Ветрогенератор

Ветрогенератор – это один из видов электрогенерирующих установок, который использует кинетическую энергию движения воздушных масс в нашей атмосфере и преобразует ее в электричество.

На сегодняшний день широко распространены как промышленные, так и бытовые ветрогенераторы. Различаются они между собой лишь размерами конструкции, и как следствие – мощностью вырабатываемой электроэнергии. Промышленные электрогенерирующие установки, мощность которых не редко доходит до 6 – 8 МВт, объединяются, как правило, в целые сети, образующие ветряные электростанции. Не редко ветрогенераторы используются совместно с солнечными батареями.

Типы ветрогенераторов

Хотя мощность ветрогенератора напрямую зависит от скорости потока воздушных масс (ветра), все же энергетическая эффективность данных установок сильно разнится в зависимости от их конструктивных особенностей.

Различают два основных вида ветрогенераторов: с горизонтальной осью (традиционной лопастной конструкции) и с вертикальной осью (карусельные и лопастные). Считается, что традиционные горизонтальные имеют большую эффективность (около 30 %) по сравнению с 20 % у вертикальных. Но вертикальные, при этом, могут устанавливаться даже на земле, в то время как горизонтальным нужна достаточно высокая мачта.

Конструкция ветрогенератора

Любой ветрогенератор состоит из механической части (системы лопастей с редуктором или ротора) и электрической (электрогенератора, инвертора и контроллера заряда аккумулятора).

Система лопастей или ротор приводится во вращение ветром. Затем вращательное движение через редуктор передается оси электрогенератора, который в свою очередь вырабатывает электрический ток. Инвертор служит для преобразования низковольтного напряжения с выхода электрогенератора (12 или 24 В) в напряжение сети (220 или 380 В). Контроллер заряда обеспечивает постоянную подзарядку входящего в состав электрогенерирующей установки аккумулятора. Последний служит для питания систем управления при отсутствии ветра, а также для бесперебойной подачи электричества в энергетическую сеть.

Кроме этого в ветрогенератор может входить система контроля направления и скорости ветра, поворотный механизм (может менять не только направление турбины, но и угол относительно направления движения воздушных масс), тормозная система (используется при сильных порывах ветра).

Интересно

Одна промышленная электрогенерирующая ветряная установка собирается всего за 7 дней. Но расчет движение воздушных масс, получение разрешения на строительство, подготовка фундамента занимают в общей сложности более года.

Сейчас разрабатываются проекты ветряных электростанций, которые будут располагаться не на суше, а в море. Они будут устанавливаться на плавающей платформе. Вчастности немецкий концерн Siemens вместе с норвежской компанией Statoil Hydro разработали турбину мощностью 2,3 МВт, которая весит 5,3 тыс. тонн. Сейчас она находится в 10 км от берега в районе острова Камой возле юго-западного побережья Норвегии. В будущем компании планируют довести мощность установки до 5 МВт.

Есть также проекты летающих ветрогенераторов, которые самостоятельно подымаются на нужную для работы высоту и не используют при этом громоздкие мачты. Высота их работы в зависимости от местности может достигать 120 – 180 метров.

Среди крупнейших пользователей ветряной электроэнергии на первом месте стоит Дания. В год в этой стране вырабатывается 5,8 ГВт. За ней идут Китай, США и Германия. К 2014 году суммарная мощность всех промышленных ветрогенераторов составляла 71 ГВт.