Ветряная электростанция

Реферат на тему:
Ветряная электростанция
План:
Введение



1 Планирование
o 1.1 Исследование скорости ветра
o 1.2 Высота
o 1.3 Экологический эффект
2 Типы ветряных электростанций
o 2.1 Наземная
o 2.2 Прибрежная
o 2.3 Шельфовая
o 2.4 Плавающая
3 ВЭС в России
Примечания
Литература
Введение
Офшорная ветряная электростанция Миддельгрюнден, около Копенгагена, Дания. На
момент постройки она была крупнейшей в мире
Ветряная электростанция — несколько ветрогенераторов, собранных в одном, или
нескольких местах. Крупные ветряные электростанции могут состоять из 100 и более
ветрогенераторов. Иногда ветряные электростанции называют ветряными фермами (от
англ. Wind farm).
1. Планирование
Карта потенциала ветроэнергетики США
1.1. Исследование скорости ветра
Ветряные электростанции строят в местах с высокой средней скоростью ветра — от 4,5
м/с и выше.
Предварительно проводят исследование потенциала местности. Анемометры
устанавливают на высоте от 30 до 100 метров, и в течение одного—двух лет собирают
информацию о скорости и направлении ветра. Полученные сведения могут объединяться в
карты доступности энергии ветра. Такие карты (и специальное программное обеспечение)
позволяют потенциальным инвесторам оценить скорость окупаемости проекта.
Обычные метеорологические сведения не подходят для строительства ветряных
электростанций: эти сведения о скоростях ветра собирались на уровне земли (до 10
метров) и в черте городов, или в аэропортах.
Во многих странах карты ветров для ветроэнергетики создаются государственными
структурами, или с государственной помощью. Например, в Канаде Министерство
развития и Министерство Природных ресурсов создали Атлас ветров Канады и WEST
(Wind Energy Simulation Toolkit) — компьютерную модель, позволяющую планировать
установку ветрогенераторов в любой местности Канады. В 2005 году Программа Развития
ООН создала карту ветров для 19 развивающихся стран, и т. д.
1.2. Высота
Скорость ветра возрастает с высотой. Поэтому ветряные электростанции строят на
вершинах холмов или возвышенностей, а генераторы устанавливают на башнях высотой
30—60 метров. Принимаются во внимание предметы, способные влиять на ветер: деревья,
крупные здания и т. д.
1.3. Экологический эффект
При строительстве ветряных электростанций учитывается влияние ветрогенераторов на
окружающую среду. Законы, принятые в Великобритании, Германии, Нидерландах и
Дании, ограничивают уровень шума от работающей ветряной энергетической установки
до 45 дБ в дневное время и до 35 дБ ночью. Минимальное расстояние от установки до
жилых домов — 300 м.
Современные ветряные электростанции прекращают работу во время сезонного перелёта
птиц.
2. Типы ветряных электростанций
2.1. Наземная
Наземная ветряная электростанция в Испании. Построена по вершинам холмов.
Наземная ветряная электростанция возле Айнажи, Латвия.
Самый распространённый в настоящее время тип ветряных электростанций.
Ветрогенераторы устанавливаются на холмах или возвышенностях.
Промышленный ветрогенератор строится на подготовленной площадке за 7—10 дней.
Получение разрешений регулирующих органов на строительство ветряной фермы может
занимать год и более.
Для строительства необходима дорога до строительной площадки, тяжёлая подъёмная
техника с выносом стрелы более 50 метров, так как гондолы устанавливаются на высоте
около 50 метров.
Электростанция соединяется кабелем с передающей электрической сетью.
Крупнейшей на данный момент ветряной электростанцией является электростанция в
городе Роско (Roscoe), штат Техас, США. Она была запущена 1 октября 2009 года
немецким энергоконцерном E.ON. Станция состоит из 627 ветряных турбин производства
Mitsubishi, General Electric и Siemens. Полная мощность — около 780 МВт. Площадь
электростанции не менее 400 км².[1]
2.2. Прибрежная
Строительство прибрежной электростанции в Германии.
Прибрежные ветряные электростанции строят на небольшом удалении от берега моря или
океана. На побережье с суточной периодичностью дует бриз, что вызвано неравномерным
нагреванием поверхности суши и водоёма. Дневной, или морской бриз, движется с водной
поверхности на сушу, а ночной, или береговой — с остывшего побережья к водоёму.
2.3. Шельфовая
Шельфовые ветряные электростанции строят в море: 10—12 километров от берега.
Шельфовые ветряные электростанции обладают рядом преимуществ:



их практически не видно с берега;
они не занимают землю;
они имеют большую эффективность из-за регулярных морских ветров.
Шельфовые электростанции строят на участках моря с небольшой глубиной. Башни
ветрогенераторов устанавливают на фундаменты из свай, забитых на глубину до 30
метров. Электроэнергия передаётся на землю по подводным кабелям.
Шельфовые электростанции более дороги в строительстве, чем их наземные аналоги. Для
генераторов требуются более высокие башни и более массивные фундаменты. Солёная
морская вода может приводить к коррозии металлических конструкций.
В конце 2008 года во всём мире суммарные мощности шельфовых электростанций
составили 1471 МВт. За 2008 год во всём мире было построен 357 МВт шельфовых
мощностей. Крупнейшей шельфовой станцией является электростанция Миддельгрюнден
(Дания) с установленной мощностью 40 МВт[2].
2.4. Плавающая
Строительство первой плавающей электростанции. Норвегия. Май 2009 года.
Первый прототип плавающей ветряной турбины построен компанией H Technologies BV в
декабре 2007 года. Ветрогенератор мощностью 80 кВт установлен на плавающей
платформе в 10,6 морских милях от берега Южной Италии на участке моря глубиной 108
метров.
Норвежская компания StatoilHydro разработала плавающие ветрогенераторы для морских
станций большой глубины. StatoilHydro построила демонстрационную версию мощностью
2,3 МВт в сентябре 2009 года[3]. Турбина под названием Hywind весит 5 300 тонн при
высоте 65 метров. Располагается она в 10 километрах от острова Кармой, неподалёку от
юго-западного берега Норвегии.
Стальная башня этого ветрогенератора уходит под воду на глубину 100 метров. Над водой
башня возвышается на 65 метров. Диаметр ротора составляет 82,4 м. Для стабилизации
башни ветрогенератора и погружения его на заданную глубину в нижней его части
размещён балласт (гравий и камни). При этом от дрейфа башню удерживают три троса с
якорями, закреплёнными на дне. Электроэнергия передаётся на берег по подводному
кабелю.
Компания планирует в будущем довести мощность турбины до 5 МВт, а диаметр
ротора — до 120 метров.
3. ВЭС в России
На 2008 год общая мощность ВЭС в стране исчислялась 16,5 МВт[4]. Одна из крупнейших
ветровых станций России — Куликовская ВЭС, расположенная в районе посёлка
Куликово Зеленоградского района Калининградской области. Её суммарная мощность
составляет 5,1 МВт. Состоит из ВЭУ датской компании SЕАS Energi Service A.S. (1 новая
мощностью 600 кВт и 20 отработавших 8 лет в Дании мощностью 225 кВт каждая).
Мощность Анадырская ВЭС составляет 2,5 МВт.
Мощность ВЭС у деревни Тюпкильды (Башкортостан) составляет 2,2 МВт.
Заполярная ВЭС, находящаяся около города Воркута в Коми, имеет мощность 1,5 МВт,
построена в 1993 году. Состоит из шести установок АВЭ-250 российско-украинского
производства мощностью 250 кВт каждая.
Около Мурманска строится опытная демонстрационная ВЭУ мощностью 250 кВт[5].