סוגי טורבינות רוח. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

סוגי טורבינות רוח. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מקורות אנרגיה חלופיים

טורבינות רוח יכולות להיות מחוברות לרשת ולהעביר את האנרגיה המופקת לרשת החשמל המקומית, או שהן יכולות להיות אוטונומיות, כאשר הצרכן נמצא בסמיכות לטורבינת הרוח.

מערכות אספקת חשמל אוטונומיות

כל מערכת אוטונומית, לרבות אנרגיית רוח, פועלת ללא תלות ברשת אספקת החשמל הריכוזית. בתנאים אלו, טורבינת הרוח יכולה לפעול באופן עצמאי, לשמש כגיבוי לכל גנרטור אחר, או לשמש בשילוב עם תחנות כוח אחרות כמרכיב של מערכת אספקת חשמל משולבת. מערכות כאלה משמשות להרמת מים או לאספקת חשמל לבתים, חוות או עסקים קטנים.

ככלל, טורבינות רוח אוטונומיות בעלות הספק נמוך מייצרות זרם ישר לטעינת הסוללה. המערכת מכילה מהפך להמרת זרם ישר לזרם חילופין במתח של 230 V. נכון לעכשיו, טורבינות רוח כאלה בעלות הספק של עד 0,5 קילוואט הפכו נפוצות ברוסיה. פיתחו והשתמשו באבות טיפוס של טורבינות רוח בעלות קיבולת של 2,5; 5; 8 ו-10 קילוואט. מערכות גדולות יותר, המשמשות למשל לאספקת חשמל למספר מתקנים, מייצרות בדרך כלל זרם חילופין.

ברוסיה, קיים ניסיון חיובי ארוך טווח בשימוש בטורבינות רוח להרמת מים על שטחי מרעה באזורי הערבות או המדבר ללא שימוש במקורות כוח AB וגיבוי (תחנות כוח בנזין או דיזל).

כיוון העדיפות לפיתוח אנרגיית הרוח ברוסיה בעתיד הקרוב יהיה השימוש האוטונומי בטורבינות רוח קטנות ובינוניות באזורים מרוחקים של הצפון הרחוק, מכיוון משאבי אנרגיית הרוח העיקריים של המדינה מרוכזים שם, צפיפות האוכלוסין נמוכה, אין רשתות חשמל גדולות ויש כ-17 אלף ישובים קטנים שבהם מומלץ להשתמש בחוות רוח לצורכי אספקת אנרגיה. בשנים 1996-1998 באזורי מורמנסק וארכנגלסק הותקנו טורבינות הרוח האוטונומיות הראשונות בעלות הספק של 10 קילוואט.

ברור שהגורם המרכזי הקובע את הבחירה בין שימוש במערכת אנרגיה אוטונומית לבין בניית קווי חשמל (TL) מהמתקן לרשתות אספקת החשמל המרכזיות הוא התחרותיות של מאפייני העלות של טורבינות רוח בהשוואה לחיבור. לרשת.

מערכת אנרגיה היברידית

מערכת כוח היברידית מרמזת על שימוש בטורבינות רוח בשילוב עם מקורות אנרגיה אחרים (גנרטור דיזל, מודולים סולאריים, תחנות כוח מיקרו הידרואלקטריות וכו'). מקורות אנרגיה אלו משלימים את טורבינות הרוח על מנת להבטיח אספקת חשמל רציפה לצרכן במזג אוויר רגוע.

מערכות רוח-דיזל

מערכת הרוח-דיזל מורכבת מטורבינת רוח ומערכת דיזל-חשמלית (DES) עם יכולות בהתאמה מיטבית. בדרך כלל משתמשים בסולר גנרטור בשילוב עם טורבינת רוח כאשר מטרת השימוש בסולר היא חסכון בסולר שעלותו, כולל עלויות המשלוח, עשויה להיות גבוהה מאוד. יחס ההספק של רכיבי המערכת תלוי בסכימת ייצור העומס ובמשאבי הרוח.

אופן הפעולה המקבילה בו-זמנית של טורבינות רוח ותחנות כוח דיזל מוערך כדרך לא יעילה מספיק לשימוש בטורבינות רוח, שכן חלקה של השתתפות טורבינת רוח במערכת מבחינת הספק לא יעלה על 15-20% קיבולת גנרטור דיזל. ניתן להשתמש במצבים כאלה כדי לחסוך בדלק במתקנים היברידיים בהספק גבוה.

