особенности, цена, преимущества и недостатки.| UA Energy
К сожалению, ископаемое топливо не безгранично. С каждым годом запасов становится все меньше. Чтобы не наступил момент полного истощение ресурсов человечество дошло до альтернативной энергетики. Другими словами, теперь человек может получать электричество из энергии солнца, ветра, воды. В этой статье мы рассмотрим что такое ветряная электростанция и как она работает, какие типы ВЭС существуют, разберем все их достоинства и недостатки. Кроме того мы приведем примеры известных мировых и украинских производителей ветряков, которые можно найти на рынке.
Принцип работы ветровой электростанции
Вне зависимости от типа электростанции, ее принцип работы заключается в одном: поток ветра определенной силы раскручивает лопасти ветрогенератора.
Далее он заряжает установленные аккумуляторы, которые подключены к инверторам. Они, в свою очередь преобразовывают полученный ток в обычное напряжение, которое необходимо для питания приборов, оборудования и техники. Для получения большего объема мощности отдельные ветрогенераторы соединяют в сеть, образуя при этом ветровую электростанцию.
Если же разделить ВЭС на два основных типа, то они бывают роторными и крыльчатыми. Первые оснащены вертикальной осью вращения, за счет чего более удобные в работе, малошумные и не привязаны к направлению ветра. Но, в свою очередь, роторные станции считаются менее эффективными и производительными и чаще всего устанавливаются на мелких, частных станциях.
Для выработки энергии в больших, промышленных масштабах, используют крыльчатые установки.
Однако же в обслуживании и монтаже куда сложнее. Крыльчатые ветряки важно располагать в правильно направлении ветра для получения большей производительности.
Уcтpoйcтвo и виды вeтpoвых элeктpocтaнций
ВЭС вырабатывает электроток благодаря энергии ветра. Промышленные и крупные ветровые станции состоят из нескольких больших ветряков, которые соединены в одну сеть. Их мощности хватает для обеспечения электричеством сел, поселков и городов. Мелкие станции вырабатывают меньше мощности, но даже ее может хватить на удовлетворение энергопотребности небольшого массива.
По функциональности ветровые электростанции можно разделить на:
- мобильные.
В зависимости от расположения ВЭС бывают:
- наземные;
- прибрежные;
- плавающие;
- офшорные.
Также станции можно разделить по типу конструкции:
- роторные;
- крыльчатые.
Преимущества и недостатки ВЭС
Самым основным достоинством ветровой станции является независимость от ископаемого топлива. Для работы и генерации электричества ВЭС использую полностью бесплатный источник — ветер. К тому же, ветропарк не наносит природе никакого урона, как, например, гидроэлектростанции. То есть, можно сказать, что ВЭС — экологически чистая и безвредная методика получения энергии.
Однако можно выделить и некоторые недостатки, среди которых основным можно выделить высокую стоимость оборудования. В результате это влияет и на цену конечного продукта — ветровой энергии. Говоря о финансовой стороне стоит упомянуть долгую и практически отсутствующую окупаемость оборудования. Кроме того для сбережения энергии также требуется большое количество аккумуляторов, поскольку ветер не всегда есть, что провоцирует перебои в генерации. Среди минусов можно также назвать высокий шум от работы ветряков и низкий уровень КПД, который практически невозможно увеличить.
Вeдyщиe мировые производители
Поскольку рынок альтернативной энергетики непрестанно растет и развивается, существует огромное количество компаний, специализирующихся на строительстве ветрогенераторов. Среди большого количества компаний мы выделили пятерку самый популярных и надежных.
Датская компания Vestas
Предприятие Vestas Wind Systems A/S одним из первых начало производство, установку и обслуживание ветрогенераторов еще в 1986 году. С тех пор она добилась колоссальных успехов в отрасли альтернативной энергетики. Vestas являются одним из самых крупных застройщиков ветроэлектростанций. На счету предприятия около 10 тысяч МВт мощности со всех произведенных единиц.
Немецкое производство Nordex
Компания была основана в 1985 году, еще до того как в первой половине 90-х годов увеличился спрос на ветряные турбины в мире. С самого начала Nordex сосредоточились на больших и мощных турбинах. Всего за два года, в 1995, компания установила самую большую в мире ветряную турбину N54 на 1000 кВт.
С серийно выпускаемыми мульти-мегаваттными ветряными турбинами Generation Gamma, компания может предложить высокоэффективные ветряные турбины для наземного использования. С 2013 года Nordex выпускает Delta Generation для сильных, средних и слабых ветров.
Немцы Superwind
| Компания Superwind GmbH была основана в 2004 году после четырех лет успешных исследований, проектирования и испытаний. Ветрогенераторы предприятия запатентованы в мире микротурбин. С тех пор тысячи коммерческих турбин Superwind 350 и Superwind 1250 обеспечивали бесшумную и надежную генерацию электричества от ветра как на суше, так и на воде. Superwind GmbH является частной компанией, управляемой основателями Клаусом Кригером и Мартином ван Эгереном. Компания не стремится продавать акции или искать инвесторов. |
Она просто разрабатывает, проектирует и производит свою продукцию наивысшего качества, чтобы удовлетворить потребности клиентов. Компания тесно сотрудничает с системными интеграторами и высококвалифицированными дистрибьюторами по всему миру.
Испанская компания Ecotecnia
Ecotècnia была производителем и установщиком ветряных турбин, основанным в 1981 году с главным офисом в Барселоне. Первым ветрогенератором компании была установка мощностью 30 кВт, разработанная в 1984 году при финансовой поддержке Министерства науки Испании. Со временем и активным развитием компания увеличила выходную мощность своей ветряной турбины до 1,67 МВт. А к 2007 году Ecotècnia установила ветряные электростанции с общей мощностью более 1 ГВт. Основным продуктом, которые завоевал весь мир, является морская ветряная турбина Haliade мощностью 6 МВт, одна из самых мощных турбин на Земле.
Французское предприятие Vergnet
Компания Vergnet, основанная в 1989 году, обладает более чем 25-летним опытом инженерного совершенства. Главный офис находится в Орлеане, Франция. В штате компании числится 166 сотрудников в 10 офисах по всему миру, работающих в более чем 40 странах. На сегодняшний день Vergnet установили более 900 ветровых турбин, выполнили более 45 МВт солнечных проектов и разработали ряд уникальных гибридных энергетических решений, включая первый в своем роде Hybrid Wizard™.
Всемирная ветроэнергетическая ассоциация (WWEA) вручила Vergnet престижную премию World Wind Energy Award 2013, ежегодно присуждаемую отдельным лицам и организациям, которые внесли огромный вклад в использование энергии ветра во всем мире.
Украинские производители ветровых турбин
Украинское производство еще не настолько развито, чтобы конкурировать с иностранными компаниями. Однако одно из самых крупных производств ветряных мельниц не для промышленного использования принадлежит предприятию FLAMINGO AERO. Мощность из ветрогенераторов варьируется от 0,8 до 20 кВт.
Также стоит выделить фирму Winder, которая уже на протяжении 14 лет обеспечивает ветряными генераторами частные дома и небольшие предприятия.
Но несомненным лидером украинского рынка смело можно назвать «Фурлендер Виндтехнолоджи». Они первые и единственные на территории стран постсоветского пространства, кто производит ветрогенераторы мультимегаватного класса.
Самая большая электростанция
Самый крупный по габаритам и производимой мощности ветрогенератор в мире считается Энеркон Е-126 (Enercon E-126).
Но что остается неизменным, так потрясающие размеры. Ветряк имеет высоту основной колонны в 135 метров, а диаметр подвижного ротора равен 127 метрам. То есть, если лопасть поднимается вверх, общая высота сооружения достигает 198 метров. А вес ветряка равен 6000 тоннам.
На фото ниже мы покажем размеры этого гиганта. На первой картинке может показаться, что лопасть ветряка просто огромна, однако это только ее половина.
На втором фото представлена целая лопасть Энеркона.
Также представлены фото, где ветряк можно сравнить с другими вещами, привычного нам размера.
Oбзop пoпyляpных моделей мировых производителей
Датская компания Vestas выпускает ветротурбину V112. Отличительной особенностью этой модели является то, что предприятие производит как морскую турбину, которую можно размещать на шельфовой зоне, так и береговую. Представляют собой турбины Vestas огромные промышленные ветряки, у которых диаметр ротора равен 112 метрам, а номинальная мощность — 3000 кВт. Ветряк функционирует на разной скорости ветра — от 4 до 23 м/с. Шесть таких ветряков были установлены в 2017 году во Львовской области, на ВЭС “Старый Самбор-2”.
Еще один промышленный ветряк, но уже украинского производства от компании “Фурлендер Виндтехнолоджи”. WTU-2.0 имеет номинальную мощность в 2 мВт, а диаметр ротора достигает 100 метров. Минимальная скорость ветра, при которой работает ветряк, 3 м/с, а максимальная — 25 м/с. 22 ветряка WTU-2.0 от “Фурлендер Виндтехнолоджи” были введены в эксплуатацию в Казахстане.
Немецкая компания Enercon выпускает три модели наземных ветряков E66 разной мощности: 1500 кВт, 1800 кВт и 2000 кВт. Диаметр их ротора неизменен, несмотря на разную производимую мощность, и равен 66 метрам. Трехлопастные ветряки работают при минимальной скорости ротора в 8 об/мин и максимальной в 22 оборота в минуту.
