

Ветроустановка может включать в себя следующие устройства:

- Мачта - обычно, чем выше мачта, тем стабильнее и сильнее сила ветра. Отсюда следует - чем выше мачта, тем больше выработка генератора. Мачты бывают разных форм и высот.

- Контроллер - управляет многими процессами ветроустановки, такими, как поворот лопастей, заряд аккумуляторов, защитные функции и др. Он преобразовывает переменный ток, который вырабатывается генератором в постоянный для заряда аккумуляторных батарей.

- Аккумуляторные батареи - накапливают электроэнергию для использования в безветренные часы. Также они выравнивают и стабилизируют выходящее напряжение из генератора. Благодаря этому вы получаете стабильное напряжение без перебоев даже при порывистом ветре. Питание вашего объекта идёт от аккумуляторных батарей.

- Анемоскоп и датчик направления ветра - отвечают за сбор данных о скорости и направлении ветра в установках средней и большой мощности.

- АВР - автоматический переключатель источника питания. Производит автоматическое переключение между несколькими источниками электропитания за промежуток в 0,5 секунды при исчезновении основного источника. Позволяет объединить ветроустановку, общественную электросеть, дизель-генератор и другие источники питания в единую автоматизированную систему. АВР не позволяет работать сети одного объекта одновременно от двух разных источников питания!

- Инвертор - преобразовывает ток из постоянного, который накапливается в аккумуляторных батареях, в переменный, который потребляет большинство электроприборов. [11]

Инверторы бывают четырёх типов:

Модифицированная синусоида - преобразовывает ток в переменный с напряжением 220В с модифицированной синусоидой (квадратная синусоида). Пригоден только для оборудования, которое не чувствительно к качеству напряжения: освещение, обогрев, заряд устройств и т.п.

Чистая синусоида - преобразовывает ток в переменный с напряжением 220В с чистой синусоидой. Пригоден для любого типа электроприборов: электродвигатели, медицинское оборудование и др.

Трехфазный - преобразовывает ток в трехфазный с напряжением 380В. Можно использовать для трехфазного оборудования.

Сетевой - в отличие от предыдущих типов позволяет системе работать без аккумуляторных батарей, но его можно использовать только для вывода электроэнергии в общественную электросеть. Их стоимость, обычно, в несколько раз превышает стоимость несетевых инверторов. Иногда они стоят дороже, чем все остальные компоненты ветроустановки вместе взятые.

4. ТИПЫ ВЕТРОУСТАНОВОК

ВЭУ могут быть соединены с сетью и передавать вырабатываемую энергию в местную электросеть, или могут быть автономными, где потребитель находится в непосредственнойблизости от ветроагрегата

4.1 Автономные системы энергоснабжения

Любая автономная система, в том числе и ветроэлектрическая, работает независимо от сети централизованного энергоснабжения. В этих условиях ВЭУ может функционировать самостоятельно, использоваться как дублер любого другого генератора или применяться в сочетании с другими энергетическими установками в качестве компонента комбинированной системы энергоснабжения. Такие системы используются для подъема воды или для электроснабжения домов, ферм или производственных помещений малых предприятий.

Как правило, маломощные автономные ВЭУ генерируют постоянный ток для заряда АБ. Система содержит инвертор для преобразования постоянного тока в переменный с напряжением 230 В. В настоящее время в России получили распространение такие ветроэнергетические установки мощностью до 0,5 кВт. Разработаны и используются опытные образцы ВЭУ мощностью 2,5; 5; 8 и 10 кВт. Более мощные системы, используемые, например, для электроснабжения нескольких объектов, обычно генерируют переменный ток.

В России имеется многолетний положительный опыт применения водоподъемных ветроустановок на пастбищах в степных или пустынных районах без использования АБ и резервных источников питания (бензиновых или дизельных электростанций). Приоритетным направлением развития ветроэнергетики в России на ближайшее время будет автономное использование малых и средних BЭУ в отдаленных регионах Крайнего Севера, т.к. там сосредоточены основные ветроэнергетические ресурсы страны, низкая плотность населения, отсутствуют крупные электрические сети и имеется около 17 тыс. малых населенных пунктов, где целесообразно использовать ВЭС для целей энергоснабжения. В 1996-1998 г.г. в Мурманской и Архангельской областях установлены первые автономные ВЭУ мощностью 10 кВт.

Очевидно, что ключевым фактором, определяющим выбор между применением автономной энергетической системы и проведением линий электропередачи (ЛЭП) от объекта к сетям централизованного энергоснабжения, является конкурентоспособность стоимостных характеристик ВЭУ в сравнении с подключением к сети.

4.2 Гибридная энергетическая система

Гибридная энергосистема подразумевает использование ВЭУ совместно с другими источниками энергии (дизель-генератор, солнечные модули, микроГЭС и т.п.). Эти источники энергии дополняют ВЭУ с целью обеспечения бесперебойного электроснабжения потребителя в безветренную погоду.

