Малая материковая ветроэнергетика — модернизация простым решением

Малая материковая ветроэнергетика - модернизация простым решением

Представленные на рынке ветряки принадлежат к типу ветрогенераторов горизонтально-осевого вращения, которые функционирут должным образом исключительно при расположении на морских берегах и шельфах. Здесь нужно справедливо обвинить поставщиков ветроэнергетического оборудования в замалчивании данного факта. Более того, в технических паспортах на малые ВЭУ приводятся правдивые сведения о силе ветра на номинальных скоростях от 8-9 м/с, необходимой для генерации мощности в 1,5-3 кВт, однако континентальные установки, подобно береговым ветрякам, снабжаются опорными мачтами высотой 10-12, реже 20 метров. Но среднегодовая скорость материковых ветров на высоте метеонаблюдений в 10 метрах от земли не бывает выше 4-6 м/с.

Получается, что обещания собственной генерации, даже при небольших мощностях, при низовом исполнении ветряков абсолютно не соответствуют реальности.

Модернизация простым решением

Данное простое решение заключается в поднятии ветряков на 35-40 метров от земли, где скорость ветра достигает 8-9 м/с. Это поможет добиться необходимой мощности, но не избавит от прежних минусов систем горизонтально-осевого вращения, более того, усилит их и вызовет новые трудности. Рассмотрим их по очереди:

пропеллерно-лопастная турбина ветряков, не обладая совершенным балансом, является массой, крутящейся с частотой 120-300 (против 20-45 об/мин у тихоходных ВЭУ средней и большой мощности) на конце консольного вала. При большой скорости ветра (особенно на стыках атмосферных фронтов) сила локальных вихрей и турбулентностей увеличивается, что приводит к растущему биению турбины а значит, к деформации вала, скоротечному и неоднородному старению подшипниковых опор, нарушениям зазора между ротором и статорной обмоткой генератора;

ветер в континентальном климате часто и резко меняет свое направление, однако ветровые установки способны работать на полную мощность только в спокойных ветровых потоках, не очень хорошо ориентируются на ветер, в результате чего происходит значительное снижение их среднегодовой мощности. Хвостовые оперения не помогают справиться с проблемой наилучшей ориентации, ведь они находятся в зоне отработанного, высоко турбулентного потока и только усугубляют вибрации механизма;

из-за естественного износа крепежа, дефектов производства, а в континентальной зоне — чрезмерной и нестабильной ветровой нагрузки существует угроза срыва скоростной турбины с консоли горизонтально-вращающегося вала, разрушения лопастей, что несет в себе опасность для жизни и здоровья людей, а также целостности имущества. Ветряки вынужденно строятся на большом расстоянии от бытовых и нежилых построек, имеют земли отчуждения, их установка на приусадебных участках рискованна, в фермерских хозяйствах выносится на периферию, что вызывает дополнительные издержки на проложение коммуникаций к объектам генерации энергии;

перенос ветросилового блока на большее расстояние от земли вызывает резкий скачок эксплуатационных издержек. Актуализировавшаяся при высокой плотности и силе флуктуаций в зоне быстрых ветров нужда в техобслуживании и ремонте оборудования сопровождается потребностью в систематическом привлечении сторонних грузоподъемных автокранов с большим вылетом стрелы и дорогой почасовой арендой. В удаленных регионах подобная техника, как правило, недоступна или не в состоянии приехать из-за отсутствия надлежащих дорог.

Получается, что усовершенствование ветряных установок малыми средствами означает множество неразрешимых трудностей в части итогового количества вкладов, эффективного производства энергии, надежности, скорости старения, безопасности и текущих финансовых издержек.

Рубрики2

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *


*