Ветроэлектростанции, широко известные как ветропарки, представляют собой инфраструктуру, которая преобразует кинетическую энергию ветра в электрическую энергию . Это устойчивый подход к производству электроэнергии, поскольку используется возобновляемая энергия, что в конечном итоге помогает сократить выбросы углекислого газа за счет уменьшения потребления углеродсодержащих ресурсов, таких как ископаемое топливо и уголь, для выработки электроэнергии.
Электростанции состоят из комплекса ветротурбин горизонтального или вертикального типа. Ветер, дующий с определенной скоростью и в определенном направлении, вращает лопасти ротора на больших площадях ветропарков и вырабатывает электроэнергию путем преобразования кинетической энергии в механическую или электрическую.
Функционирование ветряной турбины похоже на функционирование обычной турбины в преобразовании энергии. Они отличаются по структуре, поскольку ветряные турбины спроектированы таким образом, что высота и длина лопастей ротора находятся в одинаковом соотношении. Их можно размещать как на суше, так и на берегу, и даже можно использовать другие источники возобновляемой энергии, такие как солнечная энергия, для достижения лучших результатов при эффективных и экономичных затратах.
По сравнению с другими альтернативными источниками энергии, срок службы ветротурбин составляет более 20 лет. КПД таких электростанций колеблется в пределах 20-40% , но они требуют регулярного технического обслуживания с интервалом не менее шести месяцев.
Работа ветряной электростанции
Работа ветряных турбин основана на принципе преобразования энергии из кинетической в механическую или электрическую. Размеры ветряных мельниц, специально предназначенных для морских зон, варьируются от 100 кВт до 36 МВт, и инженеры постоянно прилагают усилия для проектирования ветряной турбины мощностью 10 МВт для лучшей эффективности.
Независимо от размеров ветряные турбины выполняют следующие функции:
- Используя силу естественной энергии ветра, ветряные турбины могут эффективно вращать лопасть ротора с помощью максимальная сила ветра 55 миль в час.
- Из-за перепадов давления воздуха лопасти ударяются с разной силой, заставляя вал, соединенный с лопастью, вращаться.
- Этот вал далее соединен с редуктором, оснащенным шестернями, которые не только передают механическую энергию, но и увеличивают скорость вращения лопасти со скромных 30–60 об/мин до впечатляющих 1000–1800 об/мин.
- генератор приводится в действие механической силой лопастей ротора и в конечном итоге производит электрическую энергию.
- Вырабатываемая электроэнергия преобразуется из постоянного тока в переменный с помощью преобразователя мощности, а напряжение повышается с помощью повышающего трансформатора.
- Наконец, электроэнергия, вырабатываемая ветряной турбиной, собирается в пункте сбора ветроэлектростанции и поставляется потребителям различных сфер.
См. также: Что такое виртуальная электростанция (ВЭЭС)?
Типы ветровых электростанций (ветровых турбин)
По признаку оси вращения ветряные турбины классифицируются следующим образом:
- Ветровые турбины с горизонтальной осью вращения (HAWT): Кончик вала направлен в ту же сторону, что и ветер, и напоминает ветряные мельницы, они используются чаще. Для вращения больших турбин, датчики ветра и сервоприводы. Лопасти ротора установлены перпендикулярно земле на горизонтальном валу.
- Ветровая турбина с вертикальной осью вращения (VAWT): Он используется реже, так как он более дорогой и требует больше места. Здесь лопасти ротора установлены на вертикальном валу параллельно земле. Его также сложнее установить.
Рекомендуется: Что такое водяная турбина?
