Ветроэнергетические установки: устройство и технические характеристики

Энергоснабжение регионов России распределено крайне неравномерно. Имеются энергоизбыточные регионы, обладающие большими возможностями в обеспечении регионов, есть и районы с нехваткой энергоресурсов, нуждающиеся в поставках извне. Примечателен факт, что местности без электроснабжения встречаются в обоих категориях регионов, независимо от общей обеспеченности. Поэтому населению таких пунктов приходится изыскивать способы решения вопроса своими средствами.

Наиболее частым методом решения вопроса являются дизельные электростанции, которые обходятся довольно дорого и нуждаются в постоянных поставках топлива. Расходы на обслуживание и заправку таких устройств вынуждают вести поиск альтернативных источников. В последнее время внимание потребителей все чаще бывает сосредоточено на ветрогенераторах, так как этот источник абсолютно бесплатный, присутствует повсеместно, обладает большими возможностями в сфере энергетики.

Что такое ветроэнергетические установки?

Ветроэнергетические установки представляют собой комплексы оборудования, предназначенного для выработки, подготовки и снабжения потребителей электрическим током. Поскольку ветер является бесплатным источником энергии, все расходы на выработку тока сводятся к первоначальным вложениям на приобретение (или создание) ветрогенератора и смежного оборудования и последующее обслуживание.

Если сравнивать затраты на проведение линии электропередач или кабеля до отдаленных пунктов, то экономический эффект от использования ВЭУ в большинстве случаев оказывается довольно высоким. При этом, следует учитывать большую разницу в стоимости крупных ВЭУ и небольших установок, действующих в пределах одной усадьбы.

Частой ошибкой, допускаемой при расчетах экономической выгоды от использования ВЭУ, является рассматривание лишь одного варианта реализации методики — создания локальных энергетических комплексов (ЛЭК). Они рассматриваются только как энергоустановки местного значения, обеспечивающие энергией весь населенный пункт. Отсюда возникают высокие расходы на приобретение, потребность в дорогостоящем обслуживании и материалоемкость устройства.

Частные источники, способные обеспечить энергией отдельный дом, практически не рассматриваются, из виду упускается наиболее эффективный и необходимый сектор ветрогенераторов.

Достоинства и недостатки ВЭУ

Преимуществами ВЭУ являются:

• возможность обеспечения электроэнергией любые пункты, вне зависимости от степени удаления от магистральных линий;
• нет необходимости создавать большую энергетическую станцию, можно использовать отдельные компактные установки;
• готовая ВЭУ не нуждается в топливе или иных ресурсных поставках.

При этом, существуют некоторые недостатки:

• Выработка электроэнергии производится посредством ветровых потоков и полностью зависит от их силы и равномерности. В тихую безветренную погоду производство электротока невозможно.
• Полученный ток не годится для использования без подготовки, которая требует наличия определенных устройств.
• Ураганные ветра или шквалистые порывы могут разрушить или вывести установку из строя.

Важно! Как достоинства, так и недостатки ВЭУ являются их специфическими характерными качествами. При отсутствии других возможностей имеющиеся недостатки попросту устраняются принятием соответствующих мер.

Единственным действительно серьезным препятствием, ограничивающим использование ветрогенераторов, является высокая стоимость промышленных установок. Создание самодельных устройств требует определенных навыков и некоторой подготовки, что также замедляет распространение ветроэнергетических устройств среди населения.

Принцип работы ветроэнергетических установок

Ветроэнергетическая установка представляет собой комплекс оборудования, в состав которого входят:

• ветрогенератор,
• аккумулятор,
• инвертор,
• коммутационное оборудование, кабель, прочие устройства.

Внимание! Имеется много вариантов конструкции ветряков, но общий состав установки практически неизменен.

Принцип действия ветроустановок основан на использовании энергии ветра. Поток воздействует на лопасти рабочего колеса, приводя их во вращение. Оно передается на генератор, производящий электроток. Генератор заряжает аккумуляторы, напряжение с которых подается на инвертор, создающий переменный ток 220 В 50 Гц, необходимый для потребителей.

Существуют отдельные ветряки, питающие насосы или иные несложные устройства, которые подают напряжение напрямую на потребляющий прибор. Но, при возникновении нештатных ситуаций, например, внезапном усилении ветра, потребитель может выйти из строя вследствие резкого скачка напряжения.

В последнее время значительно увеличился интерес к ветроэнергетике со стороны изобретателей и конструкторов. Постоянно появляются новые конструкции, которые обладают все большими возможностями. В частности, ведутся активные поиски способов увеличения КПД ветряка, и некоторые варианты имеют весьма высокие показатели по сравнению с применяющимися в настоящее время промышленными образцами ВЭУ.

Учитывая, что максимальное использование энергии ветрового потока согласно расчетам не может превышать 59,3%, а реальное использование намного ниже и составляет от 10%, то возможности для увеличения эффективности установок весьма высоки.

Виды оборудования

Существует две группы ВЭУ, отличающиеся друг от друга положением оси вращения рабочего колеса:

• Горизонтальные. Внешне напоминают пропеллер.
• Вертикальные. Лопасти таких устройств вращаются вокруг вертикальной оси. Имеется большое число конструкций вертикальных ветряков.

Принципиальным отличием этих двух типов конструкции является необходимость ориентирования горизонтальных устройств по направлению ветра и нетребовательность к этому вертикальных ветряков. Кроме того, для горизонтальных устройств обязательно наличие высокой мачты, так как расположение на высоте обеспечивает более интенсивное воздействие потоков ветра на ротор. Вертикальные конструкции в подъеме над уровнем земли нуждаются в меньшей степени.

При этом, эффективность горизонтальных ветряков в целом выше, чем у вертикальных устройств. Это происходит потому, что лопасти вертикальных роторов испытывают как полезное воздействие на рабочие части, так и противодействующие нагрузки на обратные стороны. Снижение уравновешивающего воздействия потока на обратные стороны лопастей является основной задачей конструкторов, пытающихся разработать наиболее удачную форму рабочего колеса.

Существуют опытные образцы, обеспечивающие высокую эффективность использования потока, но широкого производства таких устройств пока не наблюдается.

Устройство

Общий состав комплекса практически одинаков и различается только типом конструкции ветряка.

Горизонтальные ветрогенераторы

Установки с горизонтальной осью вращения имеют практически одну конструкцию. Они представляют собой горизонтальную ось с хвостом и ротором на противоположных концах. Ось имеет возможность свободного вращения вокруг вертикальной оси, необходимое для установки ротора по направлению ветра. Это происходит автоматически, при помощи хвоста. Ротор представляет собой род пропеллера, вращающегося при воздействии ветрового потока на лопасти.

Принципиального различия между разными моделями горизонтальных ветряков нет. Они отличаются типом лопастей:

• жестколопастные,
• парусные.

Первые сделаны из прочного материала, вторые представляют собой жесткую рамку, обтянутую плотной тканью или подобным материалом. Кроме того, имеются образцы с различной формой лопасти:

• в виде прямой лопатки;
• в виде архимедова винта.

Имеются парусные модели, созданные для получения максимального эффекта от воздействия ветрового потока. Они не имеют вращающихся частей, поверхность паруса создает давление на поршневую систему, взаимодействующую с генератором.

Важно! Большая площадь лопастей позволяет получать больше энергии от взаимодействия с воздушным потоком, но создает значительное сопротивление ветру, опасное при возникновении шквальных порывов.

Ротор горизонтальной конструкции нуждается в установке на высокую мачту. Это увеличивает эффективность получения ветровой энергии, но осложняет процесс монтажа и обслуживания устройства. Мачта должна быть надежно закреплена и усилена растяжками, чтобы имелась возможность выдерживать ураганные порывы ветра. Высота мачты выбирается таким образом, чтобы ветряк возвышался над всеми ближайшими зданиями и сооружениями. При этом, место установки также выбирается на возвышении, что позволяет снизить высоту мачты и облегчает монтаж.

Вертикальные ветряки

Ветрогенераторы вертикальных конструкций имеют меньшую эффективность использования потока ветра, но с точки зрения эксплуатации они намного предпочтительнее. Их преимущества:

• нет нужды ориентировать ротор по направлению ветра;
• устанавливать устройство на высокую мачту необязательно, так как большой разницы в эффективности нет;
• устройства имеют более простую конструкцию, что удобнее при самостоятельном изготовлении.

Изначально вертикальные конструкции имели две лопасти, имеющие форму желоба, расположенные диаметрально вдоль оси вращения. Впоследствии появились другие варианты, имеющие большее количество лопастей или иную форму. На сегодня различных конструкций известно довольно много. Вот некоторые из них:

Работы по созданию новых типов конструкции ведутся непрерывно, поэтому привести полный перечень имеющихся конструкций невозможно.

Внимание! Вертикальные конструкции ветрогенераторов намного доступнее для самостоятельного изготовления, что явилось причиной появления большого количества вариантов конструкции.

Особенности конструкции

Основная особенность конструкции ВЭУ — наличие подвижного ротора, передающего вращающий момент на генератор. Этот узел является наиболее ответственным во всей конструкции, требующим качественного изготовления, прочности и устойчивости к нагрузкам.

Кроме того, помимо надежности, ротор должен достаточно чутко реагировать на контакт с ветровыми потоками и начинать вращение при относительно слабых значениях. Это особенно важно, если учитывать особенности климата России, где преобладают слабые и средние ветра. Способность стартовать при малых ветрах высоко ценится у ветрогенераторов, большинство разработок создано именно для увеличения чувствительности к малым потокам.

Нестабильность и слабые скорости ветра являются основными причинами недостаточного развития ветроэнергетики в России. Расходы на альтернативные источники электроснабжения чаще всего выше, чем на традиционные методы, что объясняет малое присутствие ВЭУ. При этом, решение вопроса с помощью дизельных электростанций способствует отрицательному воздействию на окружающую среду в виде выбросов продуктов горения топлива.