4.2.1 Ветро-дизельные системы

Ветро-дизельная система состоит из ВЭУ и дизель-электрической системы (ДЭС) с оптимально подобранными мощностями. Обычно дизель-генератор используется в сочетании с ВЭУ в случае, когда целью использования последней является экономия дизельного топлива, стоимость которого с учетом расходов на доставку может быть очень высокой. Соотношение мощности компонентов системы зависит от схемы генерирования нагрузки и ресурсов ветра.

Режим одновременной параллельной работы ВЭУ и ДЭС оценивается как недостаточно эффективный способ использования ВЭУ, поскольку доля участия ветроагрегата в системе по мощности не должна превышать 15-20 % от мощности дизель-генератора. Такие режимы можно использовать для экономии топлива в гибридных установках большой мощности.

Использование режима раздельной работы ВЭУ и ДЭС позволяет поднять долю участия ветроустановки до 50-60% и более. Однако, в этом случае неизбежно усложнение системы за счет необходимости введения системы управления, инверторного оборудования и АБ, которые аккумулируют энергию, вырабатываемую ветроагрегатом при рабочих скоростях ветра для питания нагрузки в безветренную погоду или при небольших скоростях ветра. Всякий раз, когда это возможно, энергия получается за счет ВЭУ, а АБ непрерывно подзаряжаются. В периоды ветрового затишья, когда заряд АБ падает ниже определенного уровня, для обеспечения потребителей энергией автоматически (или вручную) запускается дизель-генератор. Такой режим значительно снижает количество запусков дизель - генератора и, следовательно, ведет к сокращению затрат на обслуживание и топливные расходы (рисунок 2). Ветро-дизельные системы рассматриваемого типа в настоящее время используются в Архангельской и Мурманской областях России. [7]

Рисунок 2- Схема ВЭУ с резервным дизель - генератором и аккумуляторами

Гибридные ветро-дизельные системы мощностью от 2 до 500 кВт различных конструкций и назначения в настоящее время испытываются, разрабатываются или планируются к реализации в рамках Федеральной программы "Энергоснабжение удаленных территорий Крайнего Севера РФ". Как правило, эти гибридные системы предназначены для надежного электроснабжения автономных потребителей с одновременной экономией жидкого топлива. Крупные гибридные электростанции должны работать на локальную сеть северных поселков.

Использование современной ветро-дизельной системы, при должном внимании к проведению текущего обслуживания, может быть экономически очень эффективным при наличии достаточных ветровых ресурсов в местности, где установлен ветроагрегат. [7,10]

4.2.2 Ветро-солнечные системы

Электрическая энергия может быть получена за счет преобразования солнечного излучения фотоэлектрическими батареями (ФБ). Несмотря на довольно высокую, в настоящее время, стоимость ФБ, их использование совместно с ВЭУ в некоторых случаях может быть эффективным. Поскольку зимой существует большой потенциал ветра, а летом в ясные дни максимальный эффект можно получить, используя ФБ, то сочетание этих ресурсов оказывается выгодным для потребителя.

4.2.3 Использование ветроустановок совместно с микроГЭС

ВЭУ могут использоваться в комбинации с микроГЭС, имеющими резервуар для воды. В таких системах при наличии ветра ветроагрегат питает нагрузку, а излишки энергии используются для закачивания воды с нижнего бьефа на верхний. В периоды ветрового затишья энергия вырабатывается микроГЭС. Подобные схемы особенно эффективны при малых ресурсах гидроэнергии. [7]

Классификация ветроустановок

1. По оси вращения ветроколеса: горизонтальноосевы; вертикальноосевые.

2. По количеству лопастей и быстроходности

3. По способу привода генератора: с мультипликатором; непосредственного привода (без мультипликатора).

4. По способу регулирования частоты вращения ветроколеса: уход от ветра за счет смещения центра лобового давления на ветроколесо (в горизонтальную или вертикальную плоскости); торможением ветроколеса с помощью механического или электрического тормоза; изменением угла установа лопастей (угла атака) флюгерное или антифлюгерное регулирование

5. По способу ориентации на ветер: с помощью хвостового оперения; виндрозным механизмом; самоориентация- за счет расположения ветроколеса за башней; сервоприводом.

6. По конструкции мачта: трубчатая или ферменная;с растяжками или без растяжек. [10]

5. СОСТОЯНИЕ ВЕТРОЭНЕРГЕТИКИ В РОССИИ

В России существует программа развития ветроэнергетики, в рамках которой в 1990 - 2000 годы разработаны проекты и начато строительство ряда крупных ВЭУ, однако все эти установки оказались малоработо-способными, а большинство проектов не реализованы. Разработаны предпроектные предложения по строительству крупных ветропарков: Сахалинского, Камчатского, Магаданского, Дагестанского, Валаамского. Существует также проект строительства ветропарка на дамбе морезащитных сооружений под Санкт-Петербургом. Однако масштабы развития ветроэнергетики в нашей стране до сих пор остаются крайне ограниченными.

