Глава I.
Что такое ветряные электростанции (ВЭС)
Ветряная электростанция — несколько Ветряных электро-установок, собранных в одном или нескольких местах и объединённых в единую сеть. Крупные ветровые электростанции могут состоять из 100 и более ветрогенераторов. Иногда ветровые электростанции называют «ветровыми фермами».
Ветряные электростанции строят в местах с высокой средней скоростью ветра — от 2,5 м/с и выше.
Предварительно проводят исследование потенциала местности. Анемометры устанавливают на высоте от 30 до 100 метров, и в течение одного—двух лет собирают информацию о скорости и направлении ветра. Полученные сведения могут объединяться в карты доступности энергии ветра. Такие карты (и специальное программное обеспечение) позволяют потенциальным инвесторам оценить скорость окупаемости проекта.
Обычные метеорологические сведения не подходят для строительства ветряных электростанций: эти сведения о скоростях ветра собирались на уровне земли (до 10 метров) и в черте городов, или в аэропортах.
Устройство ветрогенератора. Принцип работы ветровой турбины.
1. Лопасти турбины.
2. Ротор.
3. Направление вращения лопастей..
4. Демпфер.
5. Ведущая ось.
6. Механизм вращения лопастей.
7. Электрогенератор.
8. Контроллер вращения.
9. Анемоскоп и датчик ветра.
10. Хвостовик Анемоскопа.
11. Гондола.
12. Ось электрогенератора.
13. Механизм вращения турбины.
14. Двигатель вращения.
15. Мачта.
Автономные ветрогенераторы состоят из генератора, хвостовика, мачты, контроллера, инвертора и аккумуляторной батареи. У классических ветровых установок – 3 лопасти, закреплённых на роторе. Вращаясь ротор генератора создаёт трёхфазный переменный ток, который передаётся на контроллер, далее ток преобразуется в постоянное напряжение и подаётся на аккумуляторную батарею. Ток проходя по аккумуляторам одновременно и подзаряжает их и использует АКБ как проводники электричества. Далее ток подаётся на инвертор, где приводиться в наши привычные показатели: переменный однофазный ток 220В, 50 Гц. Если потребление небольшое то сгенерированного электричества хватает для электроприборов и освещения, если тока с ветряка мало и не хватает - то недостаток покрывается за счёт аккумуляторов. Такой же принцип в автомобилях: когда мы едем, генератор в машине заряжает аккумуляторы и снабжает электричеством все приборы в машине, когда машина останавливается, то аккумулированный ток идёт из АКБ. Ничего сверхсложного в ветряках нет, в них используются все те изобретения которые мы постоянно используем каждый день, не подозревая об этом.
Ветрогенераторы современных конструкций позволяют использовать экономически эффективно энергию ветра. С помощью ветрогенераторов сегодня можно не только поставлять электроэнергию в «сеть» но и решать задачи электроснабжения локальных или островных объектов любой мощности.
Глава 2
Исследование возможностей строительства ВЭС в р.Хакасии.
Хакасия, территории с распространенными ветрами, которые будут способствовать развитию Ветряной электроэнергии.
Ветра в Республике Хакасия
| Расположение метеостанции | Среднегодовая скорость ветра (на высоте 10м) | Средняя скорость ветра (м/с) | Максимальная скорость ветра (м/с) | |||
| Зима | Весна | Лето | Осень | |||
| Абакан | 2,9 | 2,4 | 2,6 | 2,9 | 2,9 | |
| Аскиз | 2,9 | 2,7 | 3,3 | 2,5 | 3,0 | |
| Бея | 2,7 | 2,5 | 2,1 | 2,4 | 2,9 | |
| Большой Он (Таштыпский район) | 2,6 | 2,3 | 2,9 | 2,6 | 2,5 | |
| Коммунар (Ширинский р-н) | 2,9 | 2,2 | 2,9 | 2,4 | 2,9 | |
| Неожиданный (Аскизский район) | 2,1 | 2,8 | 2,4 | 2,1 | 2,1 | |
| Первомайское (Боградский район) | 2,1 | 2,6 | 2,6 | 2,0 | 2,1 | |
| Таштып | 2,2 | 2,7 | 2,7 | 2,1 | 2,3 | |
| Чарков (Усть-Абаканский район) | 2,3 | 2,2 | 2,9 | 2,0 | 2,0 | |
| Черёмушки (Саяногорский округ) | 2,0 | 2,6 | 2,1 | 2,2 | 2,0 | |
| Шира | 2,6 | 2,5 | 2,8 | 2,6 | 2,7 |
При таких условиях климата, а именно ветряных показателях и пространственных территориях нашей республики возможно строительство Ветровых электростанций. Но в республике Ветровые электростанции применяются и устанавливаются только в частном порядке. (Приложение 1,2,3)
Проект расположение ВЭС в республике Хакасии.
Рассмотрев Физическую карту республики, изучив рельеф местности, можно выявить территории благоприятные для строительства Ветряных электростанций. Большие степные пространства нашей республики расположенные на средней высоте от 700-100 метров над уровнем моря и показатели ветра будут этому способствовать. Я хочу выделить три района, в республике Хакасия которые, по-моему, мнению будут самыми выгодными для воплощения проекта ВЭС в реальность.
1. Ширинский район – Большие степные пространства с высоким положением над уровнем моря.
2. Усть-Абаканский район – Потребительский фактор, в этом районе расположены территории с наивысшей численностью населения.
3. Таштыпский район – Самый большой район республики, с большими пространственными территориями для строительства больших объектов.
 |
Карта, примерного расположения Ветряных электростанций в республике Хакасия.
Заключение
В России, за последние десятилетие, построено и пущено в эксплуатацию лишь несколько ветряных электростанций.
В Башкортостане установлены четыре ветряных электростанции мощностью по 550 кВт.
В Калининградской области, смонтировано 19 установок. Мощность парка ветряных электростанций составляет ~5 МВт.
На Командорских островах возведены две ветротурбины по 250 кВт.
В Мурманске вошла в строй ветроустановка мощностью 200 кВт.
Но совокупная мощность ветряных электростанций России не превысила в 2004 году 12 МВт.
Российская Федерация — это страна с большой территорией, расположенной в разных климатических зонах, что определяет высокий потенциал использования ветряных электростанций. Технический потенциал составляет более 6200 миллиардов киловатт часов, или в 6 раз превышает всё современное производство электроэнергии в нашей стране.
Проект, строительства ВЭС в республике Хакасия приведет к наиболее выгодной электроэнергии. Помимо этого есть еще положительные стороны этого проекта:
1. Дешёвый источник энергии.
2. В XXI веке не приносит вреда окружающей среды.
3. Новая отрасль промышленности, с новыми рабочими местами для населения.
Но так же есть и минусы ВЭС:
1. Занимает большую территорию.
2. Требует очень много вложений на строительство.
Большинство территорий республики Хакасия подвергаются ветровой эрозии. Поэтому я думаю, что необходимо поставить в Хакасии ветряные электростанции (ВЭС). Хоть она и занимает большие территории, но при выработке электроэнергии нет загрязнения окружающей среды.
Приложение 1.
Приложение 2.
Приложение 3.
Список использованной литературы
1) https://altenergiya.ru/veter/vetroenergetika-plyusy-i-minusy.html
2) https://energetika.in.ua/ru/books/book-1/part-1/section-4/4-6