Ветровая электростанция: функции и конструкция
- Ветровая электростанция: конструкция и принцип работы
- Обслуживание ветроэнергетических установок
- Ветроэнергетика в России
Ветровая электростанция: конструкция и принцип работы
Ветровую электростанцию образуют несколько ветроэнергетических установок, объединенных в систему.
Они предназначены для обеспечения электричеством промышленных площадок, жилых комплексов и иных объектов, а также для накопления энергии в батареях.
В конструкцию одной ветроэнергетической установки включаются следующие элементы:
- Вращающийся механизм – это могут быть лопасти (с горизонтальной осью поворота) и роторы (с вертикальной осью поворота)
- Генератор энергии
- Контролер
- Аккумулятор
- Инвертор
Потоки ветра придают вращательное движение лопастям или ротору, соединенным с валом генератора энергии. Вследствие движения этого вала внутри статора из медных катушек создается переменный ток, который не поддается аккумулированию.
С помощью контроллера переменный ток преобразуется в постоянный и передается в батареи для сбора и хранения.
Перед попаданием к потребителю энергия проходит через инвертор, который превращает постоянный ток в переменный и меняет его напряжению и частоту до значений, соответствующих применимым в электрических приборах.
Обслуживание ветроэнергетических установок
Любая ветровая электростанция функционирует в экстремальных условиях эксплуатации: высокие скорости вращения, перепады погоды, порывы ветра, сильные нагрузки приводят к преждевременному износу механизмов установок.
Особенно это касается узлов трения скольжения, таких как планетарные шестерни, вращающиеся валы и их подшипники.
Вследствие усиленного трения эти детали быстро выходят из строя. Им необходимы защитные материалы, которые значительно снижают коэффициент трения сопряженных поверхностей и при этом не нуждаются в частом обновлении.
Этим требованиям удовлетворяет антифрикционное твердосмазочное покрытие MODENGY 1003, образующее на элементах устойчивый сухой слой, который снижает трение сопряженный деталей и увеличивает ресурс и надежность функционирования узлов и механизмов. Материал наносится на этапе производства элементов и позволяет эксплуатировать установки без необходимости их сервисного обслуживания.
Ветроэнергетика в России
Ветроэнергетика в России развита достаточно слабо, если сравнивать масштабы строительства отечественных и зарубежных ветроэнергетических установок.
В Советские годы отечественная ветроэнергетика занимала лидирующие позиции, однако после 1960 года становление отрасли прекратилось.
Причин этому достаточно большое количество, одна из них – масштабное распространение тепловых и атомных электрических станций. Они позволили создавать недорогую энергию, которая не зависит от погодных условий.
В постсоветский период несколько раз возвращались к вопросу об использовании энергии ветра, в 2010 году ориентация на строительство ветроэнергетических установок была закреплена на законодательном уровне.
Самая крупная российская ветровая электростанция была установлена в 2018 году в Ульяновске. Она включает в себя 14 генераторов, совокупная мощность которых составляет 35 МВт. Более половины всего оборудования, используемого при строительстве станции, было доставлено из Китая. Доля российского оснащения не превышает 30 %.
В планах строительство более мощной электростанции, которая будет производить до 1000 МВт энергии. Доля отечественного оборудования в этой конструкции должна превысить 65 процентов.
Самыми благоприятными регионами для строительства ветровых генераторов являются Калининградская область, Крым, Краснодарский край, Мурманская область.