В 2001 году установленная мощность ВЭУ в России составляла4,5 МВт, на них было выработано всего 3,234 млн. кВт?ч электроэнергии. На острове Беринга (АО “Камчатскэнерго”) в 1995 году смонтированы две ВЭУ мощностью по 250 кВт производства датской фирмы «Micon». Спроектирована Калмыцкая ВЭС мощностью 22 МВт. В 1995 - 1997 годах построена Заполярная ВЭС общей мощностью 1,5 МВт с использованием ВЭУ российско-украинского производства единичной мощностью 250 кВт. Недавно в Калининградской обл. (вблизи пос. Куликово) введен в эксплуатацию ветропарк мощностью 5,1 МВт, где установлена 21 ВЭУ датского производства. Многие российские фирмы являются создателями опытных образцов маломощных ВЭУ, рассчитанных на выработку энергии (механической или электрической) в автономном режиме: ФГУП «Азимут» («УВЭ-100»), ФГУП «Рыбинский завод приборостроения» («ВЭУ-5-4»), НИЦ «ВИИНДЭК» («ВИИНДЭК-5»), ГМКБ «Радуга» («Радуга-016»), НПО «ЭлектроСфера («Муссон-Ф30») и др. (таблица 1).

Таблица 1 - Характеристики ВЭУ отечественного производства

ВЭУ

Мощность, кВт

Диаметр ВТ, м

Количество лопастей

Выходное напряжение, В

Расчетная скорость ветра, м/с

УВЭ-100

0,1

1,5

3

12

10

ВЭУ-5-4

4,2

5

24

24

10

ВИИНДЭК-5

5

5, 5/7

1/2

48/96/220

10/7

Радуга-016

16

10

3

220/380

9,5

Муссон-Ф30

30

11

3

380

12

Производством ВЭУ в России занялись в основном оборонные предприятия по линии конверсии, для которых характерна высокая стоимость оборудования и не всегда высокое качество. Следует заметить, что вопросами аэродинамики, механики, электротехники и даже управления ВЭУ у на нас в стране уделялось должное внимание. В то же время сопутствующие любому современному производству системы качества, нормативные документы, правила и органы сертификации пока находятся в зачаточном состоянии. К сожалению, приходится констатировать, что отечественные ВЭУ дороги, отличаются повышенной сложностью и низкой надежностью, их заявленные характеристики обычно завышены, а по сравнению с зарубежными образцами низки. Необходимо, по крайней мере, в несколько раз снизить их стоимость, чтоб они имели массовый спрос.

В России промышленность не способна на данный момент выпускать современные сетевые ВЭУ на уровне зарубежных образцов. В этой связи, по-видимому, наиболее рациональным путем развития ветроэнергетики в нашей стране на данном этапе может стать создание совместных производств с зарубежными фирмами (прежде всего, датскими) с постепенным переходом на комплектование ВЭУ узлами отечественного производства. [6, 11]

Таблица 2 - Динамика технико-экономических показателей работы ВЭС в России в 2001-2008 годах

Ветростанции

2001

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Уставленная мощность, кВт / Производство эл. энергии, тыс. кВт•ч/Киум, %

ОАО "Янтарьэнерго",

Зеленоградская ВЭС

1500/2160/16,5

5100/6604/14,8

5100/5527/12,4

5100/5198/11,6

5100/4612/10,3

5100/5817/13,1

5100/4689/10,5

ОАО "Комиэнерго" ВЭС, Воркутинские электросети

1500/212/1,6

1250/371/3,4

1250/290/2,7

1250/151/1,4

1000/11/0,1

Выведена из эксплуатации

ОАО Чувашэнерго",

Марпосадская ВЭС

-

200/-/-

Нет данных

ОАО "Башкирэнерго", ВЭС Тюпкельды, г. Октябрьский

2200/790/4,1

2200/1013/5,3

2200/870 /4,5

2200/1210/6,3

2200/267/1,4

2200/562/3,1

2200/422/2,2

ОАО "Камчатскэнерго", ВЭС Южных сетей

500/729/16,6

500/559/12,8

500/304/6,9

500/270/6,2

500/294/6,7

500/224/5,2

500/12/0,3

ОАО "Калмэнерго",

ВЭС Элиста

1000/185/2,1

Выведена из эксплуатации

ОАО "Ростовэнерго",

ВЭС-300

300/37/1,4

300/37/1,4

300/37/1,4

300/37/1,4

На консервации

ЗАО "Ветроэнерго",

Мурманская ВЭУ-200

-

200/270/15,4

200/20/1,1

200/20/1,1

200/80/4,6

200/80/4,6

200/52/3,0

Чукотская ВЭС,

г. Анадырь

-

2500/1477/6,7

2500/2766/12,6

2500/2733/12,5

2500/2091/9,6

2500/914/4,2

2500/60/2,7

ВЭС ООО "Красное"