Использование дармовой энергии ветра при правильно распределенных вложениях и применении наиболее эффективных конструкций способно дать немалый экономический эффект и способно решить проблему для регионов с недостаточным энергоснабжением.

Технические характеристики

К основным техническим характеристиками ВЭУ относятся:

• номинальная мощность устройства,
• минимальная скорость ветра, при которой происходит запуск ротора,
• максимальная скорость ветра, при которой требуется торможение вращающейся части.

Помимо этих параметров важно определить срок окупаемости устройства, его долговечность и расходы на содержание. Эти факторы являются определяющими при выборе источника электроснабжения между дизельными станциями и ВЭУ. Для регионов со слабыми ветрами такой выбор весьма актуален, поскольку вкладываться в заведомо неэффективный комплекс нерационально и не способствует решению проблемы.

Ветроэнергетические установки являются перспективным вариантом решения проблемы энергообеспечения для отсталых регионов. При грамотном подходе и использовании оптимального комплекта оборудования, можно создавать как мелкие станции, обеспечивающие отдельные жилые дома, так и более крупные установки, способные снабжать энергией населенные пункты.

Возможность производства энергии без нанесения ущерба экологии региона должна ставиться в первоочередные задачи, и ветроэнергетика в этом отношении является наиболее удачным вариантом решения проблем.

Рекомендуемые товары

Промышленные ветрогенераторы большой мощности, как устроены и как работают

Нередко в наших статьях затрагивается тема альтернативной энергетики, и объясняется это несколькими важными причинами. Первая, и, пожалуй, наиболее важная причина, по которой мы освещаем эти новости, заключается в том, что для успешного преодоления энергетического кризиса человечеству необходимо освоить дополнительные источники энергии, к которым могут относиться энергия солнца и ветров, энергия течений воды и биомассы и т. п.

Вторая причина – это забота об окружающей среде и общем будущем земли: альтернативная энергетика подразумевает использование возобновляемых источников энергии, которые не загрязняют мир, в котором мы живем, и не истощаются по мере их использования.

И, наконец третья причина – прогресс не стоит на месте, внедряются новые технологии, увеличивается удельная мощность энергоблоков альтернативных электростанций, растет их эффективность, поэтому такие статьи призваны помогать знакомиться с последними достижениями альтернативной энергетики.

Об альтернативной энергетике в целом можно прочитать тут, о преобразовании солнечной энергии в электрическую – в соответствующей статье, а о разных типах солнечных электростанций – здесь. В данной же статье рассматривается еще один альтернативный источник энергии – ветрá. Энергия ветра – это возобновляемый вид энергии, то есть независимо от того, сколько ветра человек преобразует в тепло, движение или электричество, меньше ветров не станет, и дуть от этого они не перестанут. Дело в том, что ветер возникает из-за неравномерного нагрева слоев атмосферы солнцем, и пока над землей светит солнце и существует разность температур, будут дуть ветра. Именно этот фактор стал причиной бурного развития ветроэнергетики. По состоянию на 2018 год, установленная мощность всех ветровых электростанций (ВЭС) достигла 591 ГВт. Как же устроены и как работают ветрогенераторы большой мощности? Давайте узнаем.

Ни для кого не секрет, как выглядит современный ветрогенератор: это комплексная система, состоящая из мачты высотой 30-140 метров, закрепленной в земле на массивном железобетонном фундаменте, ветрогенератора, приводимого в движение лопастями длиной до 40 метров, и электрической части, в которую входят провода и кабели, инверторы, стабилизаторы тока и напряжения, а также аккумуляторы и контроллеры заряда. Начнем рассмотрение ВЭС в логическом порядке – снизу вверх.

Железобетонные фундаменты электростанций такого типа предназначены для мощной фиксации башен в грунте, потому что при сильных порывах ветра ВЭС испытывают колоссальные механические нагрузки. В случае шельфовых (расположенных в море на расстоянии 10-60 км от берега) ветровых электростанций башни могут устанавливаться на сваи длиной до 30 метров, вбитые в морское ложе.

Фундаменты ветрогенераторов, устанавливаемых на суше, могут достигать 15 метров в диаметре и до примерно столько же в глубину, в случае ветрогенераторов малой мощности фундаменты мачт закладываются на полутораметровой глубине и размер основания мачты составляет около метра.

Для большей прочности и сопротивляемости ветрам мачты ветрогенераторов дополнительно укрепляются растяжками на тросах, расстояние которых от мачты выбирается в зависимости от скорости ветра в данном районе.

Высота лопастей ветрогенераторов, как уже отмечалось, может достигать 40 метров для генераторов мощностью около 2.3 МВт. Количество лопастей – 3 – обусловлено оптимальным соотношением между крутящим моментом, создаваемым ветром и необходимым для преодоления инерции ротора генератора, и скоростью вращения пропеллера. Если увеличить количество лопастей, то можно вращать более массивный и соответственно более мощный генератор, но частота вращения будет низкой. Если уменьшить число лопастей, то пропеллер начнет вращаться быстрее, но не сможет раскрутить тяжелый ротор после отсутствия ветра, хотя на практике встречаются и двухлопастные, и многолопастные ветрогенераторы.

Фото 1. Испытание лопасти ветрогенератора на гибкость

Лопасти изготавливаются отдельно из легких, прочных и морозостойких материалов и крепятся к хабу – трехлучевой «крестовине», непосредственно присоединенной к валу генератора. С учетом размера хаба диаметр лопастей ветрогенератора может достигать сотни метров. Для лучшего соответствия параметров генератора скорости ветрового потока хабы снабжаются системой изменения угла атаки (шага винта) лопастей. От слишком высоких скоростей ветра лопасти защищены системой автоматической остановки движения, которая блокирует вращение.

Фото 2. Хаб

Турбина может поворачиваться на мачте для обеспечения генерации энергии при изменении направления воздушного потока, для этого в месте крепления турбины к мачте предусмотрен автоматический поворотный механизм.

Генераторы по конструкции не сильно отличаются от обычных асинхронных генераторов, на роторе устанавливается обмотка независимого возбуждения, на статоре – статорные обмотки. Генерация возможна на скоростях ветра от 3 до 25 м/с с максимальными характеристиками в районе 15 м/с. Генерируемый ток заряжает аккумуляторы, за зарядом которых следят контроллеры, далее инвертор преобразует постоянное напряжение в переменное требуемой частоты.

К недостаткам современных ветрогенераторов можно отнести возможность гибели пернатых созданий, шум, создаваемый лопастями и движущимися деталями, а также электромагнитные помехи, возникающие из-за электроники, находящейся в движущихся лопастях. Существуют проекты парящих ветрогенераторов будущего, например, от компании Altaeros, представленные на фото ниже. На большей высоте потоки ветров не турбулентные, а ламинарные, т.е. более стабильные.

Фото 3. Проект компании Altaeros (турбина будет парить на высоте несколько километров)

Стоимость современных ветрогенераторов мощностью до 100 КВт составляет до $8000 за киловатт, КПД достигает 40%, себестоимость электроэнергии составляет от ¢5 до ¢10 за киловатт для районов с сильными и слабыми ветрами соответственно. Ветроэнергетика – стабильно развиваемая отрасль, имеющая большие перспективы.

Если вы хотите, чтобы большие перспективы были и у вашего предприятия, обращайтесь в «ТМРсила-М» за проведением электрофизических измерений, предоставлением ответственного за электрохозяйство и за разработкой однолинейных схем и проектной документации. Успехов!

 

 

 

Производство ветрогенераторов (ветряков) в России

Серийное производство ветрогенераторов, превышающее 50 штук в месяц, в России и странах СНГ на сегодняшний момент так и не налажено в виду отсутствия на них массового спроса, и лишь несколько производителей в нашей стране осуществляют производство ветряков.

Компания ЭнерджиВинд одна из первых в 2003 году начала производство ветряных электростанций собственной разработки

Это позволило занять выгодную конкурирующую позицию наряду с зарубежными производителями. Мы стали первым в России производством современных моделей тихоходных ветрогенераторов ручной сборки мощностью от 1 до 10 кВт.

В 2005 году цех экспериментального производства стал разрабатывать собственную радиоэлектронную составляющую ветроэлектростанций. На протяжении всего года проводились эксперименты, в которых проводилось разработка, тестирование и улучшение собственного контроллера. Далее мы стали сами разрабатывать и другие технологические продукты. Всё это позволило сократить расходы в 2-3 раза как на производство, так и на конечную стоимость ветрогенераторов. И сейчас мы предлагаем ветрогенераторы по стоимости в 2 раза дешевле, чем наши зарубежные конкуренты из развитых стран.

К 2007 году мы хорошо изучили направления потребительского спроса и смогли сформировать «базовые» комплекты оборудования с возможностью их модификации под каждого, конкретного потребителя. Данные варианты представлены в разделе «Ветрянные решения».

С 2009 года и по настоящее время наши клиенты имеют возможность приобрести ветрогенераторы российского производства, имеющие следующие преимущества в сравнении с импортируемыми аналогами:

• значительно ниже по стоимости;
• высокое качество комплектующих, в отличие от китайских;
• выполнение гарантийных обязательств перед потребителем;
• способны обеспечивать потребителей электроэнергией даже в период безветрия за счет питания от аккумуляторов;
• ручная сборка.

Ветрогенераторы производства России пользуются достаточным успехом, поскольку ввиду отсутствия электромагнитных и инфразвуковых колебаний не вызывают чувство дискомфорта у людей, при достаточно длительном сроке эксплуатации не нуждаются в сервисном обслуживании и способны работать в любых климатических условиях.

Несмотря на большое количество альтернативных источников энергии, существующих в России и в том числе предлагаемых нами производство ветрогенераторов с тех самых – давних времён остаётся сердцем нашей компании. Постепенно наша компания «обросла» внушительным «панцирем» из отделов продаж, логистики, закупок и прочих структурных подразделений, связанных с её ростом многие из которых, выделились в отдельные и дочерние компании и с 2010 года мы превратились в группу компаний… но «сердце» осталось всё то же — это собственное производство, состоящее из нескольких десятков высококвалифицированных профессионалов. Все наши специалисты имеют многолетний опыт по тем производственным процессам, за которые отвечают.  