Также в Германии есть предприятие, выпускающее небольшие ветряки, схожие больше для частного использования. Как пример — Nordex N27, которые включают в себя турбины разной мощности: 150 кВт, 225 кВт и 250 кВт. Диаметр роторной подвижной части достигает 27 метров. Это старые модели, которые теперь сложно найти на рынке новыми и продаются они в основном в состоянии б/у. Средняя цена варьируется между 22 и 25 тысячами евро.
Невероятную производительность также имеет ветровой генератор Siemens SWT-7.0-154. Его мощность достигает 7 МВт, а диаметр движущейся части — 154 метра. Гигант работает при минимальной скорости ветра в 3 м/с и при максимальной в 25 м/с.
Трехлопастный ветряк работает на прямом приводе и на одном генераторе. Стоимость формируется индивидуально для заказчика, исходя из объемов производства и количества ветряков.
Ветряная электростанция — это… Что такое Ветряная электростанция?
Ветроэнергетика: общемировая годовая динамика установленной мощности ВЭС.[1] Офшорная ветряная электростанция Миддельгрюнден, около Копенгагена, Дания. На момент постройки она была крупнейшей в мире Карта потенциала ветроэнергетики СШАВетряная электростанция — несколько ветрогенераторов, собранных в одном или нескольких местах. Крупные ветряные электростанции могут состоять из 100 и более ветрогенераторов. Иногда ветряные электростанции называют ветряными фермами (от англ. Wind farm).
Планирование
Исследование скорости ветра
Ветряные электростанции строят в местах с высокой средней скоростью ветра — от 4,5 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.
Во многих странах карты ветров для ветроэнергетики создаются государственными структурами, или с государственной помощью. Например, в Канаде Министерство развития и Министерство Природных ресурсов создали Атлас ветров Канады и WEST (Wind Energy Simulation Toolkit) — компьютерную модель, позволяющую планировать установку ветрогенераторов в любой местности Канады. В 2005 году Программа Развития ООН создала карту ветров для 19 развивающихся стран.
Высота
Скорость ветра возрастает с высотой. Поэтому ветряные электростанции строят на вершинах холмов или возвышенностей, а генераторы устанавливают на башнях высотой 30—60 метров. Принимаются во внимание предметы, способные влиять на ветер: деревья, крупные здания и т. д.
Экологический эффект
При строительстве ветряных электростанций учитывается влияние ветрогенераторов на окружающую среду. Законы, принятые в Великобритании, Германии, Нидерландах и Дании, ограничивают уровень шума от работающей ветряной энергетической установки до 45 дБ в дневное время и до 35 дБ ночью. Минимальное расстояние от установки до жилых домов — 300 м.
Современные ветряные электростанции прекращают работу во время сезонного перелёта птиц.
Типы ветряных электростанций
Наземная
Наземная ветряная электростанция в Испании. Построена по вершинам холмов. Наземная ветряная электростанция возле Айнажи, Латвия.Самый распространённый в настоящее время тип ветряных электростанций.
Ветрогенераторы устанавливаются на холмах или возвышенностях.
Промышленный ветрогенератор строится на подготовленной площадке за 7—10 дней. Получение разрешений регулирующих органов на строительство ветряной фермы может занимать год и более.
Для строительства необходима дорога до строительной площадки, тяжёлая подъёмная техника с выносом стрелы более 50 метров, так как гондолы устанавливаются на высоте около 50 метров.
Электростанция соединяется кабелем с передающей электрической сетью.
Крупнейшей на данный момент ветряной электростанцией является электростанция в городе Роско (Roscoe), штат Техас, США. ВЭС Роско была запущена 1 октября 2009 года немецким энергоконцерном E.ON. Станция состоит из 627 ветряных турбин производства Mitsubishi, General Electric и Siemens. Полная мощность — около 780 МВт. Площадь электростанции не менее 400 км².[2]
Прибрежная
Строительство прибрежной электростанции в Германии.Прибрежные ветряные электростанции строят на небольшом удалении от берега моря или океана.
На побережье с суточной периодичностью дует бриз, что вызвано неравномерным нагреванием поверхности суши и водоёма. Дневной, или морской бриз, движется с водной поверхности на сушу, а ночной, или береговой — с остывшего побережья к водоёму.
Шельфовая
Шельфовые ветряные электростанции строят в море: 10—60 километров от берега. Шельфовые ветряные электростанции обладают рядом преимуществ:
- их практически не видно с берега;
- они не занимают землю;
- они имеют большую эффективность из-за регулярных морских ветров.
Шельфовые электростанции строят на участках моря с небольшой глубиной. Башни ветрогенераторов устанавливают на фундаменты из свай, забитых на глубину до 30 метров. Электроэнергия передаётся на землю по подводным кабелям.
Шельфовые электростанции более дороги в строительстве, чем их наземные аналоги. Для генераторов требуются более высокие башни и более массивные фундаменты. Солёная морская вода может приводить к коррозии металлических конструкций.
В конце 2008 года во всём мире суммарные мощности шельфовых электростанций составили 1471 МВт. За 2008 год во всём мире было построено 357 МВт шельфовых мощностей. Крупнейшей шельфовой станцией является электростанция Миддельгрюнден (Дания) с установленной мощностью 40 МВт[3].
Для строительства и обслуживания подобных электростанций используются самоподъёмные суда.
Плавающая
Строительство первой плавающей электростанции. Норвегия. Май 2009 года.Первый прототип плавающей ветряной турбины построен компанией H Technologies BV в декабре 2007 года. Ветрогенератор мощностью 80 кВт установлен на плавающей платформе в 10,6 морских милях от берега Южной Италии на участке моря глубиной 108 метров.
Норвежская компания StatoilHydro разработала плавающие ветрогенераторы для морских станций большой глубины. StatoilHydro построила демонстрационную версию мощностью 2,3 МВт в сентябре 2009 года[4]. Турбина под названием Hywind весит 5 300 тонн при высоте 65 метров.
Располагается она в 10 километрах от острова Кармой, неподалёку от юго-западного берега Норвегии.
Стальная башня этого ветрогенератора уходит под воду на глубину 100 метров. Над водой башня возвышается на 65 метров. Диаметр ротора составляет 82,4 м. Для стабилизации башни ветрогенератора и погружения его на заданную глубину в нижней его части размещён балласт (гравий и камни). При этом от дрейфа башню удерживают три троса с якорями, закреплёнными на дне. Электроэнергия передаётся на берег по подводному кабелю.
Компания планирует в будущем довести мощность турбины до 5 МВт, а диаметр ротора — до 120 метров.
Панорамы ВЭС
ВЭС в России
На 2008 год общая мощность ВЭС в стране исчислялась 16,5 МВт[5]. Одна из крупнейших ветровых станций России — Зеленоградская ВЭУ, расположенная в районе посёлка Куликово Зеленоградского района Калининградской области. Её суммарная мощность составляет 5,1 МВт. Состоит из ВЭУ датской компании SЕАS Energi Service A.
S. (1 новая мощностью 600 кВт и 20 отработавших 8 лет в Дании мощностью 225 кВт каждая).
Мощность Анадырской ВЭС составляет 2,5 МВт.
Мощность ВЭС Тюпкильды (Башкортостан) составляет 2,2 МВт.
Заполярная ВЭС, находящаяся около города Воркута в Коми, имеет мощность 1,5 МВт, построена в 1993 году. Состоит из шести установок АВЭ-250 российско-украинского производства мощностью 250 кВт каждая.
Около Мурманска строится опытная демонстрационная ВЭУ мощностью 250 кВт[6].
См. также
Примечания
Литература
Методы разработки ветроэнергетического кадастра.//АН СССР, ГЛАВНИИ при Госэкономсовете Энергетический институт им. Г. М. Кржижановского. Изд-во АН СССР, 1963.
Ссылки
Прибрежная (оффшорная) ветряная энергетика | Возобновляемая энергия и ресурсы
Во многих точках нашей планеты в прибрежной зоне континентов и островов дуют постоянные сильные ветра, чья энергия может быть использована человечеством для производства высокорентабельного, экологически чистого электричества.
Ветряные электростанции, построенные в неглубокой зоне морей называют оффшорными (от английского «offshore» — «на некотором расстоянии от берега»), а также прибрежными, морскими, шельфовыми или водными (надводными). Это одна из наиболее перспективных областей возобновляемой энергетики, в частности ветряной энергетики, в которую уже осуществляются миллиардные вложения.
Плавающая прибрежная ветряная генерация
На данный момент наиболее распространены морские ветряные турбины, чье основание жестко крепится к морскому дну на небольшой глубине шельфовых зон морей, однако параллельно ведутся разработки в области строительство ветряных турбин на плавающем основании.
Мировой рынок прибрежной ветряной энергетики
Производство энергии из источников прибрежной ветряной генерации увеличилось в пять раз в 2010-2015 гг. Этот сегмент особенно интенсивно развивается в Европе, в странах с обширным выходом к морю таких как Великобритания (где, по оценкам, сосредоточено до 30% всех ветряных ресурсов ЕС), Дания, Бельгия, Германия.
Наиболее плотно здесь конкурируют производители ветрооборудования Siemens Gamesa и MHI Vestas.