-

75/50/7,6

75/50/7,6

75/40/6,1

170/110/7,4

170/120/8,1

170/-/-

Всего

7000/2169/3,5

12325/10344/9,5

12125/9864/9,1

12125/9864/9,1

11670/7465/7,3

10670/7717/8,2

10670/5235/5,6

6. РАСЧЁТ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА И ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВЕТРОВОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Валовый ресурс (потенциал) ветровой энергетики региона (страны) - это часть среднемноголетней суммарной ветровой энергии, которая доступна для использования на площади региона (страны) в течение одного года. Валовый потенциал ветровой энергетики определяется по формуле

(1)

где с - плотность воздуха, кг/м3; Т=8760 - число часов в году; S - площадь территории, м 2; н- среднемноголетняя скорость ветра в диапазоне i; t - вероятность нахождения скорости в диапазоне i.

Технический ресурс ветровой энергетики региона (страны) это часть валового потенциала ветровой энергетики, которая может быть использована при современном уровне развития технических средств и соблюдения экологических норм.

Технический ресурс ветровой энергетики

(2)

где NC - средняя мощность ВЭУ, которая определяется по формуле

(3)

где зВЭУ общий КПД ВЭУ, который определяется по формуле

(4)

где ср - коэффициент использования ветра; змех - механический КПД ВЭУ; зэл - электрический КПД ВЭУ. [12]

Как видно из (2) и (3) технический потенциал зависит только от средней скорости ветра и её распределения. Однако, учитывая, что скорость ветра, принимаемая в указанных формулах, зависит от высоты, а высота башни выбирается в зависимости от мощности (диаметра ветроколеса), то таким образом технический потенциал зависит также и от мощности ВЭУ [2].

Количество ветровой энергии, которую можно получить в каждом конкретном месте, характеризуется техническим ветроэнергетическим потенциалом, зависящим от скорости ветра. За основу принимаются средние многолетние значения скоростей ветра на высоте флюгера, пересчитанные на высоту ветроагрегата.

Выработка электроэнергии ВЭУ определяется по формуле

(5)

где РВЭУi (khv) - зависимость полезной мощности ВЭУ от скорости ветра на высоте оси ветроколеса, при i, меняющемся в диапазоне от скорости включения vв до скорости отключения vот с шагом 0,5-1 м/с; khv - скорость ветра на высоте оси ветроколеса, м/c, где kh - поправочный коэффициент, учитывающий разницу высот

(6)

где hоси - высота оси ветроколеса относительно основания башни, м; hф - высота флюгера, м; n - степенной коэффициент, учитывающий характер изменения скорости ветра с высотой; f i (v) - интегральная повторяемость скорости ветра, %.

Для расчетов в указанном диапазоне скоростей ветра полезную мощность ВЭУ РВЭУ (кВт) для заданной скорости ветра на высоте оси ветроколеса kh v (м/с) и диаметре ротора ВЭУ D1 (м) определяется по формуле

(7)

где Руд - удельная мощность ветрового потока со скоростью khv через единичную площадь, определяется по формуле (с учетом, что с - плотность воздуха, кг/м3)

(8)

SВЭУ - отметаемая площадь ВЭУ с горизонтальной осью вращения, вычисляется по формуле

(9)

где D - диаметр ветроколеса; у - коэффициент мощности (в практических расчетах принимают равным 0,45), о. е.; зр - КПД ротора ВЭУ (порядка 0,9), о. е.; зг - КПД генератора (порядка 0,95), о. е.

В ветроэнергетике обычно используют рабочий диапазон скоростей ветра, не превышающих 25 м/с. Эта скорость соответствует 9-му ветру (шторм) по 12-балльной шкале Бофорта.

В таблице 3 приведены значения удельной мощности Руд для указанного рабочего диапазона скоростей ветра.

Таблица 3- Зависимость удельной мощности Pуд, от khн

khн, м/с

2

3

4

5

10

14

20

23

25

Pуд, Вт/м2

4,9

16,55

39,2

76,6

613

1682

4904

7458

9578

Выполнив расчеты по (5) - (9) для нескольких ВЭУ, полученные значения выработки энергии ВЭУ следует сравнить с графиком потребления энергии объектом и назначать установленную мощность ВЭУ таким образом, чтобы производство энергии обеспечивало покрытие значительной части графика потребления. Тогда большую часть года ВЭУ будет работать в режиме экономии энергии и минимальное время передавать энергию во внешнюю сеть. [12]

Экономическая эффективность использования ВЭУ для энергоснабжения небольших потребителей определяется имеющимся ветроэнергетическим потенциалом, тарифом на электроэнергию у потребителя, стоимостью используемой ВЭУ, техническими условиями на подключение и рядом других факторов [13].

Срок окупаемости при внедрении ветроагрегата может быть определен по формуле

(10)

где Рс - общая стоимость установки (капитальные затраты) с учетом стоимости агрегата, транспортировки, таможенных расходов, проектных и строительно-монтажных работ, руб; Э - электроэнергия, вырабатываемая установкой в год, кВт·ч/год; Ст - тариф на электроэнергию, руб/кВт·ч; Иэкс - издержки эксплуатации, руб/год.