В отличие от китайских предприятий, на которых производство ветряных электростанций осуществляется тысячными тиражами, наши ветряки выпускаются в ограниченном количестве, следовательно, качество выполнения каждой станции – на высшем уровне.

В 2011 году нашими клиентами по ветроустановкам уже стали известные государственные и частные компании страны:

• крупнейший Российский оператор сотовой связи О.А.О. «МТС»
• «Гидрометцентр России».

Выбор таких гигантов российского рынка являлся лучшим уже на тот момент доказательством нашего профессионализма и опыта, накопленного за годы работы нашего предприятия.

С 2014 года мы объединили коммерческие и инженерные усилия наших компаний с Московским заводом по производству инверторов и силовой электроники.

Это позволило значительно расширить предлагаемый нашими компаниями ассортимент продукции. Мы успешно вошли на такие рынки как Солнечные электростанции и системы бесперебойного питания.

К 2018 году наша группа компаний заняла лидирующие позиции на многих рынках, но настоящей гордостью для нас является даже не тот факт что мы это сделали преимущественно с продукцией собственного и отечественного производства…

А тот факт что не смотря на все кризисы и обстановку в стране в предыдущие годы мы сумели не только сохранить, но и приумножить главное для нас, наши «корни» – производство ветрогенераторов… то самое «сердце» теперь уже общее для группы наших компаний.

Наши установки из далеких 2000-x:

Ветрогенераторы: классификация и типы, конструкция и схема работы

Ветрогенераторы: классификация и типы, конструкция и схема работы

 

Самым актуальным и дешевым источником альтернативной энергии можно считать ветряные электростанции, ведь, как известно, ветер не зависит от расположения залежей природных ресурсов и является абсолютно бесплатным.

В связи с серьезностью положения, крупнейшие страны мира даже заключили Киотское соглашение, которое предписывает стимулировать выработку электроэнергии при помощи альтернативных источников, а также обязывает государство выкупать выработанную таким образом энергию у производителей по высоким тарифам. К альтернативным источникам энергии можно отнести и солнечную энергию, переработку бытовых отходов, использование гидротермальных вод и ряд других, однако наиболее привлекательной является именно энергия ветра. Это обусловлено в первую очередь сравнительно небольшим объемом вложения начального капитала для запуска ветряной электростанции и крайне незначительной зависимостью от необходимого сырья, потому что ветрогенератор может работать в любом месте, где есть ветер, а количество вырабатываемой электрической энергии без труда можно рассчитать с помощью научных методов.

На сегодняшний день ветряные электростанции для дома и промышленного использования уже получили достаточно широкое применение в рядовой жизни. Их можно встретить на объектах, которые удалены от основных электрических сетей. Ведь для подключения электричества приходится прокладывать дополнительные линии электропередач или использовать автономные электростанции, что дорого и не всегда целесообразно.

По расчетам специалистов, для полного обеспечения одного дома электрической энергией достаточно одного ветрогенератора мощностью 5 кВт, при условии, что скорость ветра 1,8-4,5 метра в секунду. Но, к сожалению, ветер весьма непостоянное погодное явление, поэтому желательно приобретать вместе с ветряной электростанцией резервный генератор, приводимый в действие двигателем внутреннего сгорания, или устраивать большую аккумуляторную батарею для запасания выработанной электроэнергии «впрок».

Именно поэтому, прежде чем начинать выбирать модель ветряной электростанции, необходимо проконсультироваться со специалистом, который сможет ответить на ваши вопросы и подобрать оптимальный вариант ветряной электростанции под конкретные требования.

Ветрогенератор, помимо лопастей, которые непосредственно улавливают ветер, и генератора, который преобразует энергию ветра в электрическую, как правило, включает в себя аккумуляторную батарею и инверторную установку. Аккумуляторная батарея необходима для накопления электроэнергии, которая в связи с непостоянством погодных условий просто не может вырабатываться равномерно, а также компенсировать разницу выработки при разной скорости ветра.

Инвертор, в свою очередь, преобразует постоянный ток, подающийся из аккумулятора, в переменный ток, необходимый для работы бытовых электроприборов. Таким образом, каждый элемент ветряной электростанции необходим для выполнения конкретной задачи, и его выбор должен быть обусловлен потребностями в энергии, а по техническим характеристикам подходить для остальных компонентов системы. Все же параметры должны быть предварительно рассчитаны с учетом конкретных условий энергопотребления.

Основные преимущества ветрогенераторов:

 1. Топливо для работы не требуется, основные затраты идут на установку и проведение систематических профилактических работ для стабильной работы ветрогенератора. В итоге затраты на приобретение оборудования могут окупиться уже в течение года.

2. Не требует вмешательства в работу, так как выработка электроэнергии происходит в любой момент, когда дует ветер, и благодаря аккумуляторам накапливается впрок.

3. В отличие от других видов генераторов ветряки абсолютно бесшумны. Качественно сделанные и установленные ветрогенераторы производят не больше шума, чем тот, который создает ветер, крутящий их лопасти.

4. Не уменьшается производительность в зимнее время, поскольку в отличие от солнечных панелей у ветрогенераторов в зимнее время производительность не падает, а, наоборот, вырастает за счет того, что скорость ветра в зимний период обычно выше, чем летом, что является значительным преимуществом, потому что как раз в зимний период сильно возрастает потребность в электроэнергии.

5. Ветрогенераторы можно устанавливать в любых климатических условиях, и для них подходит практически любой рельеф, но следует учитывать, что любая преграда на пути ветра, как-то деревья или дома, может снизить производительность работы ветряка до 30%, но все равно она окажется выше, чем у солнечных батарей.

6. Профилактическое обслуживание генератора следует проводить регулярно, но оно значительно облегчается тем, что при регулярном обслуживании конструкции износ, как правило, незначительный и даже в случае замены определенных компонентов не является дорогим и трудоемким занятием. Таким образом, комплексная ветро-солнечная система для стабильной работы должна включать в себя: ветрогенератор (средний срок службы 15-20 лет), солнечные панели (30-40 лет), контроллер заряда, инвертор (работают примерно по 5-10 лет) и аккумуляторные батареи, которые в зависимости от типа прослужат от 4 до 10 лет.

Такие системы обычно предназначаются для обеспечения электричеством отдельно стоящих объектов, доступ централизованной энергоподачи к которым затруднен или отсутствует. Их мощность может колебаться от 0,8 до 26 кВт и зависит только от потребления электроэнергии объектом и мощности установленного оборудования.

Неуклонное истощение природных ресурсов приводит к тому, что в последнее время человечество занято поиском альтернативных источников энергии. На сегодняшний день известно достаточно большое количество видов альтернативной энергетики, одним из которых является использование силы ветра. Энергия ветра применялось людьми с древности, например, в работе ветряных мельниц. Самый первый ветрогенератор (ветряная турбина), который служил для производства электричества, был построен в Дании в 1890 г. Такие устройства стали применяться в тех случаях, когда требовалось обеспечить электроэнергией какой-либо труднодоступный район.

Принцип действия ветрогенератора:

1. Ветер вращает колесо с лопастями, которое передает крутящий момент на вал генератора через редуктор.
2. Инвертор выполняет задачу преобразования полученного постоянного электрического тока в переменный.
3. Аккумулятор предусмотрен для подачи в сеть напряжения при отсутствии ветра.

Мощность ВЭУ находится в прямой зависимости от диаметра ветроколеса, высоты мачты и силы ветра. В настоящее время производятся ветрогенераторы, диаметр лопастей которых от 0,75 до 60 м и более. Самая маленькая из всех современных ВЭУ – G-60. Диаметр ротора, имеющего пять лопастей, всего 0,75 м, при скорости ветра 3-10 м/с она может вырабатывать мощность 60 Вт, вес ее составляет 9 кг. Такая установка с успехом применяется для освещения, зарядки батарей и работы средств связи.

Все ветрогенераторы могут быть классифицированы по нескольким принципам:

1. Оси вращения.
2. Количеству лопастей.
3. Материалу, из которого выполнены лопасти.
4. Шагу винта.

Классификация по оси вращения:

1. Горизонтальные.
2. Вертикальные.

Наибольшую популярность получили горизонтальные ветрогенераторы, ось вращения турбины которых расположена параллельно земле. Этот тип получил название «ветряной мельницы», лопасти которой вращаются против ветра. Конструкция горизонтальных ветрогенераторов предусматривает автоматический поворот головной части (в поисках ветра), а также поворот лопастей, для использования ветра небольшой силы.

Вертикальные ветрогенераторы гораздо менее эффективны. Лопасти такой турбины вращаются параллельно поверхности земли при любом направлении и силе ветра. Так как при любом направлении ветра половина лопастей ветроколеса всегда вращается против него, ветряк теряет половину своей мощности, что значительно снижает энергоэффективность установки. Однако ВЭУ такого типа проще в установке и обслуживании, поскольку ее редуктор и генератор размещаются на земле. Недостатками вертикального генератора являются: дорогостоящий монтаж, значительные эксплуатационные затраты, а также то, что для установки такой ВЭУ требуется немало места.

Ветрогенераторы горизонтального типа больше подходят для производства электроэнергии в промышленных масштабах, их используют в случае создания системы ветряных электростанций. Вертикальные часто применяют для потребностей небольших частных хозяйств.

Классификация по количеству лопастей:

1. Двухлопастные.
2. Трехлопастные.
3. Многолопастные (50 и более лопастей).

По количеству лопастей все установки делятся на двух- и трех- и многолопастные (50 и более лопастей). Для выработки необходимого количества электроэнергии требуется не факт вращения, а выход на необходимое количество оборотов.

