Ветряной электрогенератор в деревне Занарочь

Проблема загрязнения воздуха во всем мире выходит на первый план. Поэтому многие страны все чаще задумываются об установке альтернативных источников энергии. Одним из самых популярных способов получения дополнительной энергии, без выбросов загрязнений в окружающую среду, считается установка ветряных электрогенераторов. Беларусь, кстати, одна из немногих стран, где активно используют этот вид получения альтернативных источников энергии.

Однако, к большому сожалению, в Беларуси не идеальны условия для получения энергии от ветра. Использовать возможности можно пока только на 5%, поскольку из-за рельефа местности далеко не везде можно установить генератор. Но несколькими крупными ветряными электростанциями Беларусь все же может гордиться.

Одна из них находится в Мядельском районе Минской области в деревне Занарочь. Это небольшой агрогородок с населением около 600 человек. Здесь построены две ветряные энергоустановки, которые видны сразу же при въезде в населенный пункт. Стоит отметить, что ветрогенераторы – это самое настоящее новшество для Беларуси, поэтому они представляют большой интерес для туристов.

Агрогородок Занарочь, помимо подобных установок, привлекает гостей еще и руинами православной церкви, построенной в начале 20 века, но, к сожалению, почти полностью разрушенной во время Второй Мировой войны, также здесь находится стена памяти погибших во Второй Отечественной войне.

Кстати, первые ветряные электрогенераторы появились еще в Древнем Египте и мало чем по устройству отличаются от современных. Даже тогда люди пытались использовать природные «условия» для упрощения своей жизни. Благодаря получаемой энергии от ветряных мельниц, крестьянам перемалывали зерно в муку или подымали воду на необходимую высоту.

Подобрать специальное подходящее по всем необходимым параметрам место для установки ветряных электрогенераторов – дело не самое простое. Установка подобных устройств требует большого свободного пространства. На сегодняшний момент существует немало разных типов ветряных электрогенераторов, установка которых позволяет не заострять внимание на рельефе территории. Однако для Беларуси это пока не совсем характерно, поскольку сами ветряные генераторы энергии для нашей страны уже новшество.

Ветряные электрогенераторы в деревне Занарочь ежегодно вырабатывают около 1,3-1,4 млн. кВт/ч. Такого количества электроэнергии хватит на то, чтобы обеспечить теплом и светом хотя бы агрогородок Занарочь и близлежащие небольшие населенные пункты.

К сожалению, в Деревне Занарочь установлены только две ветряные «мельницы». Однако даже они поражают своей мощностью. Казалось бы, типичная промышленная постройка, ничего в ней красивого и удивительного нет. Однако это, вероятней всего, заблуждение. Огромные по своим размерам, расположенные на открытом пространстве, ветряные установки при хорошей ясной и солнечной погоде являются отражением белорусского современного искусства. Смело можно сказать, что это не просто устройство по аккумулированию электроэнергии, но и бесспорной красоты сооружения, которые вкупе с природными составляющими производят впечатление даже на самых «разбалованных» туристов.

Преимущества ветрогенераторов

Количество природных ресурсов, которые веками играли роль ключевых источников энергии, продолжает неуклонно снижаться. При параллельном повышении их стоимости это вынуждает человечество активно обращаться к поиску альтернативных решений. Ученые и инженеры всего мира десятилетиями пытаются извлечь максимум энергии из солнечных лучей, естественного движения водных массивов рек и каналов, а также порывов ветра.

Одним из наиболее удачных вариантов, позволяющих обеспечить необходимую эффективность на протяжении всего года и практически во всех уголках планеты, являются ветрогенераторы. Они дают возможность обустроить комфортный быт в частном доме, организовать технологические циклы предприятия и даже питание током целого города. Принцип работы этих энергоустановок и их преимущества на фоне других альтернативных источников энергии рассмотрим ниже.

Особенности конструкции ветряной электростанции

Конструкция устройств, использующих безвозмездный источник энергии, достаточно проста.

Ветряная электростанция состоит из лопастей, мачты, электрогенератора и дополнительных приборов, обеспечивающих преобразование, накопление и передачу к потребителям электроэнергии.

Размер и конфигурация лопастей определяют эффективность их вращения по соотношению к силе ветра. Турбина играет роль преобразователя механического движения (вращения) в электрическую энергию. Существуют модификации ветровых генераторов, которые предусматривают возможность складывания мачт, что упрощает обслуживание оборудования.

Принцип работы ветряных электрогенераторов

Работа ветряков основана на принципе преобразования механической энергии в электрическое напряжение. При вращении лопастей под воздействием потоков ветра вырабатывается кинетическая энергия, которая приводит в движение элементы генератора, состоящего из подвижной (ротор) и неподвижной (статор) частей. В процессе раскручивания ротора вокруг него формируется магнитное поле, обеспечивающее выработку электрического тока в обмотке статора.

Далее напряжение подается на преобразователь, а затем в накопительные батареи или в потребительскую сеть.

Вышеописанный принцип работы лежит в основе практически на всех моделей ветровых генераторов. Наличие в системе АКБ обеспечивает электроснабжение при штиле или недостаточной для воздействия на лопасти силе ветра. Разработчики конструкций стремятся предусмотреть различные эксплуатационные ситуации, чтобы системы работали в максимальном диапазоне непредсказуемых погодных условий.

Ключевые преимущества ветровых генераторов

• Абсолютная безопасность. Традиционные источники энергии, которые сейчас питают 98% всех городов мира, в качестве побочного эффекта вырабатывают миллиарды кубометров токсичных газов и прочих отходов, которые наносят колоссальный вред экологической обстановке планеты. Ветряк в процессе эксплуатации не выделяет никаких вредных веществ, что делает его абсолютно чистым источником энергии. Его работа остается практически незаметной, он не изменяет силу или направление потоков ветра, аккуратно подстраиваясь под их течение.
• Максимальная эффективность. Ветряной генератор практически не расходует ресурсы, если не считать затрат на периодическое техобслуживание. Ему не нужно топливо, как и прочие иссекаемые запасы. Агрегат генерирует электрическую энергию буквально из воздуха, не используя его при этом как любой другой традиционный ресурс. Благодаря такой особенности ветряки считаются одними из самых перспективных направлений в коммерческой энергетике.
• Надежность. Ветряные электростанции разрабатываются так, чтобы их конструкция могла прослужить десятки и более лет. Для достижения таких целей используются современные сплавы, высокопрочные полимерные композиты, а также комбинации различных износостойких материалов, не поддающихся воздействию коррозии, кислот, солей и прочих агрессивных сред.
• Экономичность. Ветрогенераторы обладают высокими показателями КПД, так как их работа требует минимальных расходов. Сочетание низкой стоимости получаемой энергии и возможных доходов от ее реализации полностью объясняет целесообразность использования этих альтернативных источников.
• Простота сборки и монтажа. Установка бытовых моделей может осуществляться самостоятельно при условии наличия соответствующих знаний и навыков по работе с электросетями и оборудованием. Немаловажным фактором является то, что ветряную электростанцию можно в любое время модернизировать, изменить количество батарей, расширить систему, увеличить число потребителей и скорректировать другие параметры. При этом все работы могут выполняться силами 1–2 квалифицированных специалистов.
• Удобство. Существенным недостатком первых ветрогенераторов была сильная вибрация и шумы, которые они создавали при выработке электрической энергии. Использование современных технических решений позволило свести эти недостатки к минимуму. Современные ветряки отличаются минимальными колебаниями и уровнем помех.
• Отсутствие жестких требований. В отличие от прочего оборудования, вырабатывающего электроэнергию, ветровые генераторы могут устанавливаться на любых открытых частных участках при условии отсутствия помех для воздушных потоков. Для расположения на частной территории вовсе не нужны какие-либо разрешения, исключением являются только слишком крупные конструкции.

Производственная мощность

Современным ветрякам для выработки энергии, достаточной для обеспечения небольшого дома, не нужен сильный ветер. Использование высокопрочных и легких материалов, а также современных наработок в области конструкции лопастей позволили обеспечивать их работоспособность в условиях минимальных воздушных потоков. Для вращения инновационных моделей, соответственно и выработки энергии, достаточно скорости ветра в 1,5–2 м/с. С полной уверенностью можно утверждать, что ветрогенераторы смогут быть эффективными на всей территории России на протяжении всего года.

Характеристики ветряных электростанций непрерывно повышаются, при этом современные модели можно использовать в самых различных целях. Для бытовых нужд чаще всего заказывают генераторы производительностью до 100 кВт. Устройства для промышленных объектов и коммерческой деятельностью способны вырабатывать более 5 МВт. Как правило, это массивные конструкции, размах лопастей которых можете составлять 10 и более метров. Если рассматривать ветровой генератор для индивидуального дома, где присутствует только бытовое оборудование, оптимальным решением будет установка с напряжением 220 В и мощностью порядка 2–10 кВт.

Разновидности ветряных электростанций

По траектории вращения лопастей ветряные электростанции делятся на два вида

1. Горизонтальные ветряные электростанции обладают классической конструкцией, которую можно наблюдать у самолетов или обычных домашних вентиляторов. Большинство моделей оснащается тремя лопастями.
   Эта разновидность пользуется наибольшей популярностью благодаря оптимальному соотношению цена/производительность. При самой низкой стоимости ветряки этого типа позволяют получить максимальную отдачу от воздушных потоков. Быстроходность конструкций зависит от формы лопастей и материала, из которого они изготовлены. Чем выше этот показатель, тем дешевле требуется генератор. В результате существенно снижаются общая стоимость и затраты на обслуживание.
2. Вертикальные ветряки представляют собой необычные строения, крылья которых размещаются параллельно оси мачты. Преимуществом ветряных электростанций данной разновидности является экономия воздушного пространства. Однако по эффективности они значительно уступают горизонтальным установкам. В то же время существует большое разнообразие модификаций, характеристики которых максимально приближены к конкурентным версиям. При высоких показателях КПД этот вид значительно проигрывает в размерах. Для получения аналогичной мощности требуется установка в 2-3 раза больше по сравнению с горизонтальной версией, что существенно повышает их стоимость.

При возникновении каких-либо вопросов касательно приобретения и эксплуатации этих установок вы всегда можете рассчитывать на поддержку наших экспертов. Опытные специалисты помогут с выбором и расчетами оптимального комплекта техники. При необходимости мастера также выполнят монтажные работы и технические обслуживание. Приобретая у нас ветрогенераторы, вы гарантированно получаете максимальную выгоду и высокое качество.

Генераторы АББ на возобновляемых источниках энергии — генераторы АББ для всех областей применения в области производства электроэнергии

АББ предлагает обширный опыт в области производства возобновляемой энергии, основанный на многолетнем опыте работы в отрасли с портфелем специализированной продукции.

Мы предлагаем решения для всех возобновляемых источников энергии, включая ветровую, гидроэнергию, энергию волн и приливов, геотермальную энергию, биоэнергию и концентрированную солнечную энергию. Наши решения надежно работают в самых сложных условиях, от береговых до морских, при низких и высоких температурах. Надежные продукты с длительным сроком службы и высокой эффективностью способствуют устойчивому развитию. АББ предлагает глобальную поддержку на протяжении всего жизненного цикла продукта.

Ключевые преимущества

• Большой опыт компании АББ в предметной области благодаря многолетнему опыту работы в отрасли
• Комплексный портфель продуктов для возобновляемых источников энергии
• Максимальное время безотказной работы и срок службы оборудования при соблюдении высоких стандартов безопасности
• Высокоэффективное решение для увеличения выхода энергии
• Доступны цифровые решения для поддержки жизненного цикла

Наше предложение

АББ имеет большой опыт в производстве ветряных генераторов для наземных и морских установок. Наши решения предлагают проверенную на практике конструкцию и высокоэффективную изоляцию. Компактная конструкция с оптимизированной площадью основания снижает массу верхней головки. АББ предлагает компетентную поддержку в нужное время в нужном месте.

Большой опыт компании АББ означает, что мы можем предложить генераторы для наземных и морских установок. Наши решения предлагают проверенную на практике конструкцию и высокоэффективную изоляцию. Наши решения с предотвращением вибрации во всем диапазоне рабочих скоростей для надежной работы. АББ предлагает компетентную поддержку в нужное время в нужном месте.

Гидроэнергетика — это преобразование потока воды в электричество. Гидроэнергетика является традиционным возобновляемым источником электроэнергии с более чем 100-летней историей, и до сих пор на ее долю приходится самая высокая доля возобновляемой энергии, производимой в мире.

Обычные гидроэлектростанции включают плотину, водохранилище, водоводы, контроль, турбину и генератор. Русловые ГЭС используют водный сток реки без водохранилища, их мощность обычно меньше по сравнению с ГЭС с водохранилищем. Насосная гидросистема накапливает энергию в воде, где верхний резервуар действует как огромная батарея. Система включает в себя верхний и нижний резервуары, водяные туннели или водоводы, соединяющие резервуары и турбинные или насосные генераторы.

Мы предлагаем надежную работу с достаточным тепловым запасом и высокой эффективностью для максимального выхода энергии. Компактный дизайн для небольшой площади, а также обеспечивает удобство обслуживания.

Движение морских волн можно использовать с помощью подводных или плавучих устройств, которые преобразуют движение механического вращения для генератора.​ В районах с большими колебаниями приливов поток воды во время приливов можно использовать, например, с помощью пропеллерной турбины место, где подключен генератор. ABB предлагает решения с оптимизированной удельной мощностью, высокой эффективностью и длительным периодом обслуживания.

Биоэнергия – это возобновляемая энергия, полученная из биомассы. Биомасса преобразуется в твердое, газообразное и жидкое биотопливо, которое используется в электростанциях и на транспорте. Электростанции, вырабатывающие электроэнергию из биотоплива, обычно являются когенерационными с паровыми турбинами и силовыми установками с синхронными генераторами прямого действия. В качестве альтернативы можно использовать генераторы VSD с постоянными магнитами премиум-эффективности в системах малой мощности.

Мы предлагаем проверенные на практике конструкции с четким пониманием требований режима работы паровой турбины и способностью оказывать поддержку в течение всего срока службы турбины.

Геотермальная энергия вырабатывается из тепловой энергии земли. Геотермальная энергия может находиться близко к поверхности, например, в гейзере, или выкачиваться из глубоких скважин. Геотермальная энергия в виде горячей воды или пара может использоваться прямо или косвенно. Тепловые насосы используются в случае источников с более низкой температурой. Наши решения обеспечивают проверенную надежность в суровых условиях.

Солнечная энергия — это преобразование энергии солнечного света в электричество либо непосредственно с использованием фотогальваники (PV), либо косвенно с использованием концентрированной солнечной энергии. Большая часть солнечной электроэнергии вырабатывается напрямую.

Мы предлагаем компактную конструкцию с оптимизированной занимаемой площадью и высоким уровнем ремонтопригодности. Высокая надежность достигается за счет оптимизированной конструкции, обеспечивающей длительный срок службы изделия.

загрузок

Ветроэнергетика с использованием энергии ветра：Системы и решения | Возобновляемая энергия и VPP

Системы и решения

Производство энергии ветра означает получение электрической энергии путем преобразования энергии ветра в энергию вращения лопастей и преобразования этой энергии вращения в электрическую энергию с помощью генератора. Энергия ветра увеличивается пропорционально кубу скорости ветра, поэтому ВЭУ следует устанавливать в зоне с более высокой скоростью ветра.
Мы работаем в партнерстве с производителями ветряных турбин, чтобы продавать ветряные турбины и строить электростанции, используя нашу торговую сеть. Мы также продолжаем разрабатывать электронные устройства, включая системы управления, используя наши знания и технологии, полученные из технологий проектирования и производства тепловых и гидравлических электростанций. занимаемся производством ветровой энергии самостоятельно. Обладая сильной репутацией с обеих сторон, производителя и пользователя, мы предлагаем решения для удовлетворения потребностей клиентов в самых разных ситуациях.

Простая в установке/эксплуатации ветровая электростанция, не беспокоящаяся об истощении

В мире растет внедрение ветроэнергетики, которая имеет следующие характеристики:

• • Отсутствие выбросов CO ₂

• • Ветер — безопасный источник энергии, существующий повсюду, и не нужно беспокоиться об истощении, как ископаемое топливо

• • Простое оборудование и простота в эксплуатации

• • Мало привязанность к окружающей среде

В современном мире прогресс технологий для создания более крупных ВЭУ заметен, и это приводит к увеличению выработки электроэнергии на единицу ВЭГ и развитию большого поля ВЭУ, называемого «ветроэлектростанцией». Развиваются и технологии строительства морских ВТГ.

Высоконадежная технология ветряных турбин

Герметично закрытый синхронный генератор с постоянными магнитами (ГПМГ), обеспечивающий повышенную эффективность выработки электроэнергии без необходимости использования внешней системы возбуждения

При возбуждении от постоянных магнитов генератор не требует технического обслуживания и снижает частоту отказов за счет удаления токосъемных колец для внешнего возбуждения. Отсутствие необходимости во внешней системе возбуждения повышает эффективность выработки электроэнергии. Благодаря использованию систем водяного охлаждения и внутреннего вентиляторного охлаждения генератор не забирает воздух снаружи, что подходит для использования в среде с большим количеством мелких частиц в космосе или в прибрежных/морских районах.

Генератор для 2 МВ ВТГ

Более длинные лопасти обеспечивают более высокое годовое производство энергии даже при низкой скорости ветра

Использование более длинных лопастей позволяет преобразовывать больше энергии ветра в электричество. Для ВЭУ мощностью 2 МВт типа У93 применяются лопасти длиной 45 м и диаметром 93 м, что на 16% больше, чем у других производителей, что увеличивает площадь приема ветра и обеспечивает более высокую годовую выработку энергии даже при низкой скорости ветра.

Компоновка гондолы

Применены ГМД с редуктором и полноразмерным преобразователем.

Внутренняя структура гондолы 2 МВ ВТГ

2 МВт ВТГ

Ветрогенератор Toshiba 2 МВт характеризуется следующими характеристиками:

• • Модель: U88E

• • Высокая надежность благодаря среднескоростной передаче (1:72)

• • Малый синхронный генератор с постоянными магнитами (PMSG)

• • Герметичный генератор с системой водяного охлаждения

• • Affinity для высоковольтной системы в системе с полным преобразователем

Эту таблицу можно прокручивать по горизонтали.

Характеристики ВЭУ 2 МВт

Модель		У88Е	У88	У93
Диаметр ротора		88 м		93 м
Высота ступицы		75 м	80 м	80 м
Класс дизайна		МЭК СА *	МЭК IIA	МЭК IIIA
Скорость ветра	Экстремальная скорость ветра(V e50 )	70 м/с	59,5 м/с	52,5 м/с
	Ср.	8,5 м/с		7,5 м/с
	Врезной	3 м/с		3 м/с
	Рейтинг	12 м/с		11,5 м/с
	Вырез	25 м/с		25 м/с
Номинальная скорость вращения		от 6 до 17,5 об/мин
Температурный режим	Общий	от -20 °C до +45 °C (во время работы)
		от -20 °C до +55 °C (не работает)
	Холодный	от -30 °C до +45 °C (во время работы)
		от -40 °C до +55 °C (не работает)

* Стандарт IEC: базовая скорость ветра 50 м/с, средняя скорость ветра 8,5 м/с, предельная скорость ветра (Ve50) 70 м/с.

* Если скорость ветра превышает 70 м/с, проконсультируйтесь с нами.

Toshiba ветроэнергетика

Чтобы удовлетворить потребности клиентов, Toshiba предоставляет всестороннюю поддержку во многих различных бизнес-ситуациях, от геологических/экологических исследований и бизнес-планирования до проектирования, производства, строительства, ввода в эксплуатацию и эксплуатации и обслуживания после запуска генератора.

Всесторонняя поддержка от назначения участков-кандидатов –Планирование–

Мы поддерживаем наших клиентов от назначения участков-кандидатов, включая геологические или экологические исследования, решение вопросов законов/нормативных актов, до планирования строительства. Также мы предоставляем упаковочные решения с аккумуляторной/вторичной батареей для стабильной мощности генератора и оптимизируем точку установки путем микроразметки с помощью CFD для сложной структуры земли.

Достижение высокой ветроустойчивости с помощью длинных лопастей – Дизайн/Производство–

^※1

У нас есть различные ветрогенераторы с длинными лопастями, которые охватывают широкий диапазон скоростей ветра, поэтому мы можем предоставить ветрогенераторы, подходящие для каждого участка.