- •Министерство образования и науки российской федерации федеральное государственное бюждетное
- •Содержание
- •Введение
- •Глава 1. Общая характеристика альтернативных источников энергии и история развития ветроэнергетики (обзор литературы)
- •Общая характеристика альтернативных источников энергии
- •1.1.1. Общая характеристика гелиоэнергетики
- •1.1.2. Общая характеристика ветроэнергетики
- •1.1.3. Общая характеристика геотермальной энергетики
- •1.1.4. Общая характеристика приливной энергетики
- •1.2. Развитие ветряных электростанций
- •1.2.1. История развития ветроэнергетики в мире
- •1.2.2. Современное развитие ветроэнергетики
- •1.2.3. Современное развитие ветроэнергетики в России
- •1.3. Исследование ветрового потенциала территорий
- •1.3.1. Исследование ветрового потенциала в мире
- •1.3.2. Исследования ветрового потенциала в России
- •Глава 2. Объекты и методы исследований
- •Объект исследований
- •Методы исследований
- •Общая информация о методах исследования
- •2.2.2. Расчет среднемесячных и среднегодовых скоростей ветра
- •2.2.3. Расчет удельной теоретической мощности ветрового потока
- •2.2.4. Расчет амплитуды суточного хода средней скорости ветра
- •2.2.5. Расчет повторяемости скорости ветра по градациям скорости
- •2.2.6. Расчет удельного ветроэнергетического потенциала территории
- •Глава 3. Результаты и обсуждения
- •3.1. Анализ среднемесячных и среднегодовых скоростей ветра на территории Республики Башкортостан
- •3.2. Анализ удельной теоретической мощности ветрового потока
- •3.3. Анализ амплитуды суточного хода средней скорости ветра
- •3.4. Анализ повторяемости скорости ветра по градациям скорости
- •3.5. Анализ удельного ветроэнергетического потенциала
- •Список литературы
1.2. Развитие ветряных электростанций
1.2.1. История развития ветроэнергетики в мире
Если говорить о самых первых достижениях, способных приручить энергию ветра в нужном направлении, нельзя не отметить парус. Дальше появились ветряные мельницы, и на смену им пришли уже ветродвигатели, способные не только преобразовывать энергию ветра, но и вырабатывать электрическую энергию.
Первую ВЭС в конце XIX века построил один из основателей американской электрической индустрии Чарльз Ф. Браш. Это была довольно громоздкая конструкция. Диаметр ротора достигал 17 метров и состоял из 144 деревянных лопастей, а сам генератор был мощностью всего 12 киловатт. Тем не менее, станция в течение 20 лет успешно заряжала аккумуляторные батареи в подвале, размещенные под самой турбиной [33].
В Европе первая ВЭС была заработала в 1890 году, в Дании, после чего количество их стало бурно нарастать, и к началу Второй мировой войны в мире насчитывалось уже несколько миллионов ветровых энергоагрегатов, преимущественно малой мощности [45].
После Второй мировой войны и до 90-х годов прошлого века лидерство в создании современных установок, добывающих электроэнергию с помощью ветра, в Европе удерживала Дания. По количеству больших и малых ВЭС эта страна имела около 90% всех работающих ветровых электростанций мира. Но, начиная с конца 90-х годов, лидером по внедрению ветряных агрегатов выступила ее соседка Германия.
По данным электронного ресурса Популярная механика: «первая промышленная ВЭС в СССР была построена в 1937 году в Крыму под Балаклавой. По тем временам это была самая большая станция в мире. Она имела мощность около ста киловатт, вес пятьдесят тонн и ветровое колесо диаметром тридцать метров» [40].
1.2.2. Современное развитие ветроэнергетики
Среди всех видов возобновляемых источников энергии (ВИЭ), ветровая энергетика, к настоящему времени, занимает наиболее весомые позиции среди других видов «зеленой» энергии (без учета гидрогенерации) и продолжает демонстрировать уверенные темпы роста.
Резкий взлет цен на нефть и другие традиционные энергоносители в 2007 – первой половине 2008 г. придал мощное ускорение развитию ВЭС. В результате общие установленные мощности в мире возросли с 74 ГВт в 2006 г. до 121 ГВт в 2008 году [48].
Одним из краеугольных камней нового плана должно стать определение общей задачи на 2020 год, за которой последует обозначение конкретных целей для основных секторов (электро-, тепло- и холодоснабжения, производства биотоплива). Определение этих задач предоставит четкие и стабильные рыночные стимулы производителям, делая для них заманчивыми долгосрочные обязательства с соответствующими приоритетами, заданными политикой ЕС. В зависимости от общих темпов роста электроэнергетики, возобновляемая энергия сможет покрыть от 32% до 40% общего электропотребления к 2020 году [14].
По данным The World Wind Energy Association, совокупная мощность ветровой энергетики в 2015 году увеличилась на 17,2% и составила 435 ГВт. Всего по итогам 2015 года было введено рекордное число ВЭУ мощностью 63,69 ГВт. Среди развивающихся стран наибольшие темпы роста показали Турция, Польша и Бразилия. Китай вновь доказал свою роль лидера в ветровой энергетике, введя 33ГВт новых мощностей, что составляет 51,8% общемирового прироста. США ввел в эксплуатацию ВЭС с суммарной мощностью 8,6 ГВт, что является наибольшим показателем с 2012 года. Низкие цены на ископаемое топливо не оказали негативного влияния на сектор ветроэнергетики. В Германии введено 4,9 ГВт мощностей. Спрос на ветроэнергетику увеличился на 13%. Индия ввела порядка 2,3 ГВт новых мощностей и в ноябре 2015 года обошла Испанию в мировом рейтинге. В Испании же рост мощностей прекратился вовсе [11].