Каждая лопасть (дополнительная) увеличивает общее сопротивление ветрового колеса, что делает выход на рабочие обороты генератора более сложным. Таким образом, многолопастные установки действительно начинают вращаться при меньших скоростях ветра, однако они применяются в том случае, когда имеет значение сам факт вращения, как, например, при перекачке воды. Для выработки электроэнергии ветрогенераторы с большим количеством лопастей практически не применяются. К тому же на них не рекомендуется установка редуктора, потому что это усложняет конструкцию, а также делает ее менее надежной.

Классификация по материалу лопастей:

1. Ветрогенераторы с жесткими лопастями.
2. Парусные ветрогенераторы.

Следует отметить, что парусные лопасти значительно проще в изготовлении, а потому менее затратные, нежели жесткие металлические или стеклопластиковые. Однако подобная экономия может обернуться непредвиденными расходами. Если диаметр ветроколеса составляет 3 м, то при оборотах генератора 400-600 об/мин кончик лопасти достигает скорости 500 км/ч. С учетом того обстоятельства, что в воздухе содержится песок и пыль, этот факт является серьезным испытанием даже для жестких лопастей, которые в условиях стабильной эксплуатации требуют ежегодной замены антикоррозийной пленки, нанесенной на концы лопастей. Если не обновлять антикоррозионную пленку, то жесткая лопасть постепенно начнет терять свои рабочие характеристики.

Лопасти парусного типа требуют замены не раз в год, а непосредственно после возникновения первого серьезного ветра. Поэтому автономное электроснабжение, требующее значительной надежности компонентов системы, не рассматривает применение лопастей парусного типа.

Классификация по шагу винта:

1. Фиксированный шаг винта.
2. Изменяемый шаг винта.

Безусловно, изменяемый шаг винта увеличивает диапазон эффективных рабочих скоростей ветрогенератора. Однако внедрение данного механизма ведет к усложнению лопастной конструкции, к увеличению веса ветрового колеса, а также снижает общую надежность ВЭУ. Следствием этого является необходимость усиления конструкции, что приводит к значительному удорожанию системы не только при приобретении, но и при эксплуатации.

Современные ветрогенераторы представляют собой высокотехнологичные изделия, мощность которых составляет от 100 до 6 МВт. ВЭУ инновационных конструкций позволяют экономически эффективно использовать энергию самого слабого ветра – от 2 м/с. При помощи ветрогенераторов сегодня можно с успехом решать задачи по электроснабжению островных или локальных объектов любой мощности.

 

Производство:Тихоходный генераторы, ветрогенераторы, Минкро и Мини ГЭС, волновые электростанции

 

Снижаем цены на солнечные батареи. Выгодные скидки, гарантированное качество.

 

 

Началом отсчета работы нашей фирмы можно считать 2005 год. Именно в этот период возникла необходимость электрификации труднодоступных мест нашей страны, используя при этом установки для выработки энергии из альтернативных источников отечественного образца. Наше предприятие взялось за разработку доступных и надежных установок, способных обеспечить должный уровень обеспечения электроэнергией различных организаций, производств и частных домов.

 

Около 10 лет назад наши конструкторы предложили вниманию покупателей лопастные установки мощностью до 500 вт. Новые разработки устройств, постоянный поиск новых материалов, испытания узлов и механизмов предлагаемых установок позволили добиться абсолютной надежности предлагаемых конструкций. Сегодня вниманию потенциальных клиентов предлагаются различные модели серийных электростанций с вертикальным расположением ротора, мощность которых лежит в пределах от 0,3 кВт до 3кВт.

Надежность, качество, эффективность

Все ветроустановки прошли предварительные испытания, их надежность и производительность подтверждена необходимыми сертификатами. Наши устройства эффективны даже для тех территорий, на которых скорость ветра не превышает 3 м/с.

Мы постоянно работаем с ветроустановками, используя все современные достижения и новые конструкционные материалы, такие, как

• высокоуглеродистые металлические сплавы
• композитные материалы
• стеклопластик
• АМГ.

Благодаря этому наши устройства обладают сравнительно небольшим весом. В производстве мы применяем только отечественные комплектующие, что значительно снижает себестоимость конструкций. Таким образом, используя новейшие технологии, разработчики добились высокой эффективности ветроустановок, снижая себестоимость производимой электроэнергии.

 

 

Гарантия и сервисное обслуживание

Абсолютная уверенность в надежности наших ветроустановок позволила нашей компании в 2009 году открыть собственный монтажно-сервисный отдел, в обязанности которого входит монтаж и гарантийное и послегарантийное обслуживание конструкций.

За все время существования нашей компании, работу конструкций достойно оценили тысячи частных лиц и компаний. Мы уверенно называем себя профессионалами, которым по плечу самые неординарные задачи, ведь решая их, мы подтверждаем свою квалификацию и способность достигать новых высот. 

 

 

 

 

 

 

Лопастей много, а места мало, или Как утилизировать ветрогенераторы

Как известно, старению подвержены не только живые организмы, но и оборудование, технологии, агрегаты и т. д. Поэтому, вполне естественно, что устаревшее нуждается в переработке или утилизации. И если в отношении животных и растений природа заранее позаботилась об этом, то вот с тем, что произвёл человек, дела обстоят немного сложнее.

Достаточно серьёзная проблема, которая всё чаще обращает на себя внимание различного рода экспертов, — износ ветроустановок первого поколения. Почти все они или выработали ресурс, или устарели настолько, что их содержание становится нерентабельным, а значит настала пора задуматься об утилизации.

Вопросов с тем, что делать с металлическими, бетонными и силовыми конструкциями ветрогенератора не возникает, а вот куда девать многометровые лопасти — пока что не совсем ясно.

Как вариант: организация детских игровых площадок. Из лопастей получатся отличные горки, лесенки, туннели и много чего ещё, что так нравится детям

Лопасть — самая большая деталь ветряка и делается, как правило, из композитных материалов. Уже сейчас в Европе, вплоть до 2022 года, будут ежегодно демонтировать свыше 3800, а в США около 8000 лопастей. Обширный демонтаж потребует создания новых логистических схем и технологических ухищрений для того, чтобы полностью переработать устаревший ветровой генератор. Но вторичное использование композита, из которого выполнены ветровые лопасти, невыгодно с точки зрения расходов.

Сейчас в сети можно найти фотографии, на которых запечатлены кадры того, как гигантские части ветрогенераторов просто засыпаются землёй. Для этих целей выделяются огромные площади и возникает вполне закономерное умозаключение об отнюдь не безвредном и экологически безопасном методе генерации. Да, к счастью материалы, из которых сделана лопасть, безопасны и сами по себе не наносят вреда живым организмам, почве или воде. Но организация полигонов для захоронения неразлагающихся деталей становится настоящей проблемой — выводящихся из эксплуатации ветряков всё больше, площади для утилизации всё меньше, а организация таких мест нарушает экологический баланс, превращая зелёные участки в пустыри.

К примеру, всего в трёх 50-метровых лопастях маломощного (по сегодняшним меркам) ветряка содержится около 20 тонн полимеров, армированных волокном (FRP). Как такое количество полимерных веществ использовать повторно или эффективно перерабатывать? Их ведь нельзя сжечь или вывезти на свалку, как обычный мусор. И если не придумать хоть сколько-то приемлемый способ вторичного использования, то к 2050-му году утилизации будут ждать уже 40 млн тонн композитов. Такие данные приводит исследовательский проект Re-Wind, активно занимающийся поиском решения проблем переработки. Кстати, опыт применения устаревших частей ветрогенератора уже есть.

Лопасти ветрогенераторов электростанции Vindeby, закрывшейся в 2017 году, были использованы в качестве шумоподавительных барьеров на автомагистралях Дании. Стекловолокно, применяемое в строительстве ветряков, обладает лучшими шумозащитными характеристиками по сравнению с той же минеральной ватой ввиду своей высокой плотности.

Другая компания — The European Technology & Innovation Platform on Wind Energy — поделилась возможными перспективами превращения лопастей во вторсырьё. Для этого их режут на части и измельчают до волокон. Полученную структуру можно включать в производство досок из полимеров, поддонов для складских помещений, отделочных материалов для наружного применения. Также в Европе научились применять композитные материалы в строительстве — часть цементного сырья заменяется стекловолоконными и композитными материалами при производстве бетона. Оставшиеся органические включения сжигают как топливо вместо угля, снижая выбросы углеводорода в атмосферу.

Вдобавок к этому, специалисты работают над альтернативными технологиями переработки композитных лопастей, такими как: механическая рециркуляция, сольволиз и пиролиз. Успешные исследования в этих направлениях дадут возможность создавать безотходные ветровые турбины. Так, компания Vestas обещает наладить безотходное производство ветрогенераторов к 2040 году.

Не осталась в стороне химическая и композитная промышленность — совместно с ветроэнергетическими корпорациями создана межотраслевая площадка, основой которой является ветроэнергетическое объединение WindEurope, Европейский совет химической промышленности Cefic и ассоциация EUCIA, производящая композитные материалы. Совместными усилиями корпорации ведут поиск новых способов утилизации и переработки лопастей ветряков.

Одним из важнейших направлений в сфере промышленной утилизации ветрогенераторов компании считают достаточное финансирование научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ. Значение этого направления сложно переоценить, так как оно позволит достичь технологического превосходства на этапе перехода к устойчивому электроэнергетическому комплексу.

Тем временем, Соединённые Штаты Америки тоже не стоят на месте — претворяются в жизнь несколько стартапов по вторичной переработке ветротурбинных лопастей, одним из которых является Global Fiberglass Solution. Участники объединения, функционирующего с 2009 года, занимаются изучением вопросов применения композитных материалов в различных отраслях промышленности. К примеру, на техасском заводе уже успешно используют метод разрушения лопастей с последующим прессованием их в плиты с древесноволокнистой структурой и пеллеты для строительной отрасли. Другие проекты предполагают использование композитов для производства ограждений и даже железнодорожных шпал. Ещё одно перспективное направление — создание гранулированного сырья из старых лопастей, которое в дальнейшем пойдёт на создание новых.

