Кто правду несет, тому всех тяжелей Экономика и Мы Народная экономическая газета. Издается с 1990 года
Октябрь
пн вт ср чт пт сб вс
      01 02 03 04
05 06 07 08 09 10 11
12 13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24 25
26 27 28 29 30 31  

ЭНЕРГИЯ СВЕРХУ

Ветроэнергетика: перспективы развития

ЭНЕРГИЯ СВЕРХУ На установочной конференции в Киото (декабрь, 1997) была принята Конвенция по климату, согласно которой страны должны стремиться к сокращению выбросов парниковых газов в атмосферу, которые дает традиционная энергетика, основанная на сжигании углеводородного топлива. Очень важным на современном этапе, при сложившейся экологической обстановке, представляется переход на альтернативные, возобновляемые источники энергии. Речь идет об энергии ветра (ветряные электростанции и ветроэнергетические установки), солнца (солнечные батареи и гелиостанции), морских приливов и отливов, внутреннего тепла Земли, геотермальных вод, отходов сельхозпроизводства (биомассы).

Необходимо отметить, что именно ветроэнергетика представляется одним из наиболее перспективных направлений в разработке и внедрении альтернативных источников энергии. В мире темпы развития ветроэнергетики в последние годы составляли около 30% в год, что превышает темпы роста других энергетических технологий. Исследования долгосрочных перспектив показывают, что энергия ветра может стать одним из наиболее эффективных, возобновляемых "чистых" энергоресурсов.

Странами ЕЭС за счет этого планировалось обеспечить 22% своих энергетических потребностей к 2010 г. и 50% к 2050 г. В настоящее время наибольшие практические успехи в этом направлении достигнуты в области ветроэнергетики. В ряде стран Европы, США, Канаде перешли от внедрения отдельных ветроэнергетических установок (ВЭУ) мощностью в десятки и сотни киловатт к строительству наземных и морских парков таких ВЭУ – ветроферм, суммарной мощностью в десятки и сотни мегаватт с целью использования энергии ветра в промышленных объемах.

В России сегодня уделяют самое пристальное внимание развитию нетрадиционной энергетики. И здесь есть свои перспективы. Значительный экономический эффект даст размещение ветроустановок в районах повышенной ветровой активности. Как верно заметил профессор БГУ и РГТЭУ, академик М. Г. Муталов, в любой точке башкирского Зауралья ВЭУ будут работать круглогодично, так как безветренных дней в этих районах почти не бывает.

Известно, что все ВЭУ как в нашей стране, так и за рубежом, вырабатывают только переменный электрический ток. Большие трудности при этом возникают в связи с необходимостью удержания постоянства уровня напряжения и особенно поддержания частоты (50 периодов в секунду). Это вызвано непостоянством и периодическими колебаниями ветра. Поэтому создаются технические трудности при параллельной работе с энергосистемой.

По технико-экономической целесообразности возникает необходимость создания таких технических устройств генераторов, которые могли бы производить постоянный электрический ток с исключением резких колебаний уровня напряжения и с отсутствием сложных технических устройств по контролю частоты колебательных процессов.

При этом существующие энергоприемники, без вращающихся частей, будут успешно работать и на постоянном токе с увеличенным техническим ресурсом, а устройства с вращающимися частями, как, например, двигатели, будут изготавливаться униполярными и также работать на постоянном токе. Автономная малая энергосистема, как правило, будет действовать на одном уровне напряжения. При необходимости других уровней напряжения будут использоваться делители напряжения.

В решении вышеозначенных проблем успехов добились наши соотечественники - изобретатели из Уфы Н. Г. Ермилов и А. Н. Филиппов. Им удалось создать принципиально новый образец униполярного многовиткового торцевого генератора с самовозбуждением, а кроме того - устройство генератора постоянного тока с независимым возбуждением для дальних передач больших мощностей. При этом все устройства генераторов являются обратимыми.

Известно, что к устройствам, преобразующим энергию ветра, предъявляются требования по регулированию скорости вращения ветроколеса для обеспечения равномерности подачи и сохранения уровня выдаваемого напряжения. Существенным недостатком серийно выпускаемых коллекторных и вентильных электрических машин является наличие коллектора как средства токосъема и коммутации, которое резко снижает надежность и технический ресурс, а щеточно-контактные узлы в подвижной обмотке якоря не позволяют получить высокий уровень напряжения и необходимую мощность.

Магнитопроводы якоря и индукторы в целях устранения вихревых токов выполняются из наборных листов дорогой электротехнической стали, что резко повышает стоимость изготовления генератора. Есть и другие отрицательные нюансы технического характера.