Стоимость энергии, вырабатываемой ВЭУ руб/(кВт·ч) связана со сроком службы установки tСС соотношением

(11)

Общая прибыль от использования ВЭУ может быть определена как ежегодная прибыль от сэкономленной электроэнергии, произведенной установкой, умноженная на период ее работы после срока окупаемости с учетом ежегодной корректировки тарифа и издержек эксплуатации

(12)

Также технико-экономическое совершенство ВЭУ можно характеризовать таким параметром как коэффициент использования установленной мощности ветроустановки Куст.. Он представляет собой отношение действительной выработки электроэнергии за какой-либо период времени, например за год (Wгод), к максимально возможной выработке (Wmax=8760•Рном) энергии в случае, если бы ВЭУ работала весь этот период времени на номинальной (т. е. 100 %) мощности Nном.

(13)

Примерные расчеты различных объектов показали, что срок окупаемости объектов может составлять 3,5-5 лет и снижается в условиях роста тарифа на электроэнергию.

Ветровая энергетика является одним из дешёвых ВИЭ. Проблема широкого использования ВЭУ в настоящее время связана с их экономической эффективностью с традиционными источниками энергии.

Стоимость ВЭС, в том числе и ВЭУ зависит от их мощности, стоимости производства соответствующего оборудования, расходов на транспортировку и стоимости строительства.

Основной подход к расчёту экономических показателей ВЭУ включает определение эффективности ВЭУ в конкуренции с традиционными источниками электроэнергии (ТИЭ) в конкретном регионе.

Стоимость вырабатываемой электроэнергии ВЭУ

(14)

где РВЭУ - региональный экономический фактор стоимости ВЭУ в регионе; С - удельная стоимость установленной мощности ВЭУ, руб/кВт ч; г=0,05 - коэффициент нормы эксплуатационных издержек; ТСЛ - срок службы ВЭУ, год; К - коэффициент использования установленной мощности, % (см. таблицу 2).

Срок окупаемости ВЭУ

(15)

где СТИЭ - стоимость электроэнергии от традиционных источников, руб.

Таблица 4- Зависимость удельной мощности Pуд, от khн

Стоимость электроэнергии, СЭЭ, руб/кВт•ч

Коэффициент использования установленной мощности К, %

20

30

40

50

70

100

0,3

-

-

-

-

-

27

0,6

-

-

27

13

8

1,5

27

12

8

6

3,8

2,6

3

5

5

3,3

2,6

1,8

1,2

Экономический эффект от использования ВЭУ

(16)

где n - число ВЭУ в составе ВЭС; Q - годовой дефицит электроэнергии в регионе, кВт ч/год; С Т - удельная стоимость производства электроэнергии от ТИЭ (региональный тариф), руб/кВт ч; Е=NТ - электроэнергия, вырабатываемая ВЭУ в год, кВт ч/год; ИЭКС=гК - издержки эксплуатации, руб; К - капитальные затраты (общая стоимость ВЭУ), руб.

Анализ данных по времени окупаемости показал, что для экономической целесообразности использования ВЭУ необходимо, чтобы срок службы установки был больше срока её окупаемости, т.е. необходимо, чтобы выполнялось условие

(17)

Для выполнения этого условия необходимо, чтобы коэффициент использования установленной мощности К ветроустановки был больше критического значения, которое определяется по формуле

(18)

В общем случае экономический потенциал ветровой энергетики

(19)

Таким образом, значение экономического потенциала ветровой энергетики увеличивается при повышении значения коэффициента использования установленной мощности К.

Исследования, проведенные в ряде стран, показали, что наиболее экономичными сейчас являются ВЭУ мощностью 100-300 кВт, ожидается в будущем 250-350 кВт. Рентабельность ВЭУ средней мощности может быть обеспечена при разработке комбинированных систем бесперебойного электроснабжения, в состав которых входят солнечные электростанции или минигидроэлектростанции, или, где в качестве резервного источника электроэнергии используются газопоршневые электростанции (ГПЭ) [2, 12].

Электрический КПД ГПЭ считается высокий, в сравнении с дизельными электростанциями, и при работе на качественном природном газе составляет 39 - 44% [13].

Важной особенностью ГПС является то, что они способны работать в режиме когенерации, то есть как тепловые электростанции. Температура выхлопных газов на выходе из силовой машины ГПЭ - 390± 10 оС. При этом, электроэнергию и тепловую энергию ГПЭ вырабатывают одновременно, соотношение выдачи электрической и тепловой энергии 1:1.

Несмотря на довольно высокую, в настоящее время, стоимость фотоэлектрических батарей, их использование совместно с ВЭУ в некоторых случаях может быть эффективным. Поскольку в зимнее время существует большой потенциал ветра, а летом в ясные дни максимальный эффект можно получить, используя солнечную фотоэлектрическую станцию, то сочетание этих ресурсов оказывается выгодным с экономической точки зрения для потребителей.