В 2018 году количество введенных новых мощностей прибрежной ветряной энергетики в мире составило 4,3 ГВт.
Большая часть инвестиций в возобновляемую энергетику — 25,7 млрд долл — пришлась в 2018 году на прибрежную ветряную генерацию, 14% рост по сравнению с предыдущим годом. Часть проектов располагается в Европе, в том числе Moray Firth East мощностью 950 МВт стоимостью 3,3 млрд долл, а также 13 оффшорных ветряных проекта в Китае совокупной мощностью 1,7 ГВт и стоимостью 11,4 млрд долл.
По данным доклада МЭА по оценке успехов в области внедрения технологий возобновляемой энергетики в мире Tracking Clean Energy Progress 2017, в 2016 году в области прибрежной ветряной энергетики рекордно низкие цены были достигнуты в Нидерландах (55-73 долл США за МВт/ч) и Дании (65 долл США за МВт/ч).
Перспективы прибрежной ветряной электроэнергетики в мире
По состоянию на конец 2010-х годов установленная мощность прибрежных ветряных электростанций в Европе находится на уровне около 15 ГВт, а глобальный потенциал составляет более 100 ГВт к 2030 году. Из этого числа плавающие морские ветроэлектростанции составят 10% рынка.
Затраты на производство энергии оффшорными ветряными электростанциями снизятся на 77% к 2040 году.
История прибрежной ветряной энергетики
Первая ветряная электростанция водного типа Vindeby была построена в 1991 году неподалеку от побережья Дании совместными усилиями датской компании DONG (нынешнее название — Ørsted) и немецкой Siemens.
Строительство надводной ветряной электростанции с фиксированным основанием
Установка монофундаментных столбов для ветряной турбины
Для установки ветряной турбины необходим прочно вкопанный в морское дно фундамент. Чаще всего для этого используются заранее произведенные полые монофундаментные столбы. Эти трубы диаметром около 5 метров, длиной до 72 метров и весом от 300 до 550 тонн настолько огромны, что доставить их на корабле — очень сложная задача, поэтому чаще всего их просто сплавляют до места установки, предварительно герметично закрыв оба отверстия. На строительной площадке каждая из труб-фундаментов врывается специальным плавающим краном в морское дно на глубину 35 метров, что занимает приблизительно три часа. Перед тем как вбивать монофундаментные столбы специальным звуком распугивают морских животных вокруг места строительства. После окончания установки конец трубы остается торчать из воды.
Установка базы для турбинной вышки
В верхней части каждого однофундаментного столба устанавливается переходной сегмент, который оснащен механизмом якорного крепления, 25-метровой лестницей, платформой, входной дверью и трубами для защиты силовых кабелей от воды. Переходные сегменты доставляются с берега и устанавливаются специальной подъемной платформой, которая затем корректирует точность их вертикальной установки с максимальной погрешностью 0,3 градуса.
Сборка и установка вышки и ротора ветряной турбины
Каждая из ветряных турбин вначале собираются на земле, поскольку осуществлять подобные работы в воде крайне затруднительно. Две части башни турбинного генератора, гондола (обтекатель) и головка винта скрепляются, после чего на суше же происходит энергетический тест установки. Затем собранная ветряная турбина транспортируется на платформе к месту строительства вместе с лопастями винта, башня устанавливается в гнездо переходного сегмента фундамента, затем к ней крепятся лопасти ротора. В благоприятных погодных условиях сбор одного ветряного турбинного генератора может занять около шести часов.
Соединение турбин между собой, надводная и наземная станции высокого напряжения
Между собой турбины соединяются в единую электросеть высоковольтными кабелями, которые затем надежно закапываются в морское дно. Эта сеть подсоединяется в надводной станции высокого напряжения, которая трансформирует напряжение в 150 кВт для избежания потерь при передаче на дальние расстояния. Станция высокого напряжения располагается примерно в середине ветряной электростанции, от нее до берега тянется многокилометровый кабель толщиной в несколько десятков сантиметров, по которому полученное электричество доставляется до наземной станции высокого напряжения, которая передает его в общую сеть.
Последние новости области прибрежной ветряной генерации
Организации, работающие в сфере надводной ветряной энергетики
Компании, работающие в сфере оффшорной ветряной энергетики
Проекты прибрежной ветряной энергетики по всему миру
- Ajos (Айос) — наземно-прибрежная ветряная электростанция — 42,4 МВт, Финляндия, 2017
- Anholt (Анхольт) — прибрежная ветряная электростанция — 400 МВт, Дания, 2013
- Arkona (Аркона) — прибрежная ветряная электростанция — 385 МВт, Германия, 2019
- Barrow (Бэрроу) — прибрежная ветряная электростанция — 90 МВт, Великобритания, 2006
- Belwind (Белвинд) — прибрежная ветряная электростанция — 165 МВт, Бельгия, 2010
- Block Island (Блок Айленд) — прибрежная ветряная электростанция — 30 МВт, США, 2016
- Borkum Riffgrund 1 (Боркум Риффгрунд 1) — прибрежная ветряная электростанция — 312 МВт, Германия, 2015
- Borkum Riffgrund 2 (Боркум Риффгрунд 2) — прибрежная ветряная электростанция — 450 МВт, Германия, 2019
- Borssele 1 и 2 (Борселе 1 и 2) — наземные ветряные электростанции — 752 МВт, Нидерланды, 2020
- Burbo Bank (Бурбо Бэнк) — прибрежная ветряная электростанция — 90 МВт, Великобритания, 2007
- Burbo Bank Extension (Бурбо Бэнк Экстеншен) — прибрежная ветряная электростанция — 258 МВт, Великобритания, 2017
- Choshi (Тоси) — прибрежная ветряная электростанция — Япония
- Coastal Virginia (Коустал Вирджиния) — прибрежная ветряная электростанция — 12 МВт, США, 2020
- DanTysk (ДанТыск) — прибрежная ветряная электростанция — 288 МВт, Германия, 2015
- Dogger Bank (Доггер-Бaнк) — прибрежные ветряные электростанции — 3.6 ГВт, Великобритания, 2023
- Dudgeon (Даджен) — прибрежная ветряная электростанция — 402 МВт, Великобритания, 2017
- Empire Wind (Эмпайр Винд) — прибрежная ветряная электростанция — 816 МВт, США, 2024
- Global Tech 1 (Глобал Тех 1) — прибрежная ветряная электростанция — 400 МВт, Германия, 2015
- Gode Wind 1, 2 (Годе Винд 1 и 2) — прибрежные ветряные электростанции — 582 МВт, Германия, 2016
- Greater Changhua (Большой Чжанхуа) — прибрежные ветряные электростанции — 900 МВт, Тайвань
- Gunfleet Sands 1 и 2 (Ганфлит Сэндс 1-2) — прибрежные ветряные электростанции — 173 МВт, Великобритания, 2010
- Horns Rev 2 (Хорнс Рев 2) — прибрежная ветряная электростанция — 209 МВт, Дания, 2009
- Hornsea (Хорнси) — прибрежные ветряные электростанции — 5 ГВт, Великобритания, 2020
- Lincs (Линкс) — прибрежная ветряная электростанция — 270 МВт, Великобритания, 2013
- London Array (Лондон Эррей) — прибрежная ветряная электростанция — 630 МВт, Великобритания, 2013
На Украине скоро начнут строить две крупнейшие в Европе ветряные электростанции
Как сообщают локальные интернет-ресурсы, на Украине планируется реализовать два крупнейших в Европе проекта по получению электричества из силы ветра. Один проект управляется норвежцами, а другой — китайцами. Норвежцы планируют построить комплекс в береговой зоне на территории Запорожской области Украины, а китайцы — на территории двух районов Донецкой области.
Комплекс ветряных электростанций «Zophia» на территории Запорожской области Украины оценивается в 1,22 млрд евро ($1,45 млрд). Проектная мощность составляет 792,5 МВт или около 1,8 млн МВт·ч электроэнергии в год, чего должно хватать для обеспечения электричеством 340 тыс. домохозяйств. Сообщается, что на сегодняшний день это будет крупнейшая в Европе береговая ветровая электростанция.
Комплекс будет состоять из более чем 160 ветроустановок Siemens Gamesa с мачтами высотой 122–127 м и диаметром крыльчатки (ротора) 145–155 м. Каждая установка может обеспечить мощность 5–6 МВт. Работы по строительству обещают начаться в декабре, но с учётом начала зимы активная фаза работ может стартовать только будущей весной. Проект обещают ввести в строй в 2023 году. На этапе строительства он обеспечить работой 500 человек и создаст 150 рабочих мест для операторов установок после их запуска.
Норвежская компания NBT, которая обещает воплотить проект в жизнь, сравнительно молодая, но уже имеет опыт строительства трёх комплексов ветроэлектростанций в Китае. NBT работает только с развивающимися странами, что позволяет зарабатывать хорошие деньги при довольно высоком уровне риска.
Китайский проект стоит $1 млрд и обещает возведение на территории Мангушского и Никольского районов Донецкой области ветряного комплекса мощностью 800 МВт. Подробности отсутствуют, но китайские компании уже пустили корни на Донбассе и можно с большой долей уверенности сказать, что проект, как минимум, начнёт реализовываться, вероятно, уже в следующем году. Осваивать фонды и управлять строительством будут украинская компания WindFarm и китайская Power China.
По заявлению WindFarm, новым ветряным электростанциям не нужен будет «зелёный» тариф, чтобы демонстрировать выгодность возобновляемой энергетики. В любом случае, Украина снижает «зелёные» тарифы, например, летом этого года льготный тариф на электроэнергию, выработанную Солнцем был снижен на 15 %, а на выработанную ветром — на 7,5 %.
Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
6 типов ветряных электростанций — Mentamore
Ветряные электростанции (ВЭС) представляет собой несколько ветроэлектрических установок, которые собраны в едином месте и объединены в одну сеть.
С применением энергии ветра люди знакомы еще с древних времен. Сегодня использование ветра подразумевает получение электроэнергии. ВЭС возводят в местах с высокой скоростью ветра. Заранее нужно провести исследование местности. Обычных метеорологических данных будет мало для сооружения ВЭС. Необходимо в течение нескольких лет изучать скорость и направление ветра. Ветряные электростанции устанавливают на холмах или возвышенностях, а генераторы- на башнях, высота которых от тридцати до шестидесяти метров. Особое внимание уделяется деревьям и кустарникам, которые могут оказать влияние на ветер.
Конструкция ветряной электростанции состоит из генератора, выпрямительного приспособления, аккумуляторной батареи и инвертора.
Существует 6 типов ветряных электростанций:
1) Наземная;
Наземный тип ветряных электростанция на сегодня является самым востребованным. Для сооружения требуется дорога до строительной площадки и подъёмная техника.
2) Прибрежная;
Прибрежная ВЭС строится недалеко от берега моря либо океана. На побережье дует бриз, который движется с воды на сушу.
3) Шельфовая;
Шельфовые ВЭС сооружают на море, приблизительно 10-50 метров от моря. Преимущество таких конструкций в том, что с берега они еле видны, а также они весьма эффективны, поскольку на море постоянно дует ветер.
4) Плавающая;
Плавающие устанавливают прямо в море глубиной сто метров. Высота стальной башни- 65 метров.
5) Парящая;
Парящие ВЭС расположены высоко над землей.
6) Горная.
Горная, соответственно, в горной местности.
В целом отметим, что проектирование и установка ветровой электростанции требует не только тщательного и долгого изучения климата местности, но и больших денежных затрат. Такая электроэнергия стоит дорого благодаря тому, что она получена из чистого источника. Также высокая стоимость обусловлена большими затратами на необходимое оборудование для строительства. Немалых денег требует и обслуживание ветряных электростанций в зависимости от их типа.
Ветряная электростанция Блок-Айленд Keystone Engineering
ПроектВ рамках проекта ветряной электростанции Блок-Айленд стоимостью 290 млн долларов США для получения менее дорогого электричества в Род-Айленде и Новой Англии, Keystone Engineering (Keystone) была снова выбрана для разработки опорных оснований для пяти 6-мегаваттных ветровых турбинных генераторов. Чтобы удовлетворить сложную аэродинамическую и гидродинамическую нагрузку глубоководных ветровых турбин и упростить связь с конструктором генератора, Keystone требовались гибкие совместимые инструменты для морского проектирования и анализа.
Решение
Keystone привлек Bentley SACS для адаптации стальных фундаментов, используемых в нефтегазовой промышленности в качестве опорных конструкций для глубоководных ветровых турбин. ПО SACS от Bentley позволило Keystone спроектировать композитную конструкцию и фундамент каркаса со сложной геометрией, реализовав вариант, альтернативный типичному монофундаментному бетонному столбу, который используется только для морских ветряных электростанций, расположенных в более мелких водах. Keystone полагалась на функциональность SACS для взаимодействия с программным обеспечением GH Bladed, используемым конструктором турбогенератора для оптимизации общей конструкции и обеспечения безопасной работы.
Результат
Использование Bentley SACS для проектирования каркаса позволило Keystone оптимизировать объем стали, необходимый для фундаментов, сократив затраты на установку более чем на 20 процентов по сравнению с традиционной конструкцией монофундаментного столба. С помощью Bentley SACS Keystone также сумела параллельно выполнять различные виды моделирования и многочисленные итерации проектирования для сокращения цикла проектирования на 50 процентов. Инновационный проект Keystone снижает риски и затраты на изготовление и установку. Комплексное программное обеспечение Bentley с отличной совместимостью позволило эффективно взаимодействовать с конструкторами ветровых турбин и проводить точное моделирование на протяжении всего проекта.
Программное обеспечение
С помощью SACS Keystone провела более 3 000 циклов моделирования временных рядов для каждого цикла проектирования и провела более 150 циклов моделирования параллельно, сократив время цикла на 50 процентов по сравнению с типичными европейскими проектами морских ветряных электростанций. Совместимость SACS с программным обеспечением GH Bladed улучшила способность команды настраивать частоту конструкций для оптимальной работы в широком диапазоне скоростей ветра и океанографических условий для получения максимального дохода. Bentley SACS позволило Keystone упростить проектирование и анализ моделирования, сократить расходы и точно управлять терабайтами проектных данных для сведения к минимуму возможных ошибок.
Строительство новых ветряных электростанций планируется в Грузии
К 2030 году примерно 20% генерации Грузии должна составлять ветряная энергия, и примерно 5% – солнечная энергия
ТБИЛИСИ, 28 апр — Sputnik. Реализовать проект строительства четырех ветряных станций планирует государственная компания «Фонд развития энергетики Грузии».
Переход на альтернативные источники энергии – тенденция, наблюдаемая во всем мире. Он является важным направлением и для правительства Грузии. Страна планирует усилить интеграцию солнечной и ветровой энергии в энергетическую систему. С ежегодным ростом потребления электроэнергии, специалисты полагают, что уже к 2030 году Грузия может столкнуться с серьезным энергодефицитом.
«У нас несколько проектов ветряных станций. Это Зестафони, Нигоза, Руиси, центральный и т. д. Их общая установленная мощность превышает 200 мегаватт. Все эти проекты находятся сегодня на стадии изучения, и завершается технико-экономическое изучение, после чего проекты перейдут в строительную фазу к концу года. И надеемся, что уже к следующему году проекты перейдут в режим оперирования», – заявил руководитель Фонда развития энергетики Грузии Георгий Чиковани.
По словам Чиковани, цель Фонда – чтобы к 2030 году примерно 20% генерации Грузии составляла ветряная энергия, и примерно 5% – солнечная энергия.
Чиковани рассказал о важных проектах, которые Фонд реализовал для энергетической безопасности Грузии. С момента своего основания в 2010 году, усилиями компании в энергосистему страны добавлено 140 мегаватт.
В результате реализации текущих и запланированных проектов солнечных и ветряных электростанций, гидроэлектростанций, биомассы, биогаза, а также пилотных проектов «зеленого» водорода эта цифра значительно увеличится, и страна получит дополнительную установленную мощность в размере до 500 мегаватт. Таков план на ближайшие три года. Речь идет об инвестициях в размере 800 миллионов лари.
По данным Оператора электроэнергетического рынка Грузии, за 2020 год в Грузии было потреблено 12,4 миллиарда киловатт-часов электроэнергии, а выработано 11,2 миллиарда киловатт-часов. Большая доля выработанной энергии пришлась на гидростанции – 8,3 миллиарда киловатт-часов, теплостанции выработали 2,8 миллиарда киловатт-часов, а ветряная станция Картли – 90,8 миллиона киловатт-часов.
В связи с этим Грузия вынуждена была покупать электроэнергию у соседей. Импорт составил 1,6 миллиарда киловатт-часов. А экспорт – 154 миллиона киловатт-часов.
Подписывайтесь на видео-новости из Грузии на нашем YouTube-канале.
Где используется энергия ветра
Ветровые электростанции требуют тщательного планирования
Эксплуатация ветряной электростанции сложнее, чем просто установка ветряных турбин в ветреной местности. Владельцы ветряных электростанций должны тщательно спланировать, где разместить ветряные турбины, и должны учитывать, насколько быстро и как часто дует ветер на площадке.
Хорошие места для ветряных турбин — это места, где среднегодовая скорость ветра составляет не менее 9 миль в час (миль в час) или 4 метра в секунду (м / с) для небольших ветряных турбин и 13 миль в час (5.8 м / с) для промышленных турбин. Благоприятные места включают вершины гладких округлых холмов; открытые равнины и вода; и горные ущелья, которые усиливают ветер. Ресурсы ветра обычно более благоприятны для производства электроэнергии на более высоких отметках над поверхностью земли. Большие ветряные турбины размещены на башнях высотой от 500 до 900 футов.
Карта ветровых ресурсов США
Источник: Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии, U.S. Министерство энергетики (общественное достояние)
Нажмите для увеличения
Скорость ветра меняется по часам и сезонам
Ресурсы энергии ветра меняются по часам и сезонам на всей территории Соединенных Штатов. Скорость ветра обычно меняется в течение дня и от сезона к сезону. Например, в Техачапи, Калифорния, где расположено множество ветряных турбин, с апреля по октябрь ветер дует чаще, чем зимой, а днем обычно дует самый сильный ветер.Эти колебания являются результатом сильной жары в пустыне Мохаве в летние месяцы. По мере того, как горячий воздух над пустыней поднимается, более прохладный и плотный воздух над Тихим океаном устремляется через горный перевал Техачапи, чтобы занять свое место. В Монтане сильные зимние ветры, проходящие через долины Скалистых гор, создают более сильные ветры зимой.
К счастью, сезонные колебания скорости ветра в Калифорнии и Монтане соответствуют потребностям потребителей в этих штатах в электроэнергии.В Калифорнии люди потребляют больше электроэнергии днем и летом. В Монтане люди обычно потребляют больше электроэнергии зимой.
Расположение проектов ветроэнергетики в США
В 2020 году в 42 штатах были реализованы проекты ветроэнергетики коммунального масштаба, которые в совокупности вырабатывали около 338 миллиардов киловатт-часов (кВтч). 1 Пятью штатами с наибольшим объемом производства электроэнергии с помощью ветра в 2020 году были Техас, Айова, Оклахома, Канзас и Иллинойс.В совокупности эти штаты произвели около 58% от общего объема производства ветровой электроэнергии в США в 2020 году.
Ежемесячные и годовые данные о производстве электроэнергии на национальном и государственном уровне США доступны в браузере данных по электроэнергии Управления энергетической информации США (EIA), а почасовые данные о выработке электроэнергии по источникам топлива / энергии для нижних 48 штатов по регионам доступны в Почасовой электроэнергии. сетка монитора.
Международная ветроэнергетика
Мировое производство ветровой электроэнергии также значительно увеличилось за последние годы.В 1990 году в 16 странах было выработано в общей сложности около 3,6 млрд кВтч ветровой электроэнергии. В 2010 году 105 стран произвели около 340 миллиардов киловатт-часов, а в 2019 году 127 стран произвели около 1419 миллиардов киловатт-часов ветровой электроэнергии.
Пять стран с наибольшим объемом производства ветровой электроэнергии и их процентные доли в общемировом производстве ветровой электроэнергии в 2019 году составили
- Китай – 29%
- США – 21%
- Германия – 9%
- Индия – 5%
- Великобритания – 5%
Международный портал статистики энергетики EIA предоставляет данные о производстве ветровой электроэнергии по регионам и странам мира.
Ветряки в океане
Источник: стоковая фотография (защищена авторским правом)
Морская ветроэнергетика
Воды у побережья США обладают значительным потенциалом для выработки электроэнергии за счет энергии ветра. В настоящее время в США есть один действующий морской ветроэнергетический проект: ветряная электростанция на Блок-Айленде у побережья Род-Айленда с мощностью выработки электроэнергии 30 мегаватт (МВт).Несколько других ветроэнергетических проектов у восточного побережья США находятся на стадии планирования. По состоянию на конец 2020 года в двенадцати европейских странах действовали проекты морской ветроэнергетики.
Последнее обновление: 17 марта 2021 г.
Топ-10 крупнейших ветряных электростанций в мире
Где находятся самые большие ветряные электростанции в мире? Энергетика.com изучил и занял 10-е место в рейтинге самых крупных.
База ветроэнергетики Цзюцюань, Китай
Jiuquan Wind Power Base — крупнейшая в мире ветряная электростанция с запланированной установленной мощностью 20 ГВт. Также известная как ветряная электростанция Ганьсу, она будет включать 7000 ветряных турбин, установленных в провинциях Цзюцюань, Внутренняя Монголия, Хэбэй, Синьцзян, Цзянсу и Шаньдун провинции Ганьсу, Китай.
Проект реализуется в рамках Закона о возобновляемых источниках энергии, объявленного в феврале 2005 г., который направлен на достижение 200 ГВт установленной ветровой мощности в стране.В ноябре 2010 года была завершена первая очередь ветряной электростанции мощностью 5,16 ГВт с 3 500 турбинами.
Высоковольтная линия электропередачи постоянного тока на 750 кВ также разрабатывается Государственной сетевой корпорацией Китая для передачи электроэнергии, вырабатываемой ветряными и солнечными проектами в регионе, в быстро развивающиеся центральные и восточные районы Китая.
Ветряной парк Джайсалмер, Индия
Ветропарк Джайсалмера мощностью 1600 МВт — самая большая ветряная электростанция Индии. Проект, разработанный Suzlon Energy, включает группу ветряных электростанций, расположенных в районе Джайсалмер штата Раджастхан, Индия.
Suzlon построил ветряные электростанции для широкого круга клиентов, включая компании частного и государственного секторов, независимых производителей электроэнергии и поставщиков электроэнергии. Некоторые из клиентов включают Hindustan Petroleum Corporation, Rajasthan State Mines and Minerals и CLP India.
На ветряные электростанции устанавливаются ветряки различных моделей производства Suzlon, в том числе S97-120m, S97-2,1MW и S111-90m.
Центр ветроэнергетики Альта (AWEC) в Техачапи, округ Керн, Калифорния, имеет операционную мощность 1548 МВт. Первые пять этапов AWEC были введены в эксплуатацию в 2011 году.
Две дополнительные ступени были установлены в следующем году. Первая очередь состоит из 100 турбин GE мощностью 1,5 МВт SLE. Остальные шесть операционных ступеней установлены с Vestas V 90-3.Турбины 0 МВт. Седьмая, восьмая и девятая ступени работают с одинаковыми турбинами Vestas. На последних двух ступенях установлены турбины GE 1,7 МВт и GE 2,85 МВт.
Береговая ветряная электростанция изначально была разработана Terra-Gen Power, но позже компания передала различные этапы проекта другим компаниям. NRG Renew владеет и управляет 948 МВт ветряной электростанции, BHE Renewables владеет и управляет 300 МВт, а EverPower владеет и управляет 150 МВт.Остальные 150 МВт принадлежат и управляются Brookfield Renewable Energy Partners.
Ветряная электростанция Маппандал, Индия
Ветряная электростанция Muppandal мощностью 1500 МВт — самая большая береговая ветряная электростанция в Индии. Он состоит из группы ветряных электростанций в районе Каньякумари индийского штата Тамил Наду.
Территория Маппандала и его окрестностей представляет собой огромное количество бесплодных земель, которые не подходят для возделывания, но могут похвастаться сильными ветрами, что делает их идеальным местом для развития ветряных электростанций.В Маппандале в течение девяти месяцев в году дуют сильные ветры с запада из-за наличия горного хребта Западные Гаты.
Ветряные электростанции в рамках проекта имеют разную установленную мощность и оснащены турбинами различных производителей, включая Vestas, NEPC India, AMTL, TTG и Suzlon.
Ветряная электростанция Shepherds Flat мощностью 845 МВт недалеко от Арлингтона в Восточном Орегоне, США, является пятой по величине ветряной электростанцией в мире.
Ветряная электростанция, разработанная компанией Caithness Energy, занимает площадь более 30 квадратных миль в графствах Морроу и Гиллиам.
Проект ветряной электростанции Shepherds Flat Wind Farm был запущен в 2009 году, его стоимость оценивается в 2 миллиарда долларов. В октябре 2010 года проект получил кредитную гарантию в размере 1,3 миллиарда долларов от Министерства энергетики США. Ветряная электростанция начала работу в сентябре 2012 года.
Shepherds Flat включает 338 турбин GE2.5XL, каждая из которых имеет номинальную мощность 2,5 МВт. Мощность ветряной электростанции поступает в Южную Калифорнию в Эдисон. Возобновляемой энергии, производимой ветряной электростанцией, достаточно для обслуживания 235 000 домашних хозяйств.
Ветряная ферма Роско, расположенная в 45 милях к юго-западу от Абилина в Техасе, США, принадлежит и управляется немецкой компанией E.ON Climate and Renewables.
Ветроэлектростанция мощностью 781,5 МВт, занимающая 400 км² сельскохозяйственных угодий, включает 627 ветряных турбин, расположенных на расстоянии 900 футов друг от друга. Проект использования возобновляемых источников энергии был построен в четыре этапа в период с 2007 по 2009 год и вступил в строй в октябре 2009 года.
Первая фаза ветропарка состоит из 209 турбин Mitsubishi мощностью 1 МВт, а вторая фаза — с 55 турбинами Siemens 2.Турбины 3 МВт. Третья и четвертая фазы включают 166 турбин GE мощностью 1,5 МВт и 197 турбин Mitsubishi мощностью 1 МВт соответственно.
Центр ветроэнергетики Horse Hollow, Техас, США
Центр ветроэнергетики Horse Hollow расположен в округе Тейлор и Нолан, штат Техас, США. Это объект мощностью 735,5 МВт, принадлежащий и управляемый NextEra Energy Resources.
Ветряная электростанция была введена в эксплуатацию в четыре этапа в 2005 и 2006 годах. Компания Blattner Energy выступала в качестве подрядчика по проектированию, закупкам и строительству по проекту.Электроэнергии, вырабатываемой ветряной мельницей, достаточно для удовлетворения потребностей в электроэнергии примерно 180 000 домохозяйств.
Ветряная электростанция занимает территорию в 47 000 акров. На первых трех фазах проекта установлены 142 ветряных турбины GE мощностью 1,5 МВт, 130 ветряных турбин Siemens мощностью 2,3 МВт и 149 ветряных турбин GE мощностью 1,5 МВт, соответственно.
Ветряная электростанция Козерог-Ридж, Техас, США
Ветряная электростанция Capricorn Ridge мощностью 662,5 МВт, расположенная в округах Стерлинг и Кокс, штат Техас, США, является наземной ветровой электростанцией, принадлежащей и управляемой NextEra Energy Resources.
Он был построен в два этапа: первая очередь была введена в эксплуатацию в 2007 году, а вторая — в 2008 году. GE Energy Financial Services и JPMorgan Chase объявили, что инвестируют $ 225 млн в Capricorn Ridge в феврале 2012 года.
На ветроэлектростанции установлено 342 ветровых турбины GE мощностью 1,5 МВт и 65 ветряных турбин Siemens мощностью 2,3 МВт. Каждая турбина имеет высоту более 260 футов от земли до центра ступицы. Ветряная электростанция вырабатывает достаточно электроэнергии для более чем 220 000 домохозяйств.
Морская ветряная электростанцияWalney Extension расположена в Ирландском море и имеет общую мощность 659 МВт.50% проекта принадлежит и управляется компанией Ørsted, а оставшаяся половина владения делится поровну между датскими пенсионными фондами PKA (25%) и PFA (25%).
Ветряная электростанция расположена в 19 км от побережья острова Уолни в Камбрии, на территории 145 км² в Ирландском море. Он установлен с 40 ветряными турбинами MHI Vestas 8 МВт и 47 ветряными турбинами Siemens Gamesa 7 МВт.
Проект был официально открыт в сентябре 2018 года и может производить достаточно электроэнергии, чтобы обеспечить электроэнергией 600 000 домов в Великобритании.Электроэнергия, вырабатываемая ветряной электростанцией, передается на берег через две морские подстанции мощностью 4000 т.
The London Array Offshore Wind Farm, крупнейшая оффшорная ветряная электростанция в мире с установленной мощностью 630 МВт, считается шестой по величине ветровой электростанцией в мире. Он расположен во внешнем устье Темзы, более чем в 20 км от побережья Кента и Эссекса.
London Array был официально открыт в июле 2013 года. Он принадлежит и разрабатывается датской Dong Energy, немецкой E.Он и Масдар в Абу-Даби. Строительство морского ветроэнергетического проекта стоимостью 3 млрд фунтов стерлингов (4,8 млрд долларов США) началось в марте 2011 года.
Последняя турбина была установлена в декабре 2012 года.
Ветропарк состоит из 175 ветряных турбин Siemens мощностью 3,6 МВт, поднимающихся на высоту 87 м над уровнем моря. Диаметр ротора каждой турбины составляет 120 м. Морская ветряная электростанция может обеспечивать электроэнергией около двух третей семей Кента.
Связанное содержаниеМорской ветер может стать основным источником энергии, но сможет ли инфраструктура Европы поддержать этот бум оффшорного ветра?
Активная поддержка Германии возобновляемой энергетики, возможно, стала для страны больше, чем она может выдержать.
Связанные компании
SEIRIS
Деформационные швы из ткани, металла и резины
28 августа 2020
Фильтр восточного побережья
Промышленное фильтровальное оборудование и сменные технологические фильтры
28 августа 2020
Инструменты Mac
Влагомеры и датчики влажности для измерения водяного пара на электростанциях
28 августа 2020
Wind Power Generation — обзор
5.1 Потребность в прогнозировании выработки ветровой энергии в электроэнергетических системах
Ветровая энергия, которая может преобразовывать кинетическую энергию ветра в электрическую без серьезного ущерба окружающей среде, считается одним из наиболее перспективных распределенных источников энергии в мире. Относительно дешевая стоимость установки ускоряет установку ветроэнергетики в мире. Глобальный совет по ветроэнергетике сообщил, что годовая глобальная установленная мощность в 2014 году превысила 50 ГВт, а глобальная совокупная мощность ветроэнергетики выросла в геометрической прогрессии, как показано на рис.5.1 [1].
Рисунок 5.1. Глобальный рост ветроэнергетики.
(a) Годовая установленная мощность; (б) совокупная установленная мощность.
Производство ветровой энергии привлекает своей ценностью, экологической совместимостью, устойчивостью, огромными размерами и повсеместным характером; однако недостатки, такие как прерывистость, изменчивость и неопределенность, по-прежнему остаются технологическими проблемами. Как указано в разделе 5.2.1, мощность, вырабатываемая ветровой энергией, изменяется в зависимости от изменения скорости ветра.
В типичных электроэнергетических системах общая выработка обычных генераторов, таких как тепловые, гидро- и / или атомные электростанции, должна удовлетворять общий спрос (потребление электроэнергии) в каждый момент для поддержания частоты системы. Системный оператор достигает адекватного регулирования частоты с помощью еженедельного / суточного расписания генерации, включая обязательства по единицам, оперативное распределение экономической нагрузки и управление частотой на основе характеристик спада скорости, которые охватывают различные временные области.Целью составления расписания генерации является поиск наиболее экономичного графика генерации, который может удовлетворить прогнозируемый спрос в предстоящую неделю / день и удовлетворить статические и динамические эксплуатационные ограничения, такие как ограничения мощности, ограничения напряжения, обеспечение запаса регулирования и другие критерии для стабильность, надежность и безопасность. Здесь прогноз спроса, рассматриваемый в процессе планирования, должен быть прогнозом спроса, который должен быть обеспечен обычными генераторами, или чистым спросом (фактический спрос минус общий объем производства систем производства возобновляемой энергии).То есть, выработка ветровой энергии в течение целевого периода должна прогнозироваться с таким же или более высоким временным разрешением (обычно 30 минут в процессе ежедневного планирования) в энергосистеме с массовым проникновением ветряных генераторов. Поскольку данные прогноза, используемые при планировании генерации, содержат ошибки, системная частота отклоняется, даже если генераторы работают по расписанию. Диспетчер экономической нагрузки в режиме онлайн изменяет график выработки на основе краткосрочных (от нескольких минут до нескольких часов вперед, в зависимости от страны и региона) прогнозов спроса и ветроэнергетики.Колебания чистой потребности в течение интервала планирования также влияют на частоту системы. По мере роста производства ветровой энергии краткосрочные колебания чистого спроса также увеличиваются. Это кратковременное отклонение частоты покрывается с помощью регуляторов частоты первичной и вторичной нагрузки, при которых выходная мощность генератора автоматически регулируется в пределах первичного и вторичного резервов, обеспечиваемых в процессе планирования генерации. То есть понимание характеристик колебаний выработки ветровой энергии также является важным фактором для оценки адекватного уровня запаса запасов.
Как описано выше, прогноз выработки ветровой энергии становится важной технологией для стабильной работы энергосистемы с массовыми выработками ветровой энергии. Фактически, некоторые региональные системные операторы (RSO) / независимые системные операторы (ISO) и операторы систем передачи (TSO), такие как Bonneville Power Administration, Electric Reliability Council of Texas и New York ISO в США, Alberta Electric System Operator в Канаде. , 50Hertz в Германии, EirGrid в Ирландии, Energinet в Дании, Tohoku-EPCO в Японии и т. Д. Интегрировали функцию прогнозирования выработки энергии ветра в свои процессы планирования выработки и / или оперативного распределения экономической нагрузки [2].
Другая потребность в прогнозе выработки ветровой энергии возникает со стороны владельца / инвестора ветряной электростанции. В некоторых странах и регионах ветряным электростанциям разрешено продавать свою электроэнергию на рынке электроэнергии на сутки вперед, где участники рынка должны показать свой график выработки на следующий день. Для ветряных электростанций график выработки электроэнергии следует планировать на основе прогноза ветровой энергии на сутки вперед. Если внутридневной рынок станет более популярным, возникнет потребность в краткосрочном прогнозе.
Основы ветроэнергетики | NREL
Ветер возникает, когда поверхность земли неравномерно нагревается солнцем. Энергия ветра можно использовать для выработки электроэнергии.
Ветряные турбины
Ветряные турбины, как и ветряные мельницы, устанавливаются на башне, чтобы улавливать максимум энергии. На высоте 100 футов (30 метров) и более они могут воспользоваться более быстрым и менее бурный ветер.Турбины улавливают энергию ветра своим пропеллером. лезвия. Обычно на валу устанавливаются две или три лопасти, образующие ротор .
Лезвие действует как крыло самолета. Когда дует ветер, карман низкого давления воздух образуется на подветренной стороне лопасти. Затем воздушный карман низкого давления вытягивает лезвие к нему, заставляя ротор вращаться. Это называется лифт .Сила подъема на самом деле намного сильнее, чем сила ветра, направленная против ветра. передняя сторона клинка, которая называется drag . Комбинация подъемной силы и сопротивления заставляет ротор вращаться как пропеллер, и вращающийся вал вращает генератор, чтобы вырабатывать электричество.
Исследования ветроэнергетикиNREL в основном проводятся в кампусе Флэтайронс, отдельном месте недалеко от Боулдера, Колорадо.
Ветряные турбины коммунального назначения на ветряной электростанции Сидар-Крик в Гровере, штат Колорадо. Фото Денниса Шредера / NREL
VolturnUS Плавающая оффшорная ветряная турбина с полупогружной плавучей ветровой поплавкой Платформа, Университет штата Мэн, часть консорциума DeepCWind. Фотография из Университета штата Мэн
Наземная ветроэнергетика
Ветровые турбины могут использоваться как автономные приложения или их можно подключать к электросети или даже в сочетании с фотоэлектрической системой (солнечными элементами).Для коммунальные (мегаваттные) источники энергии ветра, большое количество ветряных турбин обычно строятся близко друг к другу, чтобы сформировать ветряную электростанцию , также называемую ветровой электростанцией . Некоторые поставщики электроэнергии сегодня используют ветряные электростанции для снабжения электроэнергией своих потребителей.
Автономные ветряные турбины обычно используются для перекачки воды или связи. Однако домовладельцы, фермеры и владельцы ранчо в ветреных районах также могут использовать ветряные турбины. как способ сократить свои счета за электричество.
Распределенная энергия ветра
Малые ветровые системы также обладают потенциалом в качестве распределенных энергоресурсов. Распространено энергоресурсы относятся к множеству небольших модульных технологий производства энергии. которые могут быть объединены для улучшения работы системы подачи электроэнергии. Для получения дополнительной информации о распределенном ветре посетите Отдел ветроэнергетических технологий Министерства энергетики США.
Морская ветроэнергетика
Оффшорная ветроэнергетика — относительно новая отрасль в США. Америки первая оффшорная ветряная электростанция, расположенная в Род-Айленде, у побережья острова Блок, был включен в декабре 2016 года. В отчете Wind Vision Министерства энергетики США показано, что к 2050 году морской ветер будет доступен во всех прибрежных регионах страны.
Дополнительные ресурсы
Для получения дополнительной информации о ветровой энергии посетите следующие ресурсы:
Основы ветроэнергетики
Управление энергоэффективности и возобновляемых источников энергии Министерства энергетики США
Карты и данные по ветроэнергетике
DOE’s WINDExchange
Как работают ветряные турбины
U.S. Управление энергоэффективности и возобновляемых источников энергии Министерства энергетики.
Малые ветроэнергетические системы
Программа энергосбережения Министерства энергетики США
Американская ассоциация ветроэнергетики
Energy Kids Wind Basics
Управление энергетической информации США Energy Kids
Энергия ветра | Национальное географическое общество
Все, что движется, обладает кинетической энергией, а ученые и инженеры используют кинетическую энергию ветра для выработки электроэнергии.Энергия ветра, или энергия ветра, создается с помощью ветряной турбины, устройства, которое направляет энергию ветра для выработки электроэнергии.
Ветер обдувает лопатки турбины, прикрепленные к ротору. Затем ротор вращает генератор для выработки электричества. Есть два типа ветряных турбин: ветряные турбины с горизонтальной осью (HAWT) и ветровые турбины с вертикальной осью (VAWT). HAWT — наиболее распространенный тип ветряных турбин. У них обычно есть две или три длинных тонких лопасти, которые похожи на пропеллер самолета.Лопасти расположены так, что они обращены прямо против ветра. VAWT имеют более короткие и широкие изогнутые лопасти, которые напоминают лопасти, используемые в электрическом миксере.
Небольшие индивидуальные ветряные турбины могут производить 100 киловатт энергии, достаточной для питания дома. Небольшие ветряные турбины также используются в таких местах, как водонасосные станции. Ветряки чуть большего размера расположены на башнях высотой до 80 метров (260 футов) с лопастями ротора, длина которых составляет примерно 40 метров (130 футов).Эти турбины могут генерировать 1,8 мегаватт энергии. Еще более крупные ветряные турбины можно найти на башнях высотой 240 метров (787 футов) с лопастями ротора длиной более 162 метров (531 фут). Эти большие турбины могут генерировать от 4,8 до 9,5 мегаватт энергии.
После выработки электроэнергии ее можно использовать, подключать к электросети или хранить для будущего использования. Министерство энергетики США работает с национальными лабораториями над разработкой и улучшением технологий, таких как батареи и гидроаккумулирующие установки, чтобы их можно было использовать для хранения избыточной энергии ветра.Такие компании, как General Electric, устанавливают батареи вместе со своими ветряными турбинами, чтобы электричество, вырабатываемое за счет энергии ветра, можно было сразу же хранить.
По данным Геологической службы США, в США имеется 57 000 ветряных турбин как на суше, так и на море. Ветровые турбины могут быть автономными структурами или они могут быть объединены в так называемую ветряную электростанцию. В то время как одна турбина может генерировать достаточно электроэнергии для удовлетворения потребностей в энергии одного дома, ветряная электростанция может вырабатывать гораздо больше электроэнергии, достаточной для снабжения энергией тысяч домов.Ветряные электростанции обычно располагаются на вершине горы или в другом месте, где ветрено, чтобы использовать преимущества естественного ветра.
Самая большая оффшорная ветряная электростанция в мире называется Walney Extension. Эта ветряная электростанция расположена в Ирландском море примерно в 19 километрах (11 милях) к западу от северо-западного побережья Англии. Расширение Уолни занимает огромную территорию в 149 квадратных километров (56 квадратных миль), что делает ветряную электростанцию больше, чем город Сан-Франциско, Калифорния, или остров Манхэттен в Нью-Йорке.Сеть из 87 ветряных турбин имеет высоту 195 метров (640 футов), что делает эти морские ветряные турбины одними из самых больших ветряных турбин в мире. Walney Extension имеет потенциал для выработки 659 мегаватт электроэнергии, чего достаточно для снабжения электричеством 600 000 домов в Соединенном Королевстве.
Пользовательский поиск
Более:
Преимущества
Недостатки
Можно ли возобновлять? Энергия ветра является возобновляемым. Ветры будут дуть, есть смысл их использовать. |
Энергия ветра | Shell Global
Название: Wind clean Master
Продолжительность: 1:43 минуты
Описание:
В этом видео демонстрируются партнеры Shell Blauwwind, чей опыт и совместная работа над ветроэнергетическим проектом Borssele III и IV в голландском Северном море позволили это сделать. реальность.
Wind clean Master Transcript
[Играет фоновая музыка]
Мы начинаем с драматической, динамичной музыки с синтезированными эффектами, переходящими в более оркестровый стиль в менее драматические моменты на протяжении всего видео.
[Отображается текст]
Ветряная электростанция Borssele III и IV
Голландское Северное море
[Видеозапись]
Глубоководная ветряная электростанция под голубым небом, вид с высоты птичьего полета. Белый текст отображается в верхней рамке.
Roeland Borsboom
У нас такая фантастическая группа.
[Отображается текст]
Установка завершена
[Видеозапись]
Переход к более близкому виду с высоты птичьего полета на глубоководную ветряную электростанцию под голубым небом. Белый текст отображается в центре кадра.
[Отображается текст]
Выполнено с помощью экспертных знаний Shell
[Видеозапись]
Переход к съемке компонентов труб под небольшим углом на складе и член группы, идущий по мощеной площадке под трубами.Белый текст отображается в верхнем кадре и продолжает отображаться поверх снятого крупным планом кадра, на котором член команды смотрит вверх на огромные трубы.
Мария Калогера
Это было действительно важной вехой.
[Отображение текста]
Создание 5 лет
[Видеозапись]
Мы переходим к съемке крупным планом низкоуглового прицепа, медленно движущегося по мощеной площадке со своим тяжелым грузом. Белый текст отображается в центре кадра.
Неизвестный член команды
Это отличная работа.
[Отображение текста]
1000 часов работы
[Видеозапись]
Переходим к кадрам сварщика, работающего внутри больших труб. Белый текст отображается в верхней рамке.
[Отображение текста]
5 партнеров, работающих в сотрудничестве
[Видеозапись]
Переходим к кадру судна снабжения Aeolus, пришвартованного на верфи. Белый текст отображается в верхней рамке.
Интервью с Роландом Борсбумом
Заголовок
Директор проекта, Блаувинд Шелл
Роланд Борсбум
В Блауввинде у нас есть совместное предприятие из пяти акционеров.
[Отображение текста]
Роланд Борсбум
Директор проекта, Блаувинд Шелл, второй
[Видео с разделенным экраном]
Кадр разделен на два экрана, один в левом кадре и один в правом нижнем углу, причем темно-синее текстовое поле, отображаемое в правом верхнем углу. В кадре слева мы видим кадры с говорящей головой Руланда. В правом нижнем кадре мы видим то же самое в виде профиля.
Roeland Borsboom
Есть Shell, Partners Group, Eneco, Van Oord и DGE.
[Отображение текста]
Shell
Partners Group
Eneco
Van Oord
DGE
[Видеозапись]
Мы переходим к обзору глубоководной ветровой электростанции с высоты птичьего полета с желтым текстом окно, отображаемое в правом кадре.
[Видеозапись]
Мы видим последовательные кадры сварщика, работающего в темноте внутри больших труб.
Интервью с Марией Калогерой
Заголовок
Менеджер по электрооборудованию, прикомандированный к Shell, Блаувинд
Мария Калогера
Каждая из компаний вносит свой собственный опыт.
[Отображается текст]
Мария Калогера
Менеджер по электрическому оборудованию, помощник Shell, Блаувинд
[Видеозапись]
Кадр с Марией Калогерой заполняет «говорящая голова».
[Видео с разделением экрана]
Кадр разделен на два экрана, один в левом кадре и один в правом нижнем кадре, с темно-синим текстовым полем, отображаемым в верхнем правом кадре. В кадре слева мы продолжаем видеть кадры с «говорящей головой» Марии. В правом нижнем кадре мы видим то же самое в виде профиля.
[Видеозапись]
Мы быстро приближаем вид сбоку Эола в океане с высоты птичьего полета. Мы переходим к кадру сбоку, на котором Эол движется по поверхности океана с точки зрения наблюдателя, который частично виден на переднем плане. Мы переходим к кадру, на котором члены экипажа видны сзади на борту судна и обсуждают их, а вдалеке мы видим глубоководную ветряную электростанцию.
Интервью с Дорин Босман
Заголовок
Вице-президент, Offshore Wind, Shell
Дорин Босман
Для Shell это легкий шаг, если хотите.Верно? Это оффшорная технология, которую мы можем передать…
[Отображение текста]
Дорин Босман
Вице-президент, Offshore Wind, Shell
[Видео с разделенным экраном]
Кадр разделен на два экрана, один в кадре- слева и один в нижнем правом кадре, с темно-синим текстовым полем, отображаемым в верхнем правом кадре. В кадре слева мы видим кадры с говорящей головой Дорин. В правом нижнем кадре мы видим то же самое в виде профиля.
Дорин Босман
От нефти и газа до морского ветра.Тогда это, как правило, очень хорошая комбинация.
[Видеозапись]
Переходим к крупному плану вращающихся лопастей ветряной турбины на фоне глубоководной ветровой электростанции. Мы переходим к слегка панорамированному виду ветряной электростанции под голубым небом с высоты птичьего полета.
Интервью со Стефаном Хартманом
Заголовок
Инженер по ветрогенератору, второй представитель Shell, Блауввинд
Стефан Хартман
Вы берете концепцию с чертежной доски…
[Текст отображается]
Stefan Hartman
Инженер, помощник Shell, Блаувинд
[Видео с разделенным экраном]
Кадр разделен на два экрана, один в левом кадре и один в правом нижнем кадре, с темно-синим текстовым полем, отображаемым в правом верхнем кадре.В кадре слева мы видим кадры со Стефаном с говорящей головой. В правом нижнем кадре мы видим то же самое в виде профиля.
Stefan Hartman
Всего в производстве находится 77 турбин.
[Отображение текста]
77 турбин
22 км от берега
731,5 мегаватт
[Видеозапись]
Мы переходим к виду глубоководной ветровой электростанции на закате с высоты птичьего полета с отображением желтого текстового поля на правой раме
Стефан Хартман
Это то, что я люблю.
[Видеозапись]
Кадр со Стефаном заполняется «говорящей головой». Мы переходим к съемке труб турбин, стоящих высоко на фоне голубого неба, а затем к кадрам труб и компонентов трансмиссии, хранящихся на верфи.
Интервью с Сивердом Ладде
Заголовок
Менеджер по обслуживанию проектов, командир Shell, Блауввинд
Сиверд Ладде
Речь идет о своевременной реализации проекта в рамках бюджета.
[Отображение текста]
Sieuwerd Ladde
Менеджер по обслуживанию проектов, помощник Shell, Blauwwind
[Видео с разделенным экраном]
Кадр разделен на два экрана, один в кадре слева и один в правом нижнем углу , с темно-синим текстовым полем, отображаемым в правом верхнем углу.В кадре слева мы видим кадры с «говорящей головой» Сиверда. В правом нижнем кадре мы видим то же самое в виде профиля.
[Видеозапись]
Быстрое увеличение изображения компонентов трансмиссии, хранящихся на верфи, с воздуха.
Интервью с Сил Драайсма
Заголовок
Менеджер по строительству, помощник Shell, Блаувинд
Сил Драайзма
Shell представила особый опыт.
[Отображение текста]
Сил Драайзма
Руководитель строительства, Блаувинд
[Видео с разделенным экраном]
Кадр разделен на два экрана, один в левом кадре и один в правом нижнем углу, с темным синее текстовое поле отображается в правом верхнем углу.В кадре слева мы видим кадры Сила с говорящей головой. В правом нижнем кадре мы видим то же самое в виде профиля.
[Отображение текста]
Поставлено специалистами Shell
[Видеозапись]
Быстрое панорамирование до открытого конца большой трубы, когда мы смотрим вниз по ее внутренней длине. Затем кадр начинает перемещаться по лежащей рядом трубе. Белый текст отображается в центре кадра.
Продолжение интервью с Роландом Борсбумом
Роланд Борсбум
У нас были специалисты по высоковольтным кабелям.У нас были специалисты по материалам и коррозии.
[Видеозапись]
Мы видим разные кадры установки опор и опор ветряных турбин в океане.
Roeland Borsboom
Специалисты по геодезии и геоматике.
[Видеозапись]
Мы видим кадры с говорящей головой Руланда.
Roeland Borsboom
Все очень важные компоненты в нашем проекте.
[Видеозапись]
Мы видим последовательные кадры членов команды, работающих над установкой, на фоне океана.
[Отображается текст]
Образцовый рекорд безопасности
[Видеозапись]
Мы переходим к серии снимков, на которых члены команды встречаются и обсуждают на верфи, а затем — с высоты птичьего полета на судно снабжения Aeolus пришвартовался на верфи. Белый текст отображается в верхней рамке.
Интервью с Рональдом ван Дейком
Заголовок
Баланс менеджера производственного пакета, второй представитель Shell, Блауввинд
Рональд ван Дейк
Безопасность при проектировании касается не только строительства и фазы проектирования, но и всего жизненного цикла проекта.
[Отображение текста]
Ronald van Dijk
Balance of Plant Package Manager, второй представитель Shell, Blauwwind
[Видео с разделенным экраном]
Кадр разделен на два экрана, один в кадре слева и один снизу frame-right, с темно-синим текстовым полем, отображаемым в верхнем правом кадре. В кадре слева мы видим кадры с говорящей головой Рональда. В правом нижнем кадре мы видим последовательные кадры компонентов труб, хранящихся на верфи, с членами команды, работающими над ними, нанесением покрытий на трубы и т. Д.
[Отображается текст]
Несмотря на COVID
[Видеозапись]
Мы видим в широкоугольном формате, как член экипажа высаживается с судна Aeolus и приближается к небольшому контейнерному офису на верфи. Мы переходим к более близкому изображению члена экипажа, который регистрируется в небольшом офисе, прежде чем продолжить свой путь, и мы видим вывески с дистанцированием под окном офиса. Белый текст отображается в центре рамки.
Интервью с Роландом Борсбумом (продолжение)
Роланд Борсбум
Когда только началась пандемия COVID, мы были удивлены тем, что в течение трех или четырех дней мы нашли новый ритм.
[Видеозапись]
Широкоугольная съемка члена экипажа, идущего по верфи, в виде силуэта, на заднем плане мы видим цилиндрические детали и воду в гавани. Мы переходим к съемке «говорящей головы» Роланда, а затем к панорамированию отрезков труб с покрытием, хранящихся на верфи, под большим углом.
Roeland Borsboom
И мы ни дня не поскользнулись из-за COVID.
[Видеозапись]
Панорамная съемка труб с покрытием, хранящихся на верфи, на фоне акватории гавани.
[Отображение текста]
Для подачи электричества
[Видеозапись]
Мы переходим к съемке крупным планом облачного неба и линий электропередач, отраженных на поверхности воды, а затем к съемке крупным планом под низким углом. воздушные линии электропередачи и изоляторы, прикрепленные к зданию подстанции. Белый текст отображается в центре рамки.
Интервью с Марией Калогерой (продолжение)
Мария Калогера
Когда мы полностью введем в эксплуатацию, у нас будет достаточно электроэнергии для 825 000 семей.
[Отображение текста]
Эквивалентно питанию 825 000 домов
[Видеозапись]
Мы переносим кадры с говорящей головой Марии, с желтым текстовым полем, отображаемым справа от кадра
[Отображение текста]
Через Нидерланды
[Видеозапись]
Мы переходим к панорамному виду с высоты птичьего полета на линии электропередач и опоры, идущие вдоль шоссе. Белый текст отображается в центре рамки.
Мария Калогера
Мы вносим свой вклад в создание лучших энергетических решений будущего.
[Отображение текста]
В 2021 году
[Видеозапись]
Мы переходим к покадровой съемке освещенного города ночью. Белый текст отображается в верхней рамке. Наконец, мы возвращаемся к видеозаписи Марии с говорящей головой.
[Отображается текст]
Вместе мы переходим к следующей главе.
[Видеозапись]
Мы видим крупным планом кадры вращающейся лопасти ветряной турбины, установленной на фоне ветряной электростанции. Белый текст отображается в верхней рамке.
[Отображается текст]
Поздравления от Shell всем нашим партнерам Blauwwind
[Видео с разделенным экраном]
Кадр разделен на 11 экранов: четыре в верхнем кадре, пять в нижнем кадре и по одному с каждой стороны экрана. желтое текстовое поле отображается в центре кадра. На всех 11 экранах крупным планом отображаются отдельные члены команды на фоне верфи.
[Аудио]
Мнемоника, воспроизводимая на клавишах.
[Отображается текст]
Оболочка.com / newenergies
© Shell International Limited, 2020
[Видеозапись]
Shell Pecten и текстовый дисплей на фоне кадров глубоководной ветровой электростанции.