Композитный материал крайне устойчив не только к воздействиям окружающей среды — без утилизации он никуда не денется ещё тысячи лет

Сколько стоят ветряки?

Ветряные турбины домашнего или сельскохозяйственного масштаба

Ветряные турбины мощностью менее 100 киловатт стоят от 3000 до 8000 долларов за киловатт мощности. Установка мощностью 10 киловатт (размер, необходимый для питания большого дома) может иметь установленную стоимость от 50 000 до 80 000 долларов (или больше).

Ветряные турбины имеют значительную экономию на масштабе. Турбины меньшего размера для фермерских или жилых домов в целом стоят меньше, но они дороже за киловатт производимой энергии.Часто существуют налоговые и другие стимулы, которые могут резко снизить стоимость ветроэнергетического проекта.

Коммерческие ветряные турбины

Затраты на ветряную турбину коммунального масштаба колеблются от 1,3 до 2,2 млн долларов на МВт установленной паспортной мощности. Большинство установленных сегодня промышленных турбин имеют мощность 2 МВт и стоят примерно 3-4 миллиона долларов.

Общие затраты на установку ветряной турбины промышленного масштаба будут существенно различаться в зависимости от количества заказанных турбин, стоимости финансирования, даты заключения договора о покупке турбины, контрактов на строительство, местоположения проекта и других факторов.Компоненты затрат для ветроэнергетических проектов включают другие вещи, помимо турбин, такие как расходы на оценку ветровых ресурсов и анализ участка; строительные расходы; разрешительные и межсетевые исследования; модернизация инженерных сетей, трансформаторов, защитного и измерительного оборудования; страхование; эксплуатация, гарантия, обслуживание и ремонт; юридические и консультационные услуги. Другие факторы, которые повлияют на экономику вашего проекта, включают налоги и льготы.

Дополнительные ссылки

Страница Windustry по экономике малого ветра, включая ссылку на наш Small Wind Calculator

Страница ветроэнергетики о затратах на ветровые проекты в сообществах

Список производителей турбин в нашей ветровой библиотеке

Страница Совета по сертификации малых ветроэнергетических установок о сертифицированных малых ветровых турбинах (для получения информации о ценах обращайтесь к компаниям, указанным в списке)

Межгосударственный консультативный совет по турбинам Единый список ветряных турбин

Национальная ветряная вахта | Размер промышленных ветряных турбин

См. Также информационный бюллетень NWW: «Насколько велика ветряная турбина?» [28 КБ PDF]

Насколько велика ветряная турбина?

Промышленные ветряные турбины намного больше, чем те, которые вы можете увидеть на школьном дворе или за чужим домом.

Например, широко используемая модель GE мощностью 1,5 мегаватта состоит из 116-футовых лопастей на вершине 212-футовой башни общей высотой 328 футов. Лезвия охватывают вертикальное воздушное пространство размером чуть менее акра.

1,8-мегаваттный Vestas V90 из Дании имеет 148-футовые лопасти (охват более 1,5 акра) на 262-футовой башне, всего 410 футов.

Еще одна модель, которую чаще можно увидеть в США, — это 2-мегаваттная Gamesa G87 из Испании с лопастями высотой 143 фута (чуть менее 1,5 акра) на 256-футовой башне общей площадью 399 футов.

Многие существующие и новые модели достигают общей высоты более 600 футов. См. Спецификации для нескольких моделей на AWEO.org.

Как транспортируются компоненты ветряной турбины?

Транспортировка таких крупных предметов и кранов, необходимых для их сборки, часто вызывает проблемы в отдаленных районах, где они обычно строятся. Дороги должны быть расширены, повороты выпрямлены, а в диких местах вообще построены новые дороги.

На какой платформе установлена ​​ветряная турбина?

Стальная башня закреплена на платформе из более чем тысячи тонн бетона и стальной арматуры, диаметром от 30 до 50 футов и глубиной от 6 до 30 футов.Валы иногда опускают дальше, чтобы закрепить его. Горные вершины должны быть взорваны, чтобы создать ровную площадку не менее 3 акров. Платформа имеет решающее значение для стабилизации огромного веса турбины в сборе.

Сколько весят ветряные турбины?

В 1,5-мегаваттной модели GE только гондола весит более 56 тонн, лопасть в сборе весит более 36 тонн, а сама башня весит около 71 тонны — общий вес 164 тонны. Соответствующий вес для Vestas V90 составляет 75, 40 и 152, всего 267 тонн; а для Gamesa G87 72, 42 и 220 — всего 334 тонны.

Что такое гондола?

Редуктор, который преобразует медленный поворот лопастей в более высокую скорость ротора, и генератор представляют собой массивные части оборудования, размещенные в контейнере размером с автобус, называемом гондолой, наверху башни. Лопасти прикреплены к ступице ротора на одном конце гондолы. В некоторых гондолах есть вертолетная площадка.

Ветряные турбины более опасны, чем другие конструкции аналогичного размера?

Помимо шума и вибрации, которые неизбежно производят такие огромные движущиеся машины, они должны быть украшены мигающими огнями днем ​​и ночью, чтобы улучшить их видимость.Подвижные лопасти привлекают внимание. И они должны быть возведены там, где нет других высоких сооружений, препятствующих ветру.

Какая площадь требуется для установки ветроэнергетики?

Огромные турбины требуют соответственно большой площади вокруг них, свободной от деревьев и других турбин, чтобы максимально усилить воздействие ветра и избежать помех. У них должен быть зазор 10 диаметров ротора по направлению ветра и 3 диаметра ротора во всех остальных направлениях. В ряду из нескольких турбин, перпендикулярных ветру (как на горном хребте), GE 1.Для модели мощностью 5 МВт потребуется не менее 32 акров, а для Vestas V90 — 78 акров для каждой башни. В массиве, который может использовать ветер с любого направления, GE требуется 82 акра, а Vestas V90 — 111 акров на башню.

На практике площадь варьируется, в среднем около 50 акров на мегаватт мощности. На горных хребтах турбины обычно выжимаются примерно до 10 МВт на милю.

Можно ли и дальше использовать пространство вокруг ветряной турбины?

Только подвергая себя опасности.Помимо неприятных шумов и отвлекающих движений, ветряные турбины небезопасны. Это высоковольтные электрические устройства с большими подвижными частями. Подсчитано, что на каждые 100 турбин отламывается одна лопатка (см. Larwood, 2005). Зимой массивные ледяные покровы могут нарастать, а затем падать или отбрасываться. Доступ к земле вокруг ветряных турбин обычно ограничен даже для землевладельца.

Являются ли турбины большего размера более эффективными?

Нет, они просто побольше. Мощность зависит от скорости ветра и комбинации диаметра лопастей и размера генератора. Большие лопасти на более высокой башне могут улавливать больше ветра для работы более крупного генератора, но они не делают это более эффективно, чем модели меньшего размера, и для них требуется соответственно большая площадь вокруг них.

Ветряная турбина | технология | Британника

Ветряная турбина , устройство, используемое для преобразования кинетической энергии ветра в электричество.

ветряная турбина

Компоненты ветряной турбины.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Ветряные турбины бывают нескольких размеров, с небольшими моделями, используемыми для обеспечения электроэнергией сельских домов или коттеджей, и моделями в масштабе общины, используемыми для обеспечения электричеством небольшого количества домов в сообществе.В промышленных масштабах многие большие турбины собираются в ветряные электростанции, расположенные в сельской местности или на море. Термин ветряная мельница , который обычно относится к преобразованию энергии ветра в энергию для измельчения или перекачивания, иногда используется для описания ветряной турбины. Тем не менее, термин ветровая турбина широко используется в основных ссылках на возобновляемые источники энергии ( см. Также ветровая энергия).

Типы

Существует два основных типа ветряных турбин, используемых при реализации ветроэнергетических систем: ветровые турбины с горизонтальной осью (HAWT) и ветровые турбины с вертикальной осью (VAWT).HAWT являются наиболее часто используемым типом, и каждая турбина имеет две или три лопатки или диск, содержащий множество лопаток (многолопастный тип), прикрепленных к каждой турбине. VAWT способны справляться с ветром, дующим с любого направления, и обычно изготавливаются с лопастями, которые вращаются вокруг вертикального столба.

HAWT характеризуются как устройства с высокой или низкой прочностью, в которых под прочностью понимается процентная доля рабочей площади, содержащей твердый материал. Высокопрочные HAWT включают многолопастные типы, которые покрывают всю площадь, охватываемую лопастями, твердым материалом, чтобы максимально увеличить общее количество ветра, соприкасающегося с лопастями. Примером высокопрочного HAWT является многолопастная турбина, используемая для перекачивания воды на фермах, часто встречающаяся в ландшафтах американского Запада. В низкопрочных HAWT чаще всего используются две или три длинные лопасти и они напоминают воздушные винты по внешнему виду. HAWT с низкой прочностью имеют низкую долю материала в рабочей области, что компенсируется более высокой скоростью вращения, используемой для заполнения рабочей области. HAWT с низкой прочностью являются наиболее часто используемыми коммерческими ветряными турбинами, а также типом, наиболее часто представленным в СМИ.Эти HAWT обеспечивают максимальную эффективность при производстве электроэнергии и, следовательно, являются одними из самых экономичных используемых конструкций.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Менее используемые, в основном экспериментальные VAWT включают конструкции, которые различаются по форме и способу использования энергии ветра. VAWT Дарье, в котором используются изогнутые лезвия с изогнутой аркой, стал наиболее распространенным VAWT в начале 21 века. VAWT H-типа используют два прямых лезвия, прикрепленных к каждой стороне башни в H-образной форме, а VAWT V-типа используют прямые лезвия, прикрепленные под углом к ​​валу, образуя V-образную форму.Большинство VAWT экономически неконкурентоспособны с HAWT, но сохраняется интерес к исследованиям и разработкам VAWT, особенно для построения интегрированных ветроэнергетических систем.