Таким образом, рассмотренные в статье аналитические выражения для расчёта энергетического потенциала и экономической эффективности ветровой энергетики, а также перспективы ВЭС в составе систем бесперебойного электроснабжения, повысят эффективность предпроектных работ по созданию автономных систем электроснабжения на базе ВИЭ в комплексе [12].

7. ПЕРСПЕКТИВЫ ПРОМЫШЛЕННОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ВЕТРА

По проектным данным, уже при мелкосерийном изготовлении и монтаже ветросилового агрегата небольшой и средней мощности, стоимость установленного киловатта в средних ветровых условиях составит около 1500 руб. при ветросиловых агрегатах мощностью 100 кВт и выше, а стоимость киловатт-часа при кустовом расположении ветросилового агрегата будет около 4-5 коп., из которых 3 коп. составляют амортизационные начисления и 1-2 коп. -- обслуживание.

В ветровых условиях выше средних, имеющихся на значительных территориях восточных районах нашей страны, стоимость ветроэнергии будет ниже в полтора-два раза. Наконец, имеется ряд районов и точек, обладающих исключительными ветровыми условиями, в которых установленный киловатт будет стоить до 600 руб. и киловатт-час 2-2,5 коп.

По характеру использования энергии ветра можно наметить три основных категории:

- Использование в комплексе с тепловыми и гидравлическими установками по задаваемому потребителями графику.

- Использование для технологических процессов, которые не требуют постоянства и жесткого графика энергоснабжений.

- Изолированное использование энергии ветра с применением ее аккумулирования и отдачей энергии по графику, заданному потребителем.

В комплексе с гидростанциями ВЭС могут заменить собою частично или полностью тепловые станции, причем гидростанции частично или полностью переводятся на роль резервов к ВЭС и накапливают воду в то время, когда имеется ветер.

Разумеется, такое построение совместной работы ВЭС и гидростанций возможно в меру наличия у последних зарегулированного водного объема,-- а если необходимо повышение не только выработки системы, а и ее располагаемой мощности, - то и в меру наличия резервных гидравлических мощностей. [14].

Нужно при этом заметить, что в отношении обеспечения зарегулированным объемом ВЭС значительно менее требовательны, чем большинство гидростанций. Для годичного регулирования ветросилового агрегата необходима емкость аккумулятора, соответствующая всего лишь полумесячной выработке его номинальной мощности. Следует также отметить, что обычно периоды пониженного расхода воды (зима) в реках как раз соответствуют повышенным скоростям ветра.

Помимо стоимости энергии, имеет еще существенное значение и размер капиталовложений на киловатт-час годичной выработки. [14,15].

В значительном числе случаев ВЭС выгодно строить даже для целей одной лишь экономии топлива на тепловых станциях, а увеличение выработки энергосистемы, имеющей в своем составе гидростанции, почти везде значительно выгоднее произвести постройкой ВЭС, а не ТЭС, так как при приблизительно равных капиталовложениях ВЭС полностью экономит топливную слагающую.

В ряде случаев увеличивать выработку системы значительно выгоднее по размеру капиталовложений и быстроте ввода в эксплуатацию путем строительства ВЭС на базе имеющегося зарегулированного объема гидростанций, нежели строительством дополнительных гидростанций в том же районе.

Вторая категория использования энергии ветра будет иметь место для следующих назначений:

1. Энергоемкие производства.

Известно, что некоторые роды производств настолько энергоемки, что они могут быть рентабельными лишь на базе дешевой электроэнергии. Такие производства создавались обычно при мощных гидроэнергетических ресурсах, например, Волховгэс, Днепрогэс. Однако, такие места, как Апшеронский полуостров, долина Ба-кеана, некоторые районы Арктики и места в горных местностях, располагающие средне-годичными скоростями ветра 9 м/сек и выше, могут и должны сделаться ветровыми Днепрогэсами -- с большим преимуществом в пользу ветра как в отношении размера капиталовложений на установленный киловатт, так и в отношении сроков ввода в эксплантацию, а также и в отношении уязвимости с воздуха, вследствие более разбросанного расположения кустов ВЭС, состоящих из большого количества относительно некрупных единиц.

Энергоемкие производства следует, поэтому создавать на базе энергии ветра в первую очередь именно - в указанных выше районах.

2. В условиях Арктики, некоторые районы которой обладают очень высокими ветровыми условиями, и где в то же время топливо стоит весьма дорого вследствие дальности и трудности транспорта, - использование энергии ветра в более крупных масштабах окажется вполне рентабельным не только для получения механической и электрической энергии, но и для отопительных целей. Создав комбинированную ветротеплосиловую установку, можно для районов с особо дальнепривозным топливом рентабельно организовать бесперебойное снабжение по жесткому графику энергией любых потребителей с тепловым аккумулированием энергии. Возможно также и химическое аккумулирование. За счет избытка получаемой от ВЭС электроэнергии производится электролиз воды. Кислород вместе с топливом поступает в топку котла тепловой станции или цилиндр дизеля, в результате чего получается энергия и чистая углекислота.

