Энэргія ветру

Зьвесткі зь Вікіпэдыі — вольнай энцыкляпэдыі
Перайсьці да навігацыі Перайсьці да пошуку
Ветравы генэратар
Ветраная фэрма ў Каліфорніі

Энэ́ргія ве́тру — натуральная, узнаўляльная крыніца энэргіі. У пачатку 1980-х, кошт кВт·гадзіны складаў 40 цэнтаў, у канцы 1990-х ён зьнізіўся да 5 цэнтаў. Энэргія ветру стала таньней за электраэнэргію атрымліваемую на цеплавых электрастанцыях. Першы ветраэлектрагенэратар быў сканструяваны ў Даніі ў 1890 годзе. Праз 20 гадоў у краіне працавалі сотні аналягічных установак. Энэргія ветру вельмі вялікая. Яе запасы ў сьвеце складаюць 170 трлн кВт·г у год. Гэтую энэргію можна атрымліваць не забруджваючы навакольнае асяродзьдзе. Але ў ветру ёсьць два істотныя недахопы: яго энэргія расьсееная ў прасторы і вецер часта зьмяняе напрамак.

Чалавек выкарыстоўваў энэргію ветру тысячагодзьдзямі. Старажытныя караблі, млыны, выкарыстоўвалі энэргію ветру для руху, пампаваньня вады, памолу зерня. Яшчэ ў Пэрсіі згадваецца ўжываньне ветравых млыноў у II стагодзьдзі да н. э. Цяпер вецер выкарыстоўваецца для выпрацоўкі электрычнасьці. Гэта можа быць генэратар, які забясьпечвае электрычнасьцю фэрму ці складаныя сыстэмы, якія забясьпечваюць энэргіяй электрасыстэму. Маленькія турбіны выпрацоўваюць толькі 500 ват, чаго хапае толькі для тэлевізара, а магутнасьць самых вялікіх складае некалькі мэгават, што можа забясьпечыць невялікі горад. У складаных сыстэмах, якія маюць назву «ветраныя фэрмы», звычайна выкарыстоўваюць турбіны магутнасьцю каля 300 кВт, усталяваныя на вышыні да 50 мэтраў, а дыямэтар лопасьцяў можа скласьці да 30 мэтраў.

Ветравыя турбіны можна ставіць толькі ў тых месцах, дзе дастаткова рэсурсаў. Найлепей там, дзе сталы вецер увесь год з хуткасьцю ад 6 да 25 мэтраў за сэкунду. Такія месцы звычайна знаходзяцца ва ўзгорыстай, часта прыбярэжнай мясцовасьці. Для ацэнкі прыдатнасьці месцаў для ўсталяваньня ветравых турбінаў неабходны дбайны кантроль і складаньне мапы вятроў. Неабходнай умовай зьяўляецца таксама недалёкае знаходжаньне месца ад існуючых сыстэм разьмеркаваньня электрычнасьці і цэнтраў попыту.

Ветравыя турбіны маюць нязвыклы выгляд, а іх разьмяшчэньне ў месцах з добрай бачнасьцю прывяло да ўзьнікненьня ў грамадзтве занепакоенасьці парушэньнем традыцыйных відаў прыроды. Праблемай зьяўляецца і шум. Аднак з разьвіцьцём тэхналёгіяў павялічваецца рэнтабельнасьць усталяваньня турбін у моры на невялікай адлегласьці ад берагу. Такая шэльфавая ветравая фэрма існуе каля ўзьбярэжжа Даніі.

Сучасныя турбіны — складаныя структуры, якія павінныя вытрымліваць складаныя абставіны штормаў і вятроў, заставаючыся лёгкімі і прыгоднымі да работы пры невялікім ветры. Ротар разьлічаны для работы на сталай хуткасьці (звычайна 34 абароты за хвіліну), а вугал лопасьцей аўтаматычна рэгулюецца для дасягненьня гэтай хуткасьці. Верхавіна турбіны таксама паварочваецца па ветры. Лопасьці турбіны, даўжыня якіх можа дасягаць 15 мэтраў, зьбіраюць уручную з кампазытнага шклавалаконнага матэрыялу, арміраванага дрэвам ці алюмінем. Тэхніка зборкі разьвілася з мэтадаў выпрацоўкі сучасных ветразевых яхтаў. Лопасьці могуць выпрацоўвацца са сталі.

Канструктыўна ветравая турбіна складаецца зь ветракола з лопасьцямі, павышаючага рэдуктара, ветрагенэратара, усталяванага на мачце, інвэртара, акумулятарнай батарэі. Часта, для надзейнасьці ў склад такой аўтаномнай сыстэмы электразабесьпячэньня дадаюць блёкі сонечных батарэяў і бэнзінавы (дызэльны) электрарухавік. Прынцып дзеяньня ветрагенэратара: моц ветру круціць ветракола з лопасьцямі, перадаючы рух праз рэдуктар на стрыжань генэратара. Такім чынам, рэалізуецца прынцып пераўтварэньня мэханічнай энэргіі ў электрычную. Магутнасьць ветрагенэратара залежыць ад памераў ветракола, хуткасьці ветру, вышыні мачты. Інвэртар уяўляе сабой вузел, які выконвае задачу пераўтварэньня электрычнага тока ў сынусаідальны і дадатковую стабілізацыю напружаньня. У буфэры з інвэртарам працуе акумулятар, які перадае напружаньне ў сетку нагрузкі пры адсутнасьці ветру.

Самым малым зь ветрагенэратараў зьяўляецца тып G-60. Пры дыямэтры пяцілопаснага ротара 0,75 мэтру і хуткасьці ветру 3—10 м/c ён выпрацоўвае магутнасьць 60 ват напругай 12/24 вольта, пры гэтым важыць 9 кг.

Паводле зьвестак міністэрства энэргетыкі ЗША ветравая электраэнэргія складае менш за 1% усёй энэргіі, вырабляемай у ЗША, на долю вугалю прыходзіцца 52%. У гэтай вобласьці ЗША адстаюць ад Эўрапейскага Зьвязу, дзе ў 2002 годзе вытворчасьць ветравой электраэнэргіі ўзрасло на 33% і дасягнула адзнакі 23 056 МВт, у параўнаньні з 4685 МВт у ЗША. Больш за 70% ветравой электраэнэргіі, вырабляемай у сьвеце, выпрацоўваецца ў Эўропе.

Вонкавыя спасылкі[рэдагаваць | рэдагаваць крыніцу]

Commons-logo.svg Энэргія ветрусховішча мультымэдыйных матэрыялаў