שימוש במצב הפעולה הנפרד של טורבינות רוח ותחנות כוח דיזל מאפשר לך להגדיל את חלקן של טורבינות רוח עד 50-60% או יותר. עם זאת, במקרה זה, מורכבות המערכת בלתי נמנעת בשל הצורך בהחדרת מערכת בקרה, ציוד אינוורטר וסוללות, אשר צוברים את האנרגיה הנוצרת מטורבינת הרוח במהירויות רוח פועלות כדי להפעיל את העומס במזג אוויר רגוע או בשעה מהירויות רוח נמוכות. במידת האפשר, אנרגיה מתקבלת מטורבינות רוח, והסוללות נטענות ללא הרף. בתקופות של שקט רוח, כאשר טעינת הסוללה יורדת מתחת לרמה מסוימת, מופעל גנרטור דיזל באופן אוטומטי (או ידני) כדי לספק לצרכנים אנרגיה. מצב זה מפחית באופן משמעותי את מספר ההתחלות של גנרטור הדיזל, וכתוצאה מכך, מוביל להפחתה בעלויות התחזוקה והדלק. מערכות רוח-דיזל מסוג זה משמשות כיום באזורי ארכנגלסק ומורמנסק ברוסיה.

מערכות רוח-דיזל היברידיות בעלות קיבולת של 2 עד 500 קילוואט של עיצובים ומטרות שונות נבדקות כעת, מפותחות או מתוכננות ליישום במסגרת התוכנית הפדרלית "אספקת אנרגיה לטריטוריות מרוחקות של הצפון הרחוק של הפדרציה הרוסית" . ככלל, מערכות היברידיות אלה נועדו לספק אספקת חשמל אמינה לצרכנים אוטונומיים תוך חיסכון בדלק נוזלי. תחנות כוח היברידיות גדולות צריכות לעבוד עבור הרשת המקומית של יישובי הצפון.

השימוש במערכת רוח-דיזל מודרנית, תוך הקפדה על תחזוקה שוטפת, יכול להיות חסכוני מאוד אם יש מספיק משאבי רוח באזור בו מותקנת טורבינת הרוח.

מערכות רוח-שמש

ניתן להשיג אנרגיה חשמלית על ידי המרת קרינת השמש על ידי סוללות פוטו-וולטאיות (PV). למרות העלות הגבוהה למדי של FBs, השימוש בהם בשילוב עם טורבינות רוח יכול להיות יעיל במקרים מסוימים. מאחר וקיים פוטנציאל גדול לרוח בחורף, ובקיץ בימים בהירים ניתן להשיג את האפקט המקסימלי באמצעות FB, השילוב של משאבים אלו מתברר כמועיל לצרכן.

השימוש בטורבינות רוח בשילוב עם תחנות כוח מיקרו הידרואלקטריות

ניתן להשתמש בטורבינות רוח בשילוב עם מיקרו HPPs שיש להם מיכל מים. במערכות כאלה, בנוכחות רוח, טורבינת הרוח מזינה את העומס, והאנרגיה העודפת משמשת לשאיבת מים ממורד הזרם למעלה הזרם. בתקופות של שקט רוח, אנרגיה מופקת על ידי תחנות כוח מיקרו הידרואלקטריות. תוכניות כאלה יעילות במיוחד עבור משאבי כוח מים קטנים.

מתקנים המחוברים לרשת החשמל

טורבינות רוח המחוברות לרשת מרמזות על חיבור לרשת חשמל קיימת כלשהי המספקת לטורבינת הרוח הספק פעיל ותגובתי כדי להבטיח את ההפעלה, ההפעלה והשליטה של טורבינת הרוח. המשמעות היא שהחשמל שנוצר על ידי טורבינת הרוח נכנס ישירות לרשת. טורבינות רוח מתחילות לייצר חשמל במהירות מסוימת של רוח - בדרך כלל בסביבות 4 מטר לשנייה עבור רוב המתקנים המודרניים. זרם העירור נלקח מהרשת ומשמש לסנכרון מחולל טורבינות הרוח. זה אומר שאם הרשת כבויה, אז טורבינת הרוח לא יכולה לייצר אנרגיה.

טורבינות רוח המחוברות לרשת מותקנות באזורים בעלי משאבי אנרגיית רוח טובים להפקת חשמל למכירה לחברות אנרגיה. קבוצה של טורבינות כאלה מהווה את מה שמכונה "חוות רוח". חוות רוח היא קומפלקס של טורבינות רוח, המותקנות לרוב בשורות המאונכות לכיוון הרוח השורר. בעת פיתוח פרויקט כזה, יש צורך לקחת בחשבון את זמינות הכבישים לגישה ליחידות, לתחנת המשנה ולמערכות הניטור והבקרה. לרוב, מגרש המוקצה לחוות רוח משמש גם לצרכים אחרים, כמו חקלאות.

בדרך כלל, חוות רוח משתמשות בטורבינות רוח גדולות בהספק של 200 קילוואט עד 1,5 מגוואט ומעלה. במקביל, ההספק הכולל של חוות רוח יכול להגיע לעשרות ומאות מגה וואט. במדינת קליפורניה בארה"ב, למשל, חוות רוח מייצרות מספיק חשמל כדי לענות על צורכי האנרגיה של עיר גדולה כמו סן פרנסיסקו למשך שנה. מערכת מסוג זה הופכת פופולרית יותר ויותר במדינות אירופה, שבהן, על פי פרוטוקול קיוטו, המטרה היא להפחית את פליטת גזי החממה.

