Ветряные мельницы в Ла Манче (Испания)
Ветроэнергетика (ВЭС)
•Использование энергии ветра экономически оправдано в районах, где средняя скорость ветра превышает 6 м/с
(минимальная – около 3 м/с, номинальная – 10 м/с).
•На территории бывшего СССР – 65 регионов - Побережье морей и ближайшие территории.
Проблемы
•Неравномерность воздушных потоков, исключающих возможность регулярного получения энергии.
•Плотность воздуха в 800 раз меньше воды, поэтому требуется требуются соответственно большие площади для лопастей ветроагрегата. При той же мощности диаметр их роторов должен быть почти втрое больше.
•Необходимость сооружения высоких башен, на которых монтируются ветровые колёса.
Средняя скорость ветра
Ветроэнергетика - нюансы
•Мощность ветрогенератора зависит от площади лопастей генератора. Например, турбины мощностью 3 МВт производства датской фирмы Vestas имеют общую высоту 115 м (высота башни - 70 м, диаметр лопастей - 90 м).
•Наиболее распространённая конструкция -
ветрогенератор с тремя лопастями и горизонтальной осью вращения.
•Были попытки построить ветрогенераторы так называемой
ортогональной конструкции, то есть с вертикальным расположением оси вращения. Преимущество - очень низкая скорость ветра, необходимая для начала работы ветрогенератора. Главная проблема - механизм торможения.
•Наиболее перспективны - прибрежные зоны. В море, на расстоянии 10—12 км от берега (а иногда и дальше), строятся оффшорные ветряные электростанции.
Оффшорная ветряная ферма под Копенгагеном
Оффшорные ВЭС
Оффшорные ВЭС строят в море: 10—12 километров от берега.
Преимущества оффшорных ВЭС:
•их практически не видно с берега;
•они не занимают землю;
•они имеют большую эффективность из-за регулярных морских ветров.
•Оффшорные ВЭС 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.
•Оффшорные ВЭС 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.
Суммарные установленные мощности, МВт
|
|
2005 |
2008 |
к-т разв. |
1. |
США |
9150 |
25170 |
2,75 |
2. |
Германия |
18430 |
23900 |
1,30 |
3. |
Испания |
10030 |
16750 |
1,67 |
4. |
Китай |
1260 |
12210 |
9,69 |
• |
Индия |
4330 |
9650 |
2,23 |
• |
Италия |
1720 |
3740 |
2,17 |
• |
Великобритания |
1350 |
3240 |
2,40 |
• |
Франция |
760 |
3200 |
4,21 |
• |
Дания |
3120 |
3180 |
1,02 |
36. |
Россия |
14 |
17 |
1,21 |
|
|
|
|
|
Рост установленных мощностей ВЭУ
2000 |
2001 |
2002 |
2003 |
2004 |
2005 |
2006 |
2007 |
2008 |
ЕС, |
12,9 |
17,3 |
23,2 |
28,6 |
34,4 |
40,5 |
48,0 |
56,5 |
64,9 |
|
ГВт |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Герма
ния, 6,1 8,8 12,0 14,6 16,6 18,4 20,6 22,2 23,9
ГВт
Ветроэнергетика –
бурно развивающаяся отрасль
•В 2008 г. ВЭС произвели 200 млрд. кВт∙ч, что составило примерно 1,3 % мирового потребления электроэнергии.
•Общая установленная мощность в 2008г. - 120 ГВт (2000 г. – 20 ГВт).
•В Европе сконцентрировано 61 % установленных ВЭС, в Северной Америке - 20 %, в Азии - 17 % (2007 г).
Доля ветроэнергетики в энергобалансе (%) (2005-2007 гг.):
•Страны Евросоюза – 3
•Германия – 14,3
•Дания – 20
•Индия – 3
•США - >1