Вітрова енергія

За висновками вчених загальний річний вітроенергетичний потенціал Землі в 30 разів перевищує річне споживання енергії людством усієї земної кулі. Енергія, що надходить від вітрових електростанцій (ВЕС), на сьогодні покриває зовсім малий відсоток світових потреб, їх внесок у забезпечення теплом і світлом зростатиме в міру виснаження запасів викопного палива. Однак використовується лише мізерний відсоток цієї енергії. Так було не завжди. За даними статистики в кожному другому селі України працював вітряк. Але парова машина, а потім двигун внутрішнього згоряння витіснили їх зі сфери людської діяльності, в тому числі і зі сфери морських перевезень. Можливості використання енергії вітру в різних куточках земної кулі неоднакові. Для нормальної роботи вітроенергетичних двигунів середньорічна швидкість вітру повинна бути не меншою за 4-5м/сек. В Україні до таких місць належать узбережжя Чорного моря, особливо Крим, Карпати та південні степові райони. Ефективнішим використання енергії вітру буде, якщо ВЕС встановити на платформі у морі, вітри там більш постійні, ніж на суші. Піонером будівництва ВЕС був видатний українській вчений Ю. Кондратюк. Побудована під його керівництвом ВЕС в 1931 році потужністю 100 кВт понад 10 років забезпечувала м. Севастополь електроенергією. Сьогодні, особливо в Данії та США, серійно випускають вітроелектростанції потужністю від 1,5 до 100 кВт, діє також кілька експериментальних ВЕС потужністю до 30 тис. кВт. В Україні будують та вже діє кілька потужних ВЕС. У 2003 році в Україні з'явилися перші 600-кіловатні вітроагрегати бельгійської фірми “Турбовіндс”, їх тепер виробляють на вітчизняних підприємствах. Зараз ми маємо понад 75 МВт загальної потужності вітроенергетики, що відповідає забезпеченню електроенергією 30 тис. квартир. Але це дуже мало і поки що не робить вітроенергетику передовим сектором енергетики. Вітроенергетика потребує набагато більших потужностей і серйознішого фінансування. За даними агентства з відновлюваної енергетики загальна потужність перспективних вітроелектростанцій в Україні оцінюється в 16000 МВт з можливим річним виробленням електроенергії майже 30млрд кВт/год. На рис. 3.9 зображено вітроенергетичну установку. Вітроенергетична установка являє собою комплекс технічних пристроїв, до якого входять вітроагрегат, система автоматичного керування режимів роботи установки та її елементів. Розрізняють три типи вітродвигунів: • вітродвигуни, в яких вітрове колесо розміщене у вертикальній площині, тобто перпендикулярно напрямку вітру; • вітродвигуни із горизонтальним розміщенням вітрового колеса; • вітродвигуни барабанні, що працюють за принципом водяного млинного колеса, у яких вісь обертання розміщена перпендикулярно напрямку вітру. Для вітроенергетичної установки суттєвим є система автоматичного регулювання роботи (САРВ). У загальному випадку САРВ охоплює дві взаємозв’язані підсистеми керування: автоматичного керування і контролю механічних параметрів та автоматичного керування і контролю електромагнітних параметрів. Вони повинні функціонувати разом і цим забезпечується автоматичне підтримання заданого режиму роботи ВЕУ.