Ветроэнергетика вчера и сегодня

В наследство от прошлого промышленного века нам достались нерешенные проблемы, связанные с загрязнением окружающей среды и реальной угрозой глобального потепления. ХХI век диктует новые подходы к энергетической безопасности наций, представляя новые экологически чистые технологии, применение которых не оказывает негативного воздействия на окружающую среду.
Именно возобновляемая энергетика сможет решить вопрос обеспечения национальной энергобезопасности и энергонезависимости Украины. "Уже сегодня Украина может покрыть половину своих нужд в электроэнергии за счет возобновляемой и небалансовой энергии" - такие оптимистические выводы прозвучали на круглом столе "Возобновляемые источники энергии - путь к энергетический независимости и экологической безопасности Украины" , состоявшемся 21 июня в Киеве.Люди все больше задумываются о том, чтобы пользоваться надежными, безопасными и экологичными альтернативными источниками энергии. Например – энергией ветров.



Ветроэнергетика - отрасль энергетики, специализирующаяся на использовании энергии ветра -кинетической энергии воздушных масс в атмосфере. Энергию ветра относят к возобновляемым видам энергии, так как она является следствием деятельности солнца. Ветроэнергетика является бурно развивающейся отраслью, так в конце 2008 года общая установленная мощность всех ветрогенераторов составила 120 гигаватт, увеличившись вшестеро с 2000 года.
Техника XX века открыла совершенно новые возможности для ветроэнергетики, задача которой — получение электроэнергии. В начале века Н. Е. Жуковский разработал теорию ветродвигателя, на основе которой могли быть созданы высокопроизводительные установки, способные получать энергию от самого слабого ветерка. Появилось множество проектов ветроагрегатов, несравненно более совершенных, чем старые ветряные мельницы. В новых проектах используются достижения многих отраслей знания.
Современные ветряки совсем не похожи на ветряные мельницы. Это — сооружения высотой с многоэтажный дом (ведь чем выше, тем ветер сильнее), с огромными лопастями. Да и мельницами назвать их нельзя — они ничего не мелют и предназначены исключительно для производства энергии. В 1931 году в Севастополе была сооружена ветроэлектростанция мощностью 100 киловатт, ветровое колесо которой имело диаметр 30 метров. До 1942 года она исправно поставляла электроэнергию городу. В 1941—1945 годах в американском штате Вермонт работала самая мощная в то время ветроэнергетическая установка мощностью 1250 киловатт, снабжавшая электроэнергией 200 квартир. Ее огромные восьми тонные лопасти имели размах более 50 метров. Вступить в схватку с таким противником не рискнул бы и бесстрашный идальго! Но в габаритах этого гиганта заключалась и его слабость: когда одна из лопастей, проработав всего 300 часов, сломалась, починка ее оказалась нерентабельной.
В наши дни к созданию конструкций ветроколеса — сердца любой ветроэнергетической установки— привлекаются специалисты-самолетостроители, умеющие выбрать наиболее целесообразный профиль лопасти, исследовать его в аэродинамической трубе. Усилиями ученых и инженеров созданы самые разнообразные конструкции современных ветровых установок. Спроектированы ветряки с двумя лопастями, укрепленными на горизонтальной оси, и с одной лопастью, тоже расположенной горизонтально. Некоторые ветродвигатели похожи на вертикально расположенное велосипедное колесо с лопастями вместо спиц, другие — на карусель, третьи — на гусеницы танка. Словом, всевозможные комбинации из крыльев и лопастей.

Ветроэлектростанции в Украине

Первая в мире ветроэлектростанция была сооружена в Крыму в 1931 году. Ее мощность составляла 110 кВт. Она проработала до 1941 года. Наряду с этим широко использовались небольшие ветроагрегаты мощностью до нескольких киловатт. Годовое производство ветроагрегатов мощностью до 5 кВт на Херсонском заводе сельскохозяйственных машин достигало 2 тысяч в год. Вообще же в 30-х годах развитию ветроэнергетики в Советском Союзе уделялось значительное внимание: исследовались и разрабатывались новые типы ветродвигателей, составлялся кадастр ветровых ресурсов СССР. Но в 40-х годах научились использовать атомную энергию, в 1954 году под Москвой была построена первая в мире атомная электростанция, и в этой эйфории новых возможностей об использовании энергии ветра забыли на 40 лет.

В конце 80-х годов, в условиях после Чернобыльской катастрофы и одновременно нарастающего энергетического кризиса, возрастания статуса ветроэнергетики в мире как экологически чистого источника энергии, в Советском Союзе возобновились работы над созданием эффективных ветродвигателей мощностью 30, 60, 100, 250, 1000 и даже 1500 кВт. В 1986 году под Киевом была построена первая экспериментальная ВЭС мощностью 160 кВт. В 90-х годах планировалось строительство ряда ветроэнергетических станций: вблизи Ленинграда (25 мВт), в Казахстане (15 мВт), Крыму (12,5 мВт), Дагестане (6 мВт), однако после развала СССР эти планы не реализовались.

Среднегодовая скорость ветра в приземном слое на территории Украины достаточно низкая – 4,3 м/с. Многие ветроагрегаты начинают вырабатывать промышленный ток начиная со скорости ветра 5 м/с. Если учитывать, что они могут использовать энергию ветра до высоты 50 м (на некоторой высоте от поверхности скорость ветра возрастает), то энергетический потенциал на территории Украины составляет гигантскую величину 330 млрд. кВт и превышает установленную мощность электростанций Украины в 6 тысяч раз. Разумеется, никто не допускает мысли о возможности его полного использования, но все равно эта величина впечатляет. Хотя, следует отметить, что это ориентировочные расчетные данные, поскольку прямые измерения скорости ветра на высотах выше мачты флюгера единичны.

Ветровые условия района относительно использования ветра определяются ветроэнергетическим кадастром, который включает различные показатели скорости ветра, обусловленные результатами многолетних наблюдений: среднегодовые и среднемесячные скорости ветра; повторяемость скорости ветровых направлений на протяжении года, месяца, суток.

Похожие посты:

- Ветрогенераторы- "за" и "против"
- Выбор участков для ветрогенератора
- Типы ветрогенераторов
- Что такое ветрогенератор
- Энергия будущего