Оценка выработки электроэнергии

Согласно закону Беца, максимальное количество энергии, которое может генерировать ветряная турбина, не может превышать 59 процентов кинетической энергии ветра. Учитывая это ограничение, ожидаемая мощность, вырабатываемая конкретной ветряной турбиной, оценивается по кривой мощности скорости ветра, полученной для каждой турбины, обычно представленной в виде графика, показывающего соотношение между генерируемой мощностью (киловатты) и скоростью ветра (метры в секунду). Кривая мощности скорости ветра изменяется в зависимости от переменных, уникальных для каждой турбины, таких как количество лопастей, форма лопастей, рабочая площадь ротора и скорость вращения. Чтобы определить, сколько энергии ветра будет генерироваться конкретной турбиной в конкретном месте расположения, кривую мощности ветра турбины необходимо связать с частотным распределением скорости ветра для этого участка. Распределение частоты скорости ветра представляет собой гистограмму, представляющую классы скорости ветра и ожидаемую периодичность часов в году для каждого класса скорости ветра.Данные для этих гистограмм обычно предоставляются измерениями скорости ветра, собранными на месте и используемыми для расчета количества часов, наблюдаемых для каждого класса скорости ветра.

Приблизительную оценку годовой выработки электроэнергии в киловатт-часах в год на площадке можно рассчитать по формуле, умножающей среднегодовую скорость ветра, площадь охвата турбины, количество турбин и коэффициент, оценивающий производительность турбины на площадке. Однако дополнительные факторы могут снизить годовые оценки производства энергии в разной степени, в том числе потери энергии из-за дальности передачи, а также доступности (то есть, насколько надежно турбина будет вырабатывать энергию, когда дует ветер).К началу 21 века большинство коммерческих ветряных турбин работали с готовностью более 90 процентов, а некоторые даже работали с 98-процентной готовностью.

6 моделей высокоэффективных ветряных турбин

Стремясь повысить эффективность и снизить затраты, разработчики ветряных турбин разработали ряд интересных и, возможно, радикальных проектов новых турбин, а также расширили возможности обычных моделей. . Этот образец инноваций исследовал такие области, как дизайн материалов, аэродинамика, размер и форма ротора, а также долговечность.Вот шесть наиболее интересных дизайнов, появившихся в последнее время.

1. Ветряная турбина Vortex без лопастей

Vortex Bladeless — это компания, которая разработала безлопастную ветряную турбину, которая, по ее словам, может быть более эффективной, менее заметной и более безопасной для дикой природы, особенно птиц, чем обычные турбины. RSPB и Кампания в защиту сельских районов Англии (CPRE), громкие критики ветроэнергетики, приветствовали новую турбину, которая не содержит движущихся частей и практически бесшумна, а также снижает вибрацию.

Турбина использует энергию завихренности, при которой ветер обходит неподвижную конструкцию, создавая циклический узор вихрей, который затем вызывает колебания конструкции. Новая турбина улавливает эту энергию через неподвижную мачту, генератор энергии и полый легкий цилиндр. В нем нет движущихся частей, что устраняет необходимость в смазке и снижает износ. Это также дешевле и экологичнее.

2. Liam F1

Голландская техническая фирма Archimedes разработала городскую ветряную турбину Liam F1 для домашнего использования, вырабатывающую до 80 процентов энергии ветра, но при этом значительно более тихую, чем обычные турбины, компактные и доступные по цене.Он также может улавливать энергию ветра с разных направлений. Турбина оснащена ротором, обращенным вперед, но сконструирована по образцу винтового насоса Архимеда, который использовался в Древней Греции для перекачивания воды.

Лезвие имеет форму спирали, что позволяет ему поворачиваться и собирать энергию ветра под углами до 60 ° от центральной оси. Турбина может вырабатывать энергию за счет ветра со скоростью до 5 метров в секунду, обеспечивая до 1500 киловатт-часов в год, что позволяет обеспечивать от трети до половины электричества в среднем голландском доме.

3. Invelox

Invelox был разработан Sheerwind, компанией из Миннесоты, США. Он имеет форму воронки с всенаправленной зоной всасывания, которая позволяет собирать ветер с разных направлений. Ветер направляется через систему и концентрируется, а затем ускоряется в секции эффекта Вентури системы.

Эффект Вентури — это явление, которое возникает, когда жидкость, протекающая по трубе, проталкивается через узкое сечение, что приводит к снижению давления и увеличению скорости.Затем ветер доставляется к турбинам / генераторам и преобразуется в электричество. В технологии используются современные турбины и роторы, но они опускаются до уровня земли, что упрощает и удешевляет эксплуатацию и обслуживание.

4. Tubercle

На самом деле это тип лопасти ротора, который можно использовать как в ветряных турбинах, так и в морских энергетических устройствах, разработанный компанией Whalepower, основатель которой доктор Франк Э. Фиш заметил, Горбатые киты используют странные неровности на переднем крае плавников, чтобы использовать динамику жидкости в морской среде.Компания создала версии этих выступов на передней кромке роторов, чтобы преодолеть ограничения гидродинамики. Это, в свою очередь, увеличивает эффективность и надежность, а также снижает уровень шума.

5. GE 2.5-120

Ветряная турбина 2.5-120 — это обычная модель, разработанная для обеспечения высокой производительности, надежности и доступности и основанная на характеристиках своих предшественников. Турбина оснащена 120-метровым ротором с однолопастным регулятором шага, включающим последние усовершенствования в управлении нагрузкой, низким уровнем акустической эмиссии, эффективным преобразованием электроэнергии и надежными характеристиками.

Он был разработан для лесных массивов и участков с умеренным и средним ветром и предлагает 25-процентное увеличение коэффициента мощности и 15-процентное увеличение годового производства энергии (AEP). Это, в свою очередь, увеличивает часы работы при полной нагрузке, улучшая экономику проекта для разработчиков ветряных электростанций.

6. EWT DW61

DW61 (Direct Wind 61) был разработан EWT на основе опыта DW54. Турбина была спроектирована для значительного увеличения выходной мощности за счет большего диаметра ротора, что является результатом новейших аэродинамических конструкций лопастей и передовых технологий управления.

Компания сосредоточила свое развитие на глобальных требованиях к локализованной генерации, как внутри сети, так и вне сети, для обеспечения высокой доходности и конкурентоспособных затрат в отношении поставок в местные сети. Прототип DW61 был недавно установлен в Лелистаде, Нидерланды, и компания ожидает, что первые блоки будут развернуты в третьем квартале 2016 года.

Эффективно для бытового использования 2020

Пришло время вам перейти на энергию ветра, производить ваше собственное электричество и вы увидите волшебное сокращение своих ежемесячных счетов за электроэнергию.

Используя энергию ветра, бесплатный источник энергии, вы также сделаете мир лучше, сократив количество загрязняющих веществ, попадающих в атмосферу, на 2 тонны.

Эти турбины выпускаются в различных вариантах — от недорогих маломощных моделей до морских турбин — так что каждый домовладелец найдет что-то для себя.

Но как определить лучшую ветряную турбину для дома, отвечающую вашим требованиям?

В следующем посте мы расскажем обо всем, что вам нужно знать, чтобы помочь вам выбрать идеальный ветряк для вашего дома.

Мы также рассмотрим некоторые из самых эффективных домашних ветряных турбин, доступных в настоящее время на рынке.

Может ли ветряная турбина питать дом?

Если вы хотите добиться энергетической независимости (полностью отключиться от сети), вам может быть интересно, сможет ли типичная домашняя ветряная мельница привести в действие весь ваш дом.

Чтобы ответить на этот вопрос, вам сначала нужно понять среднее энергопотребление для типичного американского дома с современной техникой.

Среднее количество домохозяйств:

Прибл.10932 кВт / ч электроэнергии каждый год, что составляет около 911 кВт / ч в месяц.

А это означает, что вам понадобится ветрогенератор для жилых помещений с минимальным порогом от 5 до 15 кВт, чтобы вы могли полностью отключиться от сети.

Честно говоря, большинство отечественных турбин, доступных на рынке, даже близко не достигают этого порогового значения выходной мощности.

Итак, как выйти из сети?

SECRET предполагает максимальное производство энергии. И вы можете сделать это, используя свою ветряную турбину в сочетании с другими турбинами или приобретя турбину большой мощности.

Или вы можете использовать свою турбину вместе с другим источником энергии, скажем, небольшой солнечной электрической системой. Другими словами, вы создадите гибридную энергосистему, в которой солнечные панели поглощают солнечные лучи в течение дня, а ветряная мельница реагирует на вечерние порывы ветра.

Имейте в виду; Гибридная энергосистема может надежно обеспечивать питание вашего дома, фермы и даже всего сообщества, не полагаясь на электроэнергию.

10 Лучшая ветряная турбина для домашнего использования:

1.Happybuy ветряной генератор мощностью 400 Вт

Наш список лучших домашних ветровых турбин начинается с ветряного генератора Happybuy мощностью 400 Вт. Этот чрезвычайно популярный генератор может надежно обеспечивать электроэнергией дом, почту, базу связи и метеостанции. Вы также можете использовать его для зарядки аккумуляторов на лодках, шале, беседках, передвижных домах и т. Д.

Эта ветряная турбина — истинное воплощение превосходных характеристик. Он имеет особую конструкцию магнитной цепи, которая значительно снижает пусковой крутящий момент, что упрощает его пусковую способность.

Поскольку это турбина с вертикальной осью, она обладает особой способностью собирать турбулентный воздушный поток вокруг зданий и сооружений. Интегрированная автоматическая тормозная система защищает турбину от резких или высоких скоростей ветра. Не забудьте про интеллектуальное микропроцессорное управление, которое помогает эффективно регулировать напряжение и ток.

Каждая часть этой турбины изготовлена ​​из высококачественных, устойчивых к атмосферным воздействиям материалов для максимального срока службы. 3 лезвия изготовлены из высокопрочного нейлонового волокна, что обеспечивает беспрецедентную долговечность год за годом.

Наверное, самое лучшее в этой турбине — это простота ее установки. В комплект поставки входят ВСЕ необходимые материалы и простые инструкции для беспроблемной установки. Все предыдущие пользователи этой турбины согласны с тем, что ее настроить довольно быстро и просто.

Основные характеристики:

• Система автоматического торможения
• Высокопрочная лопасть
• 3-лопастная турбина
• Трехфазный генератор на постоянных магнитах
• Автоматическая регулировка направления ветра
• Номинальная мощность турбины: 400 Вт

2.Ветряная мельница (DB-400) Ветряная турбина мощностью 400 Вт

Ветряная мельница (DB-400) — еще один хорошо сконструированный ветрогенератор, который может использоваться как на море, так и на суше. Он изготовлен с использованием полипропилена и стекловолокна и устойчив к атмосферным воздействиям, что позволяет ему выдерживать самые суровые условия.

Эта ветряная турбина для жилых помещений мощностью 400 Вт также чрезвычайно проста в установке. Поставляется со всеми необходимыми монтажными материалами и простой инструкцией по изготовлению. Другими словами, вам не нужно тратить лишние деньги на найм профессионала, который настроит его для вас.

После настройки генератор требует для запуска невероятно низкой скорости ветра (6,7 миль в час). Он также поставляется со встроенным MPPT, который помогает ему легко преобразовывать более высокое выходное напряжение постоянного тока в более низкое напряжение для зарядки батарей.

Как и вышеупомянутая турбина, эта модель также оснащена автоматической системой торможения, которая предотвращает повреждение генератора при сильном ветре и перезарядке.

Даже со всеми этими высококлассными функциями этот генератор имеет доступную стоимость и при этом обеспечивает надежную работу.Вы можете положиться на него, чтобы обеспечить питание вашего небольшого дома или любых требовательных приложений. У него идеальный баланс между ценой и производительностью.

Основные характеристики:

• Номинальная мощность: 400 Вт
• Идеально для использования на суше и на море
• Автоматическая тормозная система
• Простая самостоятельная установка
• Может использоваться вместе с солнечными системами
• 1- год гарантии производителя
• Качественное лезвие и детали

3.ЭКОЛОГИЧНЫЙ ветряк-генератор мощностью 400 Вт

Если вы ищете лучшую домашнюю ветряную турбину, которая позволит вам полностью отключиться от сети, подумайте о приобретении этого пакета. Эта комбинация ветряной турбины и солнечной панели создаст гибридную энергосистему, которая максимизирует производство энергии в вашем доме, предоставляя вам энергетическую независимость.

Комплект состоит из ветряной турбины мощностью 400 Вт и солнечной панели мощностью 100 Вт. Солнечная энергия будет поглощать солнечные лучи в течение дня и преобразовывать их в электрическую энергию, а ветряная турбина будет собирать воздушное пространство и преобразовывать его в электричество.

Когда вы объедините эти два бесплатных источника энергии, вы можете быть уверены, что ваша батарея всегда будет заряжена, независимо от погоды. Это дает вам возможность полностью отключиться от сети и достичь энергетической независимости.

Установить гибридную систему невероятно просто благодаря прилагаемому набору инструкций. Имейте в виду, что в контроллер также включен AutoDetect на 20 А, который помогает регулировать ток и напряжение в реальном времени.

Основные характеристики:

• Генератор ветряной турбины 400
• Поликристаллическая солнечная панель 100 Вт
• Гибридный контроллер 20A в комплекте

4.Ветряная мельница Automaxx, 600 Вт, комплект для ветрогенератора

Если вы ищете домашнюю ветряную турбину с немного большей выходной мощностью, то это она. Турбина состоит из 3 лопастей из стекловолокна и ротора диаметром 4,3 фута. Эти компоненты работают вместе, чтобы произвести холодную мощность в 600 Вт. И если хотите, вы можете добавить к турбине солнечную панель для 100% автономного питания.

Ветровой турбине требуется невероятно низкая скорость ветра 6,7 миль в час для запуска на полную мощность. Он работает без устали, вырабатывая до 100 А энергии, чтобы ваш аккумулятор всегда был полностью заряжен.

Как и большинство устройств, которые мы обсуждали выше, эта модель также оснащена автоматической тормозной системой, которая защищает ее от повреждений, вызванных перезарядкой или воздействием сильного ветра.

Вам не нужно нанимать профессионала для установки этой ветряной турбины в вашем доме, благодаря инструкциям DIY, включенным в комплект поставки. Кроме того, в комплект входит все необходимое для установки оборудование для беспроблемной установки.

Основные характеристики:

• Интегрированная автоматическая тормозная система
• Простые инструкции по установке своими руками
• MPPT контроллер в комплекте
• Конструкция из стекловолокна премиум-класса

10 больших ветряных турбин | Windpower Monthly

Взгляните на десять самых больших ветряных турбин, доступных сегодня на рынке.

Мы ориентируемся на турбины, которые находятся в производстве или на которые принимаются заказы — исключая снятые с производства, испытательные прототипы для тех, которые так и не были сделаны, и проекты, которые все еще находятся на чертежных досках, — чтобы проверить надежность крупнейших моделей отрасли.

Обновлено 3 сентября 2018 г.

===

1. MHI Vestas V164-9.5MW

Номинальная мощность: 9,5 МВт Диаметр ротора: 164 м
Трансмиссия: Среднескоростной редуктор Класс IEC: S

MHI Vestas продолжает лидировать по выпуску коммерчески доступных турбин.

Совместное предприятие, действующее уже пятый год, показало, что платформа V164, первоначально заявленная как модель мощностью 7 МВт в 2011 году, все еще может развиваться дальше, в то время как конкуренты изучают совершенно новые продукты.

Новый генеральный директор MHI Vestas Филипп Кавафян сказал, что он может стать «рабочей лошадкой» оффшорной индустрии, и выразил желание сохранить конкурентоспособность платформы еще на несколько лет, делая ставку на то, что отрасль желает проверенной конструкции вместо новой, хотя и более крупной модели.

Его версия турбины мощностью 8-8,8 МВт была установлена ​​(или планируется установить) на нескольких проектах в Великобритании, Голландии, Дании и Германии, всего их 2.24ГВт.

MHI Vestas потерпела небольшую неудачу, когда испытательная турбина мощностью 9,5 МВт в Дании была уничтожена в результате пожара в 2017 году, причиной которого был неисправный компонент, поврежденный во время установки.

Этот компонент был уникальным для демонстрационной машины и не повлиял на программу испытаний, и модель получила сертификацию в июне 2018 года.

V164-9,5 МВт имеет трубопровод примерно 3,7 ГВт. Она была названа предпочтительной турбиной для ветряных электростанций Moray East мощностью 950 МВт и Triton Knoll мощностью 860 МВт у восточного побережья Великобритании.Оба проекта получили поддержку в контрактах 2017 года на аукцион поддержки различий.

Он также предназначен для бельгийского проекта Northwester 2 мощностью 224 МВт, немецкого проекта Deutsche Bucht мощностью 252 МВт и участка Borssele III & IV мощностью 731,5 МВт в Нидерландах, где две модели будут впервые установлены на фундаменте с одноковшовым ковшом.

За пределами Европы производитель объявил о подписании соглашения о предпочтительном поставке турбин для своей платформы V164 мощностью 8–9,5 МВт для проектов на Тайване с Copenhagen Infrastructure Partners, которая владеет тремя объектами в округе Чанхуа на западе страны.

---

2. Siemens Gamesa SG 8.0-167 DD

Номинальная мощность 8 МВт Диаметр ротора 167 м
Трансмиссия Прямой привод IEC Class S (1B)

Siemens Gamesa — еще одна большая турбина, которая претерпела регулярные и постепенные изменения с момента ее первоначального запуска в 2011 году в виде блока мощностью 6 МВт с ротором длиной 120 метров.

Эта модель SG 8.0-167 была представлена ​​на конференции WindEurope в Амстердаме в ноябре 2017 года.

Несмотря на то, что его мощность на паспортной табличке составляет 8 МВт, ее потенциально можно увеличить до 9 МВт с помощью опции режима мощности.

Диаметр ротора теперь составляет 167 метров — самый большой из имеющихся на рынке — по сравнению с предыдущими 154-метровыми версиями, что обеспечивает удельную мощность 365 Вт / м. ² при условии мощности 8 МВт.

Последняя эволюция также выиграла от слияния компаний Siemens и Gamesa, последняя из которых владела ныне несуществующей турбиной Adwen мощностью 8 МВт, как с точки зрения технологии, так и с точки зрения трубопроводов.

Его предшественники мощностью 6 МВт с ротором длиной 154 и 120 метров были установлены, среди прочего, на площадках Ørsted Westermost Rough (Великобритания) мощностью 210 МВт, Gode Wind 2 (Германия) и Equinors 402 МВт (Великобритания), в то время как последующие 7 МВт считает в своем послужном списке проект Hornsea Project One мощностью 1,2 ГВт и восточную фазу проекта Walney Extension мощностью 329 МВт в Великобритании.

Вместе с аутрайдером мощностью 3,6 МВт они сделали SGRE ведущим производителем оффшорных ветряных турбин в мире.

За десять месяцев с момента запуска новая платформа мощностью 8 МВт получила заказы почти на 5.7 ГВт мощности оффшорной ветроэнергетики, в том числе 1,5 ГВт во Франции, взятые у Adwen, 900 МВт в Дании и 1,4 ГВт в Великобритании, а также более мелкие заказы в Германии, Нидерландах и Тайване, означают, что лидирующие позиции SGRE на рынке остаются относительно безопасными.

В отличие от конкурента MHI Vestas, Siemens Gamesa не скрывала, что планирует создать турбину мощностью 10 МВт для следующего поколения, но объявление GE Renewable Energy о ее машине мощностью 12 МВт в начале этого года могло ускорить процесс.

---

3.Goldwind GW154 6,7 МВт

Номинальная мощность: 6,7 МВт Диаметр ротора: 154 м
Трансмиссия: Прямой привод с постоянным магнитом Класс IEC: I

Ведущий производитель турбин в Китае раскрыл более подробную информацию о своей новой морской платформе с прямым приводом мощностью 6 МВт в ноябре, хотя с тех пор компания заметно молчала о своих успехах.

Заявлено три варианта: турбина мощностью 6,7 МВт с диаметром ротора 154 метра; и 6.Машины мощностью 45 МВт с диаметром ротора 164 и 171 метр.

Диапазон удельной мощности от 281 Вт / м ² для GW171 / 6,45 до 360 Вт / м ² для GW154 / 6,7 МВт.

GW171 / 6.45 обещает более длинные лопасти ротора, чем в настоящее время предлагает MHI Vestas или Siemens Gamesa.

Но поставщик лопастей LM Wind Power имеет опыт изготовления лопастей длиной 88,4 метра для мертворожденной турбины Adwen AD 8-180.

Производство лопастей диаметром 75,1 метра для 6.Модель 7MW, самая длинная из произведенных в Китае, была запущена в сентябре 2017 года.

Первым приоритетом является GW154 / 6.7M, который предназначен в первую очередь для работы в районах с сильным ветром у побережья восточных провинций Фуцзянь и Гуандун.

Версии с более низким рейтингом и более длинными лопастями будут ориентированы на участки с более низкой средней скоростью ветра.

Goldwind утверждает, что Япония и Южная Корея являются основными целевыми рынками за пределами Китая, но Европа и Индия также могут предоставить коммерческие возможности в будущем.

---

4. Senvion 6.2M 152

Номинальная мощность: 6,15 МВт Диаметр ротора: 152 м
Трансмиссия: Высокоскоростной редуктор Класс IEC: S

Впервые представленная в 2004 году как машина мощностью 5 МВт с диаметром ротора 126 метров и обозначенная как Repower, эта морская турбина, похоже, приближается к концу своего производственного цикла, несмотря на то, что мощность, указанная на паспортной табличке, увеличилась до 6,15 МВт, а диаметр ротора до 152 метров. .

Senvion установила 72 агрегата в 2017 году, 54 на Nordsee One и 18 на Nordergrunde, оба в немецком Северном море, хотя у них был меньший диаметр ротора 126 метров.

Вариант с более длинными лопастями, для которого Senvion заявляет об увеличении урожайности на 20% при скорости ветра 9,5 м / с и удельной мощности 339 Вт / м ² , в настоящее время устанавливается на проекте Trianel Borkum II мощностью 203 МВт.

Но после этого в книге заказов нет ничего примечательного.

Внимание неуклонно обращается к планам Senvion по созданию турбины мощностью 10 МВт, что необходимо для того, чтобы компания была конкурентоспособной с MHI Vestas, Siemens Gamesa и GE в шельфовом секторе.

Панъевропейский проект по разработке такой турбины был запущен 1 мая 2018 года при гранте Европейской комиссии в размере 25 миллионов евро.

Заинтересованные стороны также включают ABB, EnBW, Jan de Nul и Principle Power. В рамках проекта, получившего название RealCoE, к 2021 году планируется установить предсерийную турбинную установку в морской среде.

Срок службы и объем производства этой морской турбины с прямым приводом, вероятно, будут короткими и небольшими.

GE уже планирует модернизировать производственное предприятие в Сен-Назере на севере Франции, чтобы разместить на нем новую машину мощностью 12 МВт, серийное производство которой должно начаться в 2021 году.

GE приобрела турбину, когда купила электроэнергетический бизнес Alstom в 2015 году.

Машина Haliade мощностью 6 МВт имела хороший портфель заказов на французские проекты, но их выполнение постоянно откладывалось.

Первым коммерческим применением турбины был проект блок-Айленд мощностью 30 МВт на восточном побережье США.

За пределами Франции единственным крупномасштабным заказом был проект Merkur мощностью 396 МВт в Северном море Германии, который сейчас строится.

В какой степени GE будет следовать принципам конструкции 6 МВт с его машиной мощностью 12 МВт — особенно с функцией «чистого крутящего момента», которая направляет нагрузку непосредственно на переднюю раму, а не на трансмиссию, еще предстоит увидеть.

---

6. Мин Ян SCD 6.0

Номинальная мощность: 6 МВт Диаметр ротора: 140 м
Трансмиссия: Среднескоростной редуктор Класс IEC: IIB

Эта радикальная двухлопастная турбина с противотоком, разработанная немецкой инженерной консалтинговой компанией Aerodyn, должна была стать машиной, которая выведет китайский морской ветроэнергетический сектор на большие глубины, вдали от береговых участков, где скорость ветра наиболее высока.

Но китайский оффшорный сектор не показал никаких признаков спешки в эти районы, по понятным причинам предпочитая накапливать опыт вблизи берега и с использованием проверенных технологий.

В результате почти через десять лет после того, как Мин Ян приобрел лицензию на производство турбины, она все еще не перешла к серийному производству.

Первый прототип был установлен в приливной зоне Лунъюань Рудонг в Китае в 2014 году.

Турбина была спроектирована для защиты от тайфунов и оснащена посадочной площадкой для вертолета, частично интегрированной с конструкцией гондолы.Он имеет диаметр ротора 140 метров и удельную мощность 309 Вт / м ² .

---

7. Doosan WindS500

Номинальная мощность: 5,5 МВт Диаметр ротора: 140 м
Трансмиссия: Высокоскоростной редуктор Класс IEC: I

Корейская фирма Doosan приобрела права на производство этой морской турбины мощностью 5,5 МВт в 2017 году, следуя примеру Dongfang и Hyundai Heavy Industries, которые подписали лицензионные соглашения со своим проектировщиком, американской компанией ASMC Windtec Solutions.

Турбина существует уже некоторое время. Dongfang установил первый прототип на суше в Китае еще в 2012 году, а второй — на приливной ветряной электростанции Рудонг в восточном Китае в следующем году.

Прототип Hyundai был установлен на берегу южнокорейского острова Чеджу (вверху) в 2014 году.

Однако ни одна из компаний не стала активно заниматься серийным производством, и покажет ли Doosan более быстрый прогресс.

AMSC предлагает выбор между генератором на постоянных магнитах и ​​индукционным генератором с двойным питанием.Он также является эксклюзивным поставщиком электрических систем управления турбиной.

Высокоскоростная турбина с редуктором имеет диаметр ротора 140 метров, предназначена для мест с высокой скоростью ветра и имеет удельную мощность 357 Вт / м. ² .

---

8. Hitachi HTW5.2-136

Номинальная мощность: 5,2 МВт Диаметр ротора: 126-136 м
Трансмиссия: Среднескоростной редуктор Класс IEC: S

Медленное развитие оффшорной ветроэнергетики в Японии означает, что Hitachi 5.Турбина по ветру мощностью 2 МВт остается в режиме ожидания.

Компания разработала два варианта: один с диаметром ротора 127 метров, предназначенный для высоких скоростей ветра, и другой, с диаметром ротора 136 метров для режимов слабого ветра.

Оба они произошли от более ранней машины мощностью 5 МВт с диаметром ротора 126 метров.

Восемнадцать единиц каждого типа определены для проектов Северного и Южного порта Кашима, работа над которыми еще не началась.

Hitachi при разработке этой турбины сосредоточилась на плавучем ветре, хотя проекты порта Кашима расположены очень близко к берегу, на мелководье, и турбины там, вероятно, будут установлены на стандартных монопольных фундаментах.

Ключевой технической особенностью является отдельный моментный вал, соединяющий ступицу и коробку передач.

Удельная мощность для HTW5.2-127 составляет 410 Вт / м ² и 358 Вт / м ² для более высокой HTW5.2-136.

---

9. CSIC Haizhuang h251-5.0 МВт

Номинальная мощность: 5 МВт Диаметр ротора: 151 м
Трансмиссия: Высокоскоростной редуктор Класс IEC: IIB

Маловероятно, что они появятся за пределами китайского рынка, по крайней мере 20 из этих турбин в настоящее время работают вместе с турбинами Sewind мощностью 4 МВт на морском проекте Huaneng Rudong мощностью 300 МВт, в 14 км от берега восточной провинции Цзянсу.

Полностью введен в эксплуатацию в октябре 2017 года.

Это обычная трехлопастная, высокоскоростная зубчатая передача, конструкция против ветра, хотя и имеет очень большой диаметр ротора — 151 метр — для турбины мощностью 5 МВт, что отражает ее ориентацию на условия слабого и среднего ветра.

Удельная мощность составляет 279 Вт / м ² , что является чрезвычайно низким показателем для большой морской ветряной турбины.

73-метровые лопасти производит LM Wind Power, но редуктор изготавливается на собственном производстве.

Предполагается, что компания работала над родственной моделью с диаметром ротора 127 метров, предназначенной для использования в районах с сильным ветром, но никаких подробностей пока не обнародовано.

.

---

10. Адвен AD 5-135

Номинальная мощность: 5 МВт Диаметр ротора: 135 м
Трансмиссия: Низкоскоростной редуктор Класс IEC: IA

Adwen AD 5-135 занимает первое место в этом списке, в основном благодаря его недавнему развертыванию (октябрь 2017 г.) на проекте Wikinger мощностью 350 МВт компании Iberdrola в Германии.

Конечно, на смену ей должна была прийти модель мощностью 8 МВт, но в результате приобретения Adwen компанией Siemens-Gamesa эта турбина не вышла за пределы стадии прототипа.

Немецкая консалтинговая компания Aerodyn отвечала за оригинальный дизайн и инновационную гибридную трансмиссию.

Первый прототип был установлен в 2004 году, а коммерческое внедрение последовало в 2007 году, когда Areva приобрела контрольный пакет акций Multibrid.