Все эти и другие недостатки полностью устраняются в изобретенных уфимцами устройствах униполярных, бесколлекторных, многовитковых торцовых генераторах.

Скорость ветра на территории Башкортостана не бывает ниже 3-5 сек., что обеспечивает постоянную работу автономных ВЭУ, так как для запуска ветроколеса ВЭУ требуется 2,5 м/сек. Изобретатели из УГАТУ Ф. Р. Исмагилов, И. Х. Хайруллин и Ю. В. Афанасьев создали новый ветродвигатель с устройством регулирования скорости ветроколеса.

В новом устройстве многовитковость генератора обеспечивается весьма важным нововведением - в электрическую цепь неподвижной обмотки якоря введено тело магнитопровода с созданием множества параллельных ветвей, а сама электросхема становится последовательно-параллельной, то есть многовитковой.

Отсутствие колебательной по величине и переменной по направлению электродвижущей силы, с обеспечением постоянства получаемого напряжения, позволяет использовать для изготовления якорной обмотки не дорогой цветной металл, а ферромагнитный сплав, что существенно удешевляет стоимость изготовления генератора.

КПД новых устройств генераторов не ниже 0,95. Мощность генераторов не менее 100 кВт, напряжение - до 1000 В. Мощность еще одного разработанного нами генератора - до 10000 кВт, а напряжение - до 10 кВ.

Продолжающееся реформирование электроэнергетики страны в режиме развития рыночных отношений и конкуренции будет способствовать созданию малых энергосистем на крупных, экономически стабильных частных акционерных компаниях, промышленных предприятиях, фермерских хозяйствах.

С массовым производством изобретенных бесколлекторных, униполярных, многовитковых электрических машин постоянный электрический ток, по технико-экономической целесообразности, придет на смену переменному.

Итак, ограниченность запасов органического топлива, увеличение его стоимости и ухудшение экологической обстановки обуславливают необходимость всемерного использования возобновляемых источников энергии, в частности, энергии ветра.

Возрастает потребность в дешевых и доступных источниках электроэнергии на альтернативной основе не только для крупных и средних предприятий промышленности, аграрного сектора, транспорта, но и для мелких частных хозяйств, жилых домов, дачных и садовых участков.

Основным направлением, на наш взгляд, будет применение нетрадиционных и возобновляемых источников энергии, в том числе ветроэнергии, что соответствует требованиям экоразвития и международным соглашениям по Киотскому протоколу 1997 г. В этом плане опыт наших земляков может оказаться весьма востребованным как у нас в стране, так и во всем мире.

Эдуард БАЙКОВ; 18 мая 2012

Подпишитесь на «Экономику и Мы»

Почитайте похожие статьи

Подписка

Поиск по сайту

  • Дети, Крым, счастье, позитив...

    Дети, Крым, счастье, позитив... В нашей жизни очень много грустных новостей. И потому мы часто забываем, что кроме мрачной геополитики есть ещё и просто жизнь. Наши дети выходят в жизнь и занимаются творчеством, создают нехитрые истории о своём взрослении, создавая позитивные эмоции всякого, кто видит: жизнь продолжается! Канал без всякой политики, о замечательных и дружных детишках, об отдыхе в русском Крыму и не только - рекомендуется всем, кто устал от негатива и мечтает отдохнуть душой!

    Читать дальше
  • Геноцид армян: новая глава

    Геноцид армян: новая глава Карабахский конфликт - это одна из глав чёрной книги геноцида армян, которым с XIX века занимаются турки. В их понимании армяне "недобиты", и хотя армяне потеряли большинство своих земель, всё-таки небольшой анклав армян остаётся в турецком море Закавказья. Геноцид армян обрёл второе дыхание в годы "перестройки", в конце 1980-х, когда турки вырезали армян в ряде населённых пунктов, но снова не везде. Военное сопротивление побудило турок прекратить резню.

    Читать дальше
  • ​Самозамкнутость и Традиция

    ​Самозамкнутость и Традиция В детских книжках, которые я очень любил в детстве, поучительные картинки всегда изображали очень кучно и динозавров и электроны атома. В реальной жизни динозавры не смогли бы жить так близко друг от друга, а электрон далёк от ядра атома так же, как булавочная головка на последнем ряду гигантского стадиона была бы далека от теннисного мячика в центре стадиона. Но нарисовать так в книжке нельзя – потому рисуют кучно, сбивая масштабы. Та же беда случается всегда и с историей цивилизации. Оглядывая её ретроспективно, из неё сливают огромные пустоты разреженного протяжения, оставляя близко-близко друг от друга значимые факты духовного развития.

    Читать дальше

Свобода - более сложное и тонкое понятие. Жить свободным не так легко, как в условиях принуждения. — Томас МАНН.