Водород вместе с углекислотой реагирует затем каталитически в присутствии никеля, давая чистый метан, который может быть хорошо использован как средство аккумулирования энергии ВЭС на время безветрия, имея огромную теплотворную способность (на 30% выше бензина), а по портативности и удобству хранения в больших количествах он неизмеримо более выгоден, чем непосредственно получаемый электролизом водород. [15].

Сжигаемый во время безветрия в дизельной установке метан снова затем дает углекислоту, которую относительно легко сгустить до жидкого состояния и в таком виде хранить до момента восстановления ее в метан во время наличия избыточной мощности ветра.

Технически более освоенным методом аккумулирования энергии является гидравлическое аккумулирование путем запасания воды в возвышенно расположенных водохранилищах.

Вообще такое аккумулирование в известной мере неотделимо от параллельной работы ВЭС и гидростанций, но при благоприятных местных условиях установка окажется рентабельной и в том случае, когда значение собственного дебита водохранилища равно нулю, и все наполнение его производится только за счет перекачки воды с нижнего бьефа энергией ВЭС в периоды ее избытка.

Ярким примером таких возможностей является Варнаутская долина в Крыму, где при относительно небольших затратах можно создать искусственное водохранилище, могущее обеспечить зарегулирование мощности до одного миллиона киловатт. [15].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Россия располагает большими ветровыми ресурсами. Распределение среднегодовых значений скорости ветра по территории страны представлено на карте (рисунок 1). К сожалению, районы с наиболее высокими средними скоростями расположены в основном по северным окраинам страны, где сегодня число платежеспособных потребителей электроэнергии ограничено. Вместе с тем среднегодовые скорости ветра, превышающие 6 м/с, имеют место на востоке страны (Курилы, Чукотка, о. Сахалин и др.), а также на юге Европейской части, где проблемы энергоснабжения стоят весьма остро и где ВЭУ могли бы внести существенный вклад в решение проблем энергоснабжения, по крайней мере, потребителей, не подключенных к сетям централизованного электроснабжения. К настоящему времени суммарная мощность ветроустановок, действующих в России, составляет всего менее порядка 15 -20 МВт. Отечественные разработки в области сетевых ветроустановок существенно отстают от зарубежных. Единственным реальным путем вернуть Россию на международной уровень разработок и производства ВЭУ большой мощности является использование зарубежного опыта и организация их производства совместно с иностранными фирмами. Для этого сегодня имеются благоприятные предпосылки в связи с перегруженностью производственных мощностей зарубежных компаний (очередь на поставку современных ВЭУ в связи с большим количеством заказов сегодня превышает 1,5--2 года). В отличие от крупных ВЭУ, в России имеется довольно развитая производственная база по выпуску автономных ветроустановок малой мощности: от 0,04 до 16 кВт.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Амерханов Р.А. Оптимизация сельскохозяйственных энергетических установок с использованием возобновляемых видов энергии. - М.: КолосС, 2003. - 532с.

2. Григораш О.В., Ступура Ю.П., Сулейманов Р.А. и др. Возобновляемые источники электроэнергии. - Краснодар: КубГАУ, 2012, - 272 с.

3. Никитенко Г. В. Ветроэнергетические установки в системах автономного электроснабжения Ставропольский государственный аграрный университет. - Ставрополь АГРУС. - 2008.

4. Никитенко Г.В., Коноплев Е.В., Коноплев П.В. Оценка вариантов автономного электроснабжения сельскохозяйственных потребителей. Техника в сельском хозяйстве. - 2012. - № 1. - С. 16-17.

5. Григораш О.В. Автономные системы электроснабжения на возобновляемых источниках энергии/О.В. Григораш, П.Г. Корзенков // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) - Краснодар: КубГАУ, 2013. - №09(093). С. 364 - 376.

6. Безруких П.П., Безруких П.П. (младший). Ветроэнергетика. Вымыслы и факты. Ответы на 100 вопросов. -- М.: Институт устойчивого развития Общественной палаты Российской Федерации/Центр экологической политики России, 2011. - 74 с.

7. Каргиев В.М., Мартиросов С.Н. Ветроэнергетика руководство по применению ветроустановок малой и средней мощности - Москва 2001

8. Шефтер, Я.И. Использование энергии ветра /Я.И. Шефтер. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 200 с.

9. Лукутин, Б.В. Ветроэлектростанции в автономной энергетике Якутии / Б.В. Лукутин, В.Р. Киушкина. - Томск: Изд-во ТПУ, 2006. - 202 c.

10. Бреусов В.П. Технологии преобразования нетрадиционных возобновляемых источников энергии. СПб.: Нестор, 2001.

