Ветротурбиностроение

Всем, кому любопытна тема ветроэнергетики, и особенно разработки и строительства ветротурбин, рекомендую блог al-kolesnikov.livejournal.com. Ребята рассказывают о своём опыте постройки и запуска ветряков в России.

Ветроэнергетика для Украины

Продолжаю популярную в моём журнале тему ветроэнергетики. Сразу заявлю, что повсеместное применение ветрогенераторов вовсе не придурь экофанатика, а весьма перспективное и нужное дело для Украины. Об этом нам говорит весь опыт мирового сообщества («Образец для подражания?»).

Экономика Украины больше всего страдает от энергетических перерасходов и инвестиционной непривлекательности
Наибольшие проблемы в Украине, по информации Фонда, с энергетикой. По словам директора представительства фонда, Украина потребляет и платит за нее гораздо больше, чем развитые страны мира.

Полностью отказаться от топливной энергетики получится ещё не скоро, но надо же хотя бы пытаться. Впрочем подвижки есть. В Крыму, например, в этом году собираются строить аж четыре ветроэлектростанции.

В Крыму в 2011 г. начнут строительство четырех ветроэлектростанций
В Крыму в 2011 г. планируют начать строительство четырех ветроэлектростанций. Об этом сообщил председатель Республиканского комитета АРК по топливу, энергетике и инновационной политике Игорь Зосимов на пресс-конференции в Симферополе.
По его информации, в текущем году планируются начать строительство первой очереди ветроэлектростанций: Западно-Крымской ВЭС в Черноморском районе, Казантипской ВЭС в районе Ленинском районе, Тургеневской ВЭС в Белогорском районе и Бахчисарайской ВЭС.
Господин Зосимов добавил, что реализация проектов в сфере ветровой и солнечной энергии осуществляется за счет частных инвестиций

Боюсь только, что бы в Крыму не вышло как с Южно-Украинской ВЭС
Но промышленные ВЭС это только часть решения проблемы энергетической независимости. Ещё одним большим делом должна быть частичная автономность самих потребителей. Каждый потребитель, может частично компенсировать свои затраты на энергию за счёт ветрогенераторов небольшого масштаба. Вроде этого

Испытан прототип «всестороннего» ветрогенератора
Устройство может аккумулировать воздушные потоки с любого направления.

Система IMPLUX, разрабатываемая в течение нескольких лет сингапуро-австралийской компанией KATRU, оснащена вертикально-осевым пропеллером. «Улавливать» ветер ему помогает защитный корпус, который имеет узкие отверстия по периметру между расположенными под углом пластинами (как в некоторых воздухозаборниках или системах вентиляции).
IMPLUX не нуждается в балансировке лопастного механизма и безопасен для пролетающих птиц. Он может легко интегрироваться в электросеть многоэтажного здания или бизнес-центра (для частных домовладений 4-метровая конструкция великовата).
Мощность установки-прототипа невелика: 2 кВт. В дальнейшем планируется довести этот показатель до 4–10 кВт.

Или даже чего-то поменьше. К примеру, можно оснастить ветрогенераторами в вертикальной осью мачты сотовой связи, или даже столбы уличного освещения. Небольшие и ветробарабаны будут вырабатывать не слишком много электричества, но его вполне должно хватать на вспомогательные функции - освещение, работа маячков, погодных станций, аварийной сигнализации.

Ещё интересно, что в Украине есть все возможности для самостоятельного производства такого оборудования. Даже электронику (несложную) можно делать у нас. А в качестве накопителей энергии применять не аккумуляторы, а (супер-)конденсаторы, которые производяться опять же у нас. Это позволит создать заказ для отечественных производителей и в свою очередь опять же принесёт выгоду стране.

Образец для подражания?

Что мешает нам поступить так же как Дания или Китай?

У Дании самый большой процент ВВП приходится на альтернативную энергетику
Дания получает самую большую долю (3,1% - около €6,5 млрд или $9,4 млрд) своего национального дохода от производства ветродвигателей и других экологически чистых технологий,

Но ни одна страна не может сравниться с темпами роста Китая (более €44 млрд, $64 млрд, 1,4% ВВП). Только за прошлый год производство оборудования для альтернативной энергетики выросло в КНР на 77%. «Всё дело в том, что китайцы приняли политическое, сознательное решение о захвате этого рынка», — поясняет Дональд Полс, экономист WWF.
Дания, давний ветроэнергетический лидер, получает от технологий использования возобновляемых источников энергии и повышения энергоэффективности 3,1% своего валового внутреннего продукта, то есть около €6,5 млрд ($9,4 млрд). Китай — самый крупный производитель в денежном выражении: более €44 млрд ($64 млрд), 1,4% ВВП.

В альтернативной энергетике примечательно, что это не только производство энергии, но и симметричная экономия на импорте и потреблении ископаемого топлива, а также заказы для внутреннего рынка.
И добавлю ещё, что экологически чистая альтернативная энергетика, это не только ветряки да солнечные батареи. Это также биогаз, переработка отходов, и рост экономичности потребителей.
Я не вижу ни одной причины кроме политических, почему то-же самое не делают в Украине. Всего-то надо создать законодательно, привлекательные условия для альтернативной энергетики. А то получится как с Южно-Украинской ВЭС

Единственным препятствием для начала строительства Южно-Украинской ВЭС в 2009 году было отсутствие документа — технических условий на подключение данной ВЭС к электрическим сетям. И это при том, что по закону он должен выдаваться инвестору в срок не более 15 дней. Однако «Николаевоблэнерго» категорически отказывалось выдавать этот последний документ, без которого инвесторы Южно-Украинской ВЭС не могли получить разрешение на строительство. Полтора года хождений по различным инстанциям, запечатленных в нескольких томах документов, фиксировавших взаимодействие инвестора с «Николаевоблэнерго», НКРЭ, Минтопэнерго, НЭК «Укрэнерго», Николаевской ОГА, Хозяйственным судом Николаевской области, а также отделением Антимонопольного комитета в Николаевской области, не привели к желаемому результату

На самом деле, на государственном уровне совершенно не обязательно вкладывать в эту отрасль какие-либо средства. Частный бизнес всё сделает сам. Просто дайте ему возможность.

