•  Технологии за използване на вятърна енергия

•  Видове технологии

Ветрогенераторите използват кинетичната енергия на въздушните маси над земната повърхност. Тяхното движение(вятър) е предизвикано от топлината на Слънцето и движението на Земята. Въздухът задвижва перките на ветро-енергийното съоръжение в резултат на разликата в налягането върху повърхностите на витлата. Въртенето им води до директно производство на механична енергия, която може да се превърне в електрическа с помощта на електр- генератор.

 

Автономни системи

Малки вятърни турбини се използват предимно за генериране на енергия за зареждане на акумулаторни батерии, които имат различни приложения, например в отдалечена част на ферма, където би било скъпо да се прекарат кабели от електрическата мрежа. Типични приложения са електрически огради за добитъка, малки електрически помпи и охранителната система. Стандартни размери за ветрови генератори са 50 W с диаметър на ротор около 900мм. Те лесно могат да са инсталират самостоятелно, без помощта на специалист. По-големите генератори за самостоятелни системи са с мощност от 1 до 10 kW и се използват за захранване на отдалечени от електрическата мрежа обекти .

 

Системи свързани с електрическата мрежа

При тези системи произведената от вятърната турбина енергия се подава директно в енергийната мрежа. Те представляват отделни ветрови генератори или цели ветрови ферми с мощност на генераторите от 50 до 2000 kW .

 

Типична ветрова турбина.

Главните компоненти са следните:

  1. Ротор със главина за контролиране ъгъла на лопатката
  2. Роторни лопатки
  3. Анемометрична станция.
  4. Кутия на механизма.
  5. Електрични системи и генератор
  6. Механизъм за отклоняване от курса.
  7. Кула

Повечето кули са цилиндрични, но се използват и решетести. Височините им варират от 25 до 75 метра.

Доминиращият дизайн на ветрови турбини е горно-ветрови, контролирани на място, с постоянна скорост на машината.

 

Роторът се състои от хъб, три витла и система за стъпково регулиране на положението на витлата едно спрямо друго, като всички компоненти са разположени насрещно на вятъра. Витлата са с аеродинамична форма, за да могат да използват подемната сила на въздушното течение.

Трансмисионна система - механичната мощност на роторните витла се подава към генератора посредством трансмисионната система. Състои се от зъбна кутия, блокираща система, както и от спомагателни смазваща и охлаждаща системи. Зъбния блок осъществява преобразуване на оборотите от 16об/мин на 1800 об/мин. Блокиращата система е разработена да “заключва” генератора, когато турбината е спряна.

Генератор - асинхронен генератор, преобразуващ механичната енергия в електрическа.

Въртяща и регулиращи системи - въртящата система обръща корпуса (кутията) на ротора по направлението на вятърната атака използвайки задвижващ и зъбен механизъм. Микропроцесорна система следи и контролира състоянието на системите на вятърния генератор. Регулиращите системи са разработени за дистанционно обслужване от станция посредством оптични влакна.

 

•  Мога ли да приложа тази технология в моето предприятие?

Основните въпроси на който трябва да си отговорите са:

Има ли ветрови потенциал региона в който е разположено Вашето МСП?

Отговорът на този въпрос дава “Ветроенергиен Одит” от специалисти.

Но преди да се обърнете към тях можете сами да прецените според данните от най-близката метеорологична станция за скоростта и посоката на преобладаващите ветрове, според ландшафтни образования (ждрело, хълмове), близост до големи водни басейни (морета, океани) и локални признаци – полегнали в една посока дървета.

Можете да започнете като проверите на Картата на ветровете в Европа дали Вашият регион е подходящ за внедряване на Ветроенергийна Технология.

Карта на ветровете в Европа

Друг важен фактор са местните ветрове.

 

Мoрски бриз . Това е вятър, който се поражда от температурната разлика море-суша през деня и през нощта и се наблюдава в област, широка няколко десетки километра от брега.

Планинскo-дoлинни ветрове . Причината, която ги поражда в основата си, е същата както при морския бриз -температурният контраст. През ясните нощи върховете на планините и високите хълмове изстиват повече и по-бързо от поднoжията. Изстиналият и уплътнен въздух над тях се спуска по склoновете им надолу към низините. Благоприятни релефни форми могат да доведат до увеличаване на скоростта му. Затова планинските ветрове, имат и различни местни имена. Най-известен е вятърът бора.Това е силен студен вятър, характерен за зимното полугодие, който се спуска по стръмни склонове към ниските места подобно на водопад само, че въздушен

Фьон също е вид планински вятър, но пораден от съвсем друга причина. По-малко известен е долинният вятър, който духа отдолу нагоре по склоновете на възвишенията и планините. Причинява се от силното нагряване през лятото на планинските склонове, особено на южните. Въздухът над тях става по-топъл от този над равнинната част на същата височина. Възниква движение, което при влажен въздух води до образуване на облаци по склона и над върха.

Как да изберете размера на турбината?

Размера на турбината трябва да е съобразен с вашите нужди от електроенергия. Вятърните турбини, които се продават на пазара са с точно описани параметри и Вие лесно можете да вземете решение.

NB !!! Имайте предвид, че вятъра е неравномерен източник на енергия и максималният средногодишен добив на енергия може да достигне максимум 20% от капацитета на използваната турбина.

Пример: Ако за малко средно предприятие, далече от електроснабдителната мрежа се инсталира вятърна турбина с номинална мощност 50 kW , за една година – 8760 часа, добивът на електро енергия няма да бъде 50 kW * 8760 часа = 438,000 kW / h , а при най-благоприятни климатични условия ще бъде 87,600 kW / h .

Всяка малка неточност, както при ветроенергийния одит, така и при избора на подходящи турбини, може да доведе до 200 % надценка на годишната електропроизводителност. Тази чувствителност, към точността на ветроенергийния одит и избора на съответния вятърен генератор, се дължи на факта, че мощността на всяка вятърна турбина зависи от третата степен на скоростта на вятъра. - т.е. при двойно увеличение на ветроскоростта, мощността се увеличава 8 пъти, а при тройно - 27 пъти. Затова е много важен предварителният избор на място за фундиране на всяка турбина, защото дори и над малък хълм, с височина спрямо околния терен около 50 метра, скоростта на вятъра на хълма е 2-2,5 пъти по-висока, отколкото в равнинен терен около него. Т.е. подценяването / надценяването на годищното електро-производството на вятърен електрогенератор в разглеждания случай може да бъде в граници от 8 до 14 пъти !!!.