חברות או אנשים פרטיים מתקינים טורבינת רוח גדולה אחת או יותר, ובאמצעות חיבורן לרשת החשמל מוכרים חשמל לחברות אנרגיה תוך רווחים טובים. במקרים בהם צורכים אנרגיה ישירות לצרכי הייצור ויחד עם זאת האנרגיה המופקת מטורבינות רוח אינה מספיקה, ניתן לקבלה מהרשת. אם טורבינת הרוח מספקת לייצור את החשמל הדרוש בנוכחות עודף, אזי האנרגיה העודפת מסופקת לרשת.

חיבור טורבינת הרוח לרשת החשמל

אם ברצונכם לחבר טורבינת רוח לרשת אנרגיה מרכזית, עליכם לברר האם לרשת יש מספיק יכולת לקבל אנרגיה מטורבינת הרוח. לשם כך, עליך לפנות לספק החשמל המקומי שלך.

בהתאם להספק של רשת החשמל, הספק של טורבינת הרוח נבחר. בדרך כלל, ההספק המרבי של טורבינת הרוח לא יעלה על 20% ממערכת החשמל. זה הכרחי כדי לשמור על יציבות המערכת ועל פרמטרי התדר והמתח ברשת אספקת החשמל.

עלות חיבור טורבינת הרוח לרשת החשמל

עלות החיבור לרשת החשמל תלויה במיקומה וביכולתה. ברור שעלות החיבור תהיה גבוהה יותר אם קיבולת הרשת אינה מספקת, שכן יהיה צורך להגדיל את הקיבולת של רשת החשמל, מה שאולי לא יהיה אפשרי מבחינה טכנית. במקרה זה חיבור טורבינת הרוח לרשת תישלל.

כללי החיבור לרשת החשמל משתנים ממדינה למדינה. על שאלות רבות ניתן לענות על ידי פנייה לחברת חשמל מקומית.

מחברים: Kargiev V.M., Martirosov S.N. וכו.

ראה מאמרים אחרים סעיף מקורות אנרגיה חלופיים.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

LP5907 - LDO עם רעש נמוך מבית Texas Instruments 08.12.2015

משפחת LP5907 החדשה של טקסס אינסטרומנטס של מכשירי LDO למטרות כלליות עם רעש נמוך, כוללת ICs עם אפשרויות מתח יציאה קבועות רבות מטווח 1,2V עד 4,5V. מדידות אנלוגיות. זרם המוצא המרבי של הרגולטור הוא 5907 mA.

היתרונות של המיקרו-מעגל כוללים רעש נמוך (<10 uVRMS), זרם צריכה עצמית נמוכה (טיפוס 12 μA); מפל מתח נמוך (120 mV) ודחיית אדוות מתח כניסה גבוה (PSRR: 82 dB ב-1 kHz). במצב כבוי (EN = 0), הצריכה הפנימית מצטמצמת ל-200 nA, בעוד פלט הרגולטור כבוי, וקיבול העומס נפרק דרך נגד פנימי של 230 אוהם. זה מספק ירידת מתח מהירה ומגן על המעגל המופעל מפני התנהגות בלתי צפויה. ה-LP5907 עובד ביציבות עם קבלים של 1uF, בעוד שקבל המוצא יכול להיות ממוקם במרחק מסוים מהמוצא. הרגולטור גם אינו דורש התקנה של קבלים קטנים כדי לסנן רעשים בתדר גבוה.

מפרטים LP5907:

טווח מתח כניסה: 2,2...5,5 V;
מתח מוצא: 1,2...4,5 V;
זרם פלט: 250 mA סוג;
נפילת מתח: 120mV;
מתח רעש: < 10 uVRMS;
צריכת זרם עצמית: 12 uA;
PSRR: 82 dB ב-1 kHz;
זמן התחלה: 80 מיקרון.

הביצועים הגבוהים, חבילת SOT-23 קלה להרכבה והמחיר הנמוך הופכים את ה-LP5907 למועמד מצוין להפעלת מגוון רחב של מכשירים. הרגולטור יכול לשמש בחיישני קווים ו-RF, במכשירי מדידה ותקשורת וכן בציוד רפואי ותעשייתי.

עוד חדשות מעניינות:

▪ כוכבי נויטרונים מסתובבים לבדיקה וכיול שעונים אטומיים

▪ תוקנה בעיה עם חוסר השראה

▪ שינה גרועה פוגעת באהבה

▪ מהודי קוורץ מיניאטוריים חדשים באריזת SMD

▪ פטרייה על הגג

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר טריקים מרהיבים והפתרונות שלהם. מבחר מאמרים

▪ מאמר מאת קארל ריימונד פופר. פרשיות מפורסמות

▪ מאמר מתי החל להשתמש בשמן כדלק? תשובה מפורטת

▪ מאמר צונאמי. עצות לטיול

▪ מאמר מסנן אנטנה לשילוב (הפרדת) אותות VHF. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר מסלול מבולבל. סוד התמקדות

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר