Авторизация
Наша группа Вконтакте
Наши партнеры
КРЫМ. СТРОЙИНДУСТРИЯ. ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ ВЕСНА — 2016

Увеличиваем КПД ветроустановки

Последнее десятилетие характеризуется впечатляющими успехами в области практического использования ветроэлектростанций (ВЭС). Сегодня стоимость электроэнергии крупных сетевых ветроэлектростанций сопоставима с тарифами тепловых электростанций. Экономическая эффективность малых ВЭС, работающих на изолированного потребителя, пока не вышла на такой же высокий уровень. Это отставание объясняется в основном двумя причинами: необходимостью в устройствах аккумулирования энергии и неравномерностью графика нагрузки электроприемников потребителя. Рассмотрим способы увеличения КПД ветрогенератора и энергосистемы в целом.

В качестве наиболее распространенного устройства аккумулирования обычно применяется батарея аккумуляторов. Аккумуляторная батарея характеризуется возможностью отдавать потребителю значительную мощность, однако запасать электроэнергию она способна только на уровне мощности, определяемой величиной зарядного тока. Следовательно, избыток мощности ветрогенератора над уровнем потребления нагрузкой и аккумуляторной батареей в большинстве случаев не может использоваться полезно. «Лишняя» мощность расходуется на увеличение частоты вращения ветродвигателя при снижении КПД ветрогенератора и энергоустановки.

Несоответствие мощности ветрового потока мощности нагрузки определяется переменным характером графика нагрузки и нестационарностью ветрового потока. В частности, скорость ветра характеризуется коэффициентом порывистости Кп, который представляет собой отношение максимального порыва ветра за интервал Ат к средней скорости ветра на этом временном интервале. Методика сетевых метеорологических наблюдений приборными средствами определяет измерение средней за 10 минут скорости ветра и максимального порыва за последующие 2 минуты. Сопоставление результатов исследований ветрового потенциала например г. Томска показывает, что среднегодовая скорость ветра в городе равна 4,1 м/с, а с учетом порывов - 7,8 м/с. Если учесть, что мощность ветродвигателя пропорциональна кубу скорости ветра, то использование энергии порывов ветра даст ощутимую прибавку мощности и энергии, генерируемой ветроэлектростанцией. Увеличение выработки энергии, при прочих равных условиях, приводит к снижению ее удельной стоимости и улучшению всех экономических показателей станции.

Утилизация электроэнергии ВЭС, которая не может быть потреблена нагрузками в конкретный момент времени, может производиться автоматически управляемой балластной нагрузкой, включаемой на выход генератора станции параллельно реальным электроприемникам. В качестве балластных нагрузок целесообразно использование электронагревательных элементов, обеспечивающих горячее водоснабжение и электроотопление потребителей.

Статистика процентного распределения значений коэффициента порывистости для ряда ветровых диапазонов позволяет определить возможную выработку электроэнергии ВЭС с управляемым балластом. Например, порывы ветра в диапазоне Кп = 1 - 1,4 для наиболее типичного диапазона скорости вефа 0 - 5 м/с составляют 54%, Ки = 1,5 - 1,9 достигает 21,8%, Ки = 2,0 - 2,4 равен 13,8%. Если учитывать продолжительность порывов на уровне 17% времени работы станции, что соответствует методике их измерения, то дополнительная выработка электроэнергии, например для рассмотренных условий, составит не менее 60-70%.

Согласовать зарядную мощность батареи аккумуляторов с избытком мощности ветрогенераторной системы позволяет регулирование количества аккумуляторных батарей, а, следовательно, и ёмкости батареи с помощью соответствующего управляющего устройства.

Структурная схема ВЭС с регулируемым количеством аккумуляторных батарей показана на рис. 1. На схеме обозначены ВД - ветродвигатель, Г - электромашинный генератор ветроэлектростанции, В - выпрямитель, Н - блок полезных нагрузок, УУ - управляющее устройство, АБ - блок аккумуляторных батарей.

Увеличиваем КПД ветроустановки

Отличительная особенность предлагаемой системы электропитания заключается в возможности регулирования с помощью управляющего устройства ёмкости аккумуляторных батарей, подключаемых к машинно-вентильному генератору ВЭС. Это позволяет регулировать зарядный ток аккумуляторных батарей и, соответственно, позволяет утилизировать практически всю мощность, развиваемую ветродвигателем. Используем КПД ветрогенератора по максимуму.

Рейтинг:
46
  1. Яна
    Jana
    23 июня 2013 19:29
    Насколько я знаю, в Штатах и Европе ветроустановки давным-давно не редкость, а обычное явление. Мне вот интересно - у нас вроде бы и предпосылки к этому есть (от недостатка ветра не страдаем), и замечательные технологии известны, как увеличить КПД ветроустановки, но почему-то до сих пор страна в области ветроэнергетики развивается со скоростью улитки.

Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent
Вопрос:
От чего дают энергию солнечные батареи?
Ответ:*
Важно ваше мнение
Какая на Ваш взгляд самая перспективная технология в энергетике?