11. Зысин Л.В., Сергеев В.В. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии. Часть 1. Возобновляемые источники энергии: Учеб. пособие. - СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2008. - 192 с

12. К расчёту энергетического потенциала и экономической эффективности ветровой энергетики - Научный журнал КубГАУ, №100(06), 2014

13. Григораш О.В., Богатырев Н.И., Курзин Н.Н. Системы автономного электроснабжения. - Краснодар: Б/И. - 2001. - 333 с.

14. Энергетика Алтая. Ветер в сеть под ред. О.З. Енгоян. -- Барнаул: изд-во АКОФ «Алтай -- 21 век», 2008.

15. Лайзерович А.Ш. Время большой ветроэнергетики Электрические станции, №1, 2003.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Классификация возобновляемых источников энергии. Современное состояние и перспективы дальнейшего развития гидро-, гелео- и ветроэнергетики, использование энергии биомассы. Солнечная энергетика в мире и в России. Развитие биоэнергетики в мире и в РФ.

    курсовая работа [317,6 K], добавлен 19.03.2013

  • 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 [835,1 K], добавлен 01.03.2011

  • Ветер как источник энергии. Принципы преобразования энергии ветра и работы ветродвигателя. Принцип действия ветряных электростанций. Принцип работы ветроколеса. Положительные и отрицательные стороны развития ветроэнергетики сегодня в России и за рубежом.

    курсовая работа [944,9 K], добавлен 08.12.2014

  • 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 [4,5 M], добавлен 29.07.2012

  • Характеристика возобновляемых источников энергии: основные аспекты использования; преимущества и недостатки в сравнении с традиционными; перспективы использования в России. Способы получения электричества и тепла из энергии солнца, ветра, земли, биомассы.

    курсовая работа [3,9 M], добавлен 30.07.2012

  • 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 [580,7 K], добавлен 21.11.2010

  • Описания ветроэнергетики, специализирующейся на преобразовании кинетической энергии воздушных масс в атмосфере в любую форму энергии, удобную для использования в народном хозяйстве. Изучение современных методов генерации электроэнергии из энергии ветра.

    презентация [2,0 M], добавлен 18.12.2011

  • 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 [1,4 M], добавлен 15.06.2013

  • Динамика развития возобновляемых источников энергии в мире и России. Ветроэнергетика как отрасль энергетики. Устройство ветрогенератора - установки для преобразования кинетической энергии ветрового потока. Перспективы развития ветроэнергетики в России.

    реферат [3,4 M], добавлен 04.06.2015

  • История развития ветроэнергетики. Ветер как источник энергии. Типы ветроустановок. Физико-географические условия для строительства ветроэлектростанций. Основные этапы составления экскурсионного маршрута "Зелёная энергия на Щелкино". Программа экскурсии.

    дипломная работа [3,0 M], добавлен 19.04.2012

  • 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 [708,2 K], добавлен 26.12.2011

  • Сущность и принципы ветроэнергетики как ее отдельной отрасли, специализирующейся на преобразовании кинетической энергии воздушных масс в атмосфере в другую форму энергии. География ее применения, а также основные закономерности работы оборудования.

    презентация [2,1 M], добавлен 18.10.2015

  • 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.

    реферат [3,0 M], добавлен 18.10.2013

  • Геотермальная энергия и ее использование. Применение гидроэнергетических ресурсов. Перспективные технологии солнечной энергетики. Принцип работы ветроустановок. Энергия волн и течений. Состояние и перспективы развития альтернативной энергетики в России.

    реферат [39,3 K], добавлен 16.06.2009

  • Системы преобразования энергии ветра, экологические и экономические аспекты ее использования. Характеристика и особенности применения волновых энергетических установок. Разница температур воды и воздуха как энергоресурс. Приливные электростанции.

    реферат [1,6 M], добавлен 03.01.2011

  • Проблемы развития и существования энергетики. Типы альтернативных источников энергии и их развитие. Источники и способы использования геотермальной энергии. Принцип работы геотермальной электростанции. Общая принципиальная схема ГеоЭС и ее компоненты.

    курсовая работа [419,7 K], добавлен 06.05.2016

  • 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 [1,1 M], добавлен 25.05.2016

  • Существующие источники энергии. Мировые запасы энергоресурсов. Проблемы поиска и внедрения нескончаемых или возобновляемых источников энергии. Альтернативная энергетика. Энергия ветра, недостатки и преимущества. Принцип действия и виды ветрогенераторов.

    курсовая работа [135,3 K], добавлен 07.03.2016

  • Изучение особенностей использования ветроэнергетических установок в сельском хозяйстве. Анализ состояния российской энергетики, проблем энергосбережения. Расчет плоского солнечного коллектора и экономии топлива, биогазовой и ветродвигательной установок.

    курсовая работа [261,7 K], добавлен 10.03.2013

  • Энергия солнца, ветра, вод, термоядерного синтеза как новые источники энергии. Преобразование солнечной энергии в электрическую посредством использования фотоэлементов. Использование ветродвигателей различной мощности. Спирт, получаемый из биоресурсов.

    реферат [20,0 K], добавлен 16.09.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.