Неожиданная польза ветрогенераторов

Мои любимые ветрогенераторы, у многих вызывают претензии, поскольку они, якобы портят вид пейзажа, а также их обвиняют в том, что они, как ни странно, плохо влияют на экологию. Их вращающиеся лопасти убивают и отпугивают птиц, которые в свою очередь не могут истреблять насекомых, а также в вину им вменяется шумовой фон.
Хочу оспорить по пунктам:

1. Лопасти ветряков вращаются настолько медленно, что ни одну птицу в здравом уме они не убьют.
2. Отпугивая птиц с полей, ветряки выполняют ту-же функцию, что и обычные огородные пугала.
3. Шумовой фон от ветряков настолько же сильный, как и от ветра шумящего в ветвях деревьев. Инфразвук (низкочастотные колебания) возникают и в природе от того-же ветра. И поскольку мощность звука мала, то он быстро рассеивается на расстоянии 50-90 см. Да и кому вообще мешает шум ветряка в чистом поле? А шум ветра не мешает?
4. Самый спорный пункт - эстетический. Тут, знаете ли, дело вкуса. Лично мне гораздо приятнее смотреть на линию горизонта обагащённую сотней ветряков, чем одной дымовой трубой. И вообще, привыкли же мы к уродливым столбам и проводам линий связи и электропередач? Привыкли. И сами не заметели. Но что-то возражений против них не слышно.

Ну и на последок приведу вам результаты исследований проведёных сотрудниками Национальной лаборатории Эймса (Ames National Laboratory) и Университета Колорадо (University of Colorado).

Ветрогенераторы могут положительно влиять на рост посевов
Медленно движущиеся лопасти ветряков не только генерируют электричество, но и направляют к земле потоки воздуха. В результате этого наблюдается эффект «купания» посевов в прохладном и подвижном воздушном течении. «Такая турбулентность может увеличить скорость естественного обмена между растениями и нижним слоем атмосферы. К примеру, ускоренное движение воздуха позволит ускорить теплообмен – это позволит посевам оставаться немного более прохладными в жаркие дни, и немного лучше сохранять тепло при наступлении ночи».
Команда исследователей уверена, что есть и другие положительные эффекты. Движение лопастей позволит снизить уровень влажности, что уменьшит развитие грибков и токсинов на листьях растений.

Любопытный сотовый ветряк

Достаточно интересный концепт ветряка предложили дизйнеры Лиао-Хсун Чен (Liao-Hsun Chen) и Вэн-Чих Чонг (Wen-Chih Chang). Их ветряк любопытен дважды. Во-первых он не требует мачт, а крепится прямо на стену дома. Во-вторых группы таких ветряков могут объединятся в сеть, и тогда их мощность суммируется.

Wind Cubes concept could power your home with wind energy
Система состоит из лопастей, генераторов, телескопических креплений, электрических соединений и системы управления. Базовый модуль системы будет включать в себя 15 ветрогенераторов, которые будут способны выработать 21.6 КВт энергии, чего вполне достаточно для обеспечения энергетических потребностей семьи из четырех человек.

Установка системы предельно проста, каждый модуль ветрогенератора крепится к стене здания тремя шурупами или анкерными болтами. Одновременно с этим все ветрогенераторы соединяются в единую систему, а щелчок единственного выключателя активизирует всю систему.

Теперь осталось сделать эти ветряки не дороже 250 грн./шт. и пускай они разрастаются на глухих стенах многоэтажек.

Что надо знать о ветроэнергетике

Поводом для написания данного материала послужили несколько обсуждений в Интернете, где, с одной стороны наблюдался живейший практический интерес участников ресурсов к теме ветроэнергетики, а с другой многие участники распространяли мифы и демонстрировали бытующие заблуждения относительно ветроэнергетики. В нижеизложенном материале, автор надеется ответить на некоторые, наиболее часто задаваемые вопросы и развеять мифы и заблуждения, сопровождающие ветроэнергетику. Материал рассчитан на широкую аудиторию читателей, имеющих элементарные знания по физике и математике.

Ветрогенераторы: вертикальные против горизонтальных

Многие сейчас выражают разочарованность в ветровой энергетике. То что раньше казалось неисчерпаемым ресурсом даровой энергии, на практике оказалось не так уж выгодно. Это связанно в основном с генераторами.
Ветровые генераторы в жизни выходят дорогими, неудобными, сложными в установке и настройке, и к тому же весьма непостоянными. При малом ветре они вообще ничего не вырабатывают, а при ураганных тоже, поскольку останавливаются что-бы избежать поломки. Если при этом всём сравнить стоимость электроэнергии из существующих сетей, со стоимостью ветрогенератора с установкой, то становится вообще печально. Сроки окупаемости у них слишком большие, а необходимость в подключении к общим сетям всё-равно сохраняется, на случай остановки/поломки ветряка.
К тому-же многие уже считают, что леса громадных ветряков очень портят пейзаж, шумят и нифига не эффективны. Эти утверждения конечно-же весьма субъективны и могут быть оспорены. Но это всё равно не успокоит тех людей, которым нынешние ветряки весьма мешают.
Но что, если мы просто пользовались неправильной конструкцией? Ведь практически все нынешние ветряки имеют конструкцию эдакого пропеллера на флюгере, что может быть, совсем не оптимальная конструкция.