Автономные вэу что это

Особенности ветроэнергетических установок: достоинства и недостатки оборудования

Обновлено: 14 января 2021

Энергоснабжение регионов России распределено крайне неравномерно. Имеются энергоизбыточные регионы, обладающие большими возможностями в обеспечении регионов, есть и районы с нехваткой энергоресурсов, нуждающиеся в поставках извне. Примечателен факт, что местности без электроснабжения встречаются в обоих категориях регионов, независимо от общей обеспеченности. Поэтому населению таких пунктов приходится изыскивать способы решения вопроса своими средствами.

Наиболее частым методом решения вопроса являются дизельные электростанции, которые обходятся довольно дорого и нуждаются в постоянных поставках топлива. Расходы на обслуживание и заправку таких устройств вынуждают вести поиск альтернативных источников. В последнее время внимание потребителей все чаще бывает сосредоточено на ветрогенераторах, так как этот источник абсолютно бесплатный, присутствует повсеместно, обладает большими возможностями в сфере энергетики.

Что такое ветроэнергетические установки?

Ветроэнергетические установки представляют собой комплексы оборудования, предназначенного для выработки, подготовки и снабжения потребителей электрическим током. Поскольку ветер является бесплатным источником энергии, все расходы на выработку тока сводятся к первоначальным вложениям на приобретение (или создание) ветрогенератора и смежного оборудования и последующее обслуживание.

Если сравнивать затраты на проведение линии электропередач или кабеля до отдаленных пунктов, то экономический эффект от использования ВЭУ в большинстве случаев оказывается довольно высоким. При этом, следует учитывать большую разницу в стоимости крупных ВЭУ и небольших установок, действующих в пределах одной усадьбы.

Частой ошибкой, допускаемой при расчетах экономической выгоды от использования ВЭУ, является рассматривание лишь одного варианта реализации методики — создания локальных энергетических комплексов (ЛЭК). Они рассматриваются только как энергоустановки местного значения, обеспечивающие энергией весь населенный пункт. Отсюда возникают высокие расходы на приобретение, потребность в дорогостоящем обслуживании и материалоемкость устройства.

Частные источники, способные обеспечить энергией отдельный дом, практически не рассматриваются, из виду упускается наиболее эффективный и необходимый сектор ветрогенераторов.

Достоинства и недостатки ВЭУ

Преимуществами ВЭУ являются:

• возможность обеспечения электроэнергией любые пункты, вне зависимости от степени удаления от магистральных линий;
• нет необходимости создавать большую энергетическую станцию, можно использовать отдельные компактные установки;
• готовая ВЭУ не нуждается в топливе или иных ресурсных поставках.

При этом, существуют некоторые недостатки:

• Выработка электроэнергии производится посредством ветровых потоков и полностью зависит от их силы и равномерности. В тихую безветренную погоду производство электротока невозможно.
• Полученный ток не годится для использования без подготовки, которая требует наличия определенных устройств.
• Ураганные ветра или шквалистые порывы могут разрушить или вывести установку из строя.

Важно! Как достоинства, так и недостатки ВЭУ являются их специфическими характерными качествами. При отсутствии других возможностей имеющиеся недостатки попросту устраняются принятием соответствующих мер.

Единственным действительно серьезным препятствием, ограничивающим использование ветрогенераторов, является высокая стоимость промышленных установок. Создание самодельных устройств требует определенных навыков и некоторой подготовки, что также замедляет распространение ветроэнергетических устройств среди населения.

Принцип работы ветроэнергетических установок

Ветроэнергетическая установка представляет собой комплекс оборудования, в состав которого входят:

• ветрогенератор,
• аккумулятор,
• инвертор,
• коммутационное оборудование, кабель, прочие устройства.

Внимание! Имеется много вариантов конструкции ветряков, но общий состав установки практически неизменен.

Принцип действия ветроустановок основан на использовании энергии ветра. Поток воздействует на лопасти рабочего колеса, приводя их во вращение. Оно передается на генератор, производящий электроток. Генератор заряжает аккумуляторы, напряжение с которых подается на инвертор, создающий переменный ток 220 В 50 Гц, необходимый для потребителей.

Существуют отдельные ветряки, питающие насосы или иные несложные устройства, которые подают напряжение напрямую на потребляющий прибор. Но, при возникновении нештатных ситуаций, например, внезапном усилении ветра, потребитель может выйти из строя вследствие резкого скачка напряжения.

В последнее время значительно увеличился интерес к ветроэнергетике со стороны изобретателей и конструкторов. Постоянно появляются новые конструкции, которые обладают все большими возможностями. В частности, ведутся активные поиски способов увеличения КПД ветряка, и некоторые варианты имеют весьма высокие показатели по сравнению с применяющимися в настоящее время промышленными образцами ВЭУ.

Учитывая, что максимальное использование энергии ветрового потока согласно расчетам не может превышать 59,3%, а реальное использование намного ниже и составляет от 10%, то возможности для увеличения эффективности установок весьма высоки.

Виды оборудования

Существует две группы ВЭУ, отличающиеся друг от друга положением оси вращения рабочего колеса:

• Горизонтальные. Внешне напоминают пропеллер.
• Вертикальные. Лопасти таких устройств вращаются вокруг вертикальной оси. Имеется большое число конструкций вертикальных ветряков.

Принципиальным отличием этих двух типов конструкции является необходимость ориентирования горизонтальных устройств по направлению ветра и нетребовательность к этому вертикальных ветряков. Кроме того, для горизонтальных устройств обязательно наличие высокой мачты, так как расположение на высоте обеспечивает более интенсивное воздействие потоков ветра на ротор. Вертикальные конструкции в подъеме над уровнем земли нуждаются в меньшей степени.

При этом, эффективность горизонтальных ветряков в целом выше, чем у вертикальных устройств. Это происходит потому, что лопасти вертикальных роторов испытывают как полезное воздействие на рабочие части, так и противодействующие нагрузки на обратные стороны. Снижение уравновешивающего воздействия потока на обратные стороны лопастей является основной задачей конструкторов, пытающихся разработать наиболее удачную форму рабочего колеса.

Существуют опытные образцы, обеспечивающие высокую эффективность использования потока, но широкого производства таких устройств пока не наблюдается.

Устройство

Общий состав комплекса практически одинаков и различается только типом конструкции ветряка.

Горизонтальные ветрогенераторы

Установки с горизонтальной осью вращения имеют практически одну конструкцию. Они представляют собой горизонтальную ось с хвостом и ротором на противоположных концах. Ось имеет возможность свободного вращения вокруг вертикальной оси, необходимое для установки ротора по направлению ветра. Это происходит автоматически, при помощи хвоста. Ротор представляет собой род пропеллера, вращающегося при воздействии ветрового потока на лопасти.

Принципиального различия между разными моделями горизонