Основные технические характеристики ВЭУ. Достоинства и недостатки ветроэнергетики

· Номинальная мощность (Р_н, кВт) - это мощность ВЭУ, развиваемая при скорости ветра в пределах от номинальной (расчетной) до максимальной рабочей. Значение Р_нуказывается изготовителем в паспорте на ветродвигатель. По мощности ВЭУ подразделяются на: малые (до 10 кВт), средние (от 10 до 100 кВт),крупные (от 100 до 1000 кВт), сверхкрупные (более 1000 кВт).

·  Номинальная (расчетная) скорость ветра (V_p, м/с) - скорость ветра, при которой ВЭУ развивает номинальную мощность. Для различных конструкций ВЭУ эта скорость различна.

·  Минимальная скорость ветра (V₀, м/с) - скорость ветра, при которой ВЭУ вступает в работу. Для тихоходных установок эта скорость не превышает 2...3м/с, для быстроходных V₀≥7м/с.

·
 Максимальная рабочая скорость ветра (V_M, м/с) - скорость ветра, превышение которой может привести к разрушению ВЭУ. При V_B>V_Mпроизводят так называемое штормовое (или буревое) отключение ВЭУ. Значение V_M для различных типов ВЭУ лежит в пределах 25...60м/с.

Рис. 9.6. Зависимость коэффициента использования энергии ветра от быстроходности

При использовании ветра возникает серьезная проблема: избыток энергии в ветреную погоду и недостаток ее в периоды безветрия

Существует несколько способов сохранения энергии.

Простейший способ – ветряное колесо движет насос, который накачивает воду в расположенный выше резервуар, а потом вода, стекая из него, приводит в действие водяную турбину и генератор постоянного или переменного тока.

Другие способы и проекты: от обычных, хотя и маломощных аккумуляторных батарей до раскручивания гигантских маховиков или нагнетания сжатого воздуха в подземные пещеры и вплоть до производства водорода в качестве топлива.

Особенно перспективным представляется последний способ. Электрический ток от ВЭУ разлагает воду на кислород и водород. Водород можно хранить в сжиженном виде и сжигать в топках тепловых электростанций по мере надобности.

На данный момент в мире многие страны используют ветроэнергетику. В Германии с помощью ВЭУ производится 8% всего электричества, В Испании-16%, в Ирландии-14%, в Португалии-19%, а в Дании-28%.

Достоинства и недостатки ветроэнергетики.

Достоинства:
Экологически-чистый вид энергии: Производство электроэнергии с помощью ВЭУ не сопровождается выбросами CO₂ и каких-либо других газов.
Эргономика: ВЭУ занимают мало места и легко вписываются в любой ландшафт, а также отлично сочетаются с другими видами хозяйственного использования территорий.

Ветровая энергетика - лучшее решение для труднодоступных мест: Для удалённых мест установка ВЭУ может быть лучшим и наиболее дешёвым решением.

Недостатки:
Непостоянность: Непостоянность содержится в негарантированности получения нужного количества электроэнергии. На неких участках суши силы ветра может оказаться недостаточно для выработки нужного количества электроэнергии

Условно низкий выход электроэнергии: Ветровые генераторы уступают в выработке электроэнергии дизельным генераторам, что приводит к необходимости установки сразу нескольких турбин. Не считая того, ветровые турбины неэффективны при пиковых нагрузках.

Высокая стоимость: Стоимость установки, производящей 1 ГВт электроэнергии, около 1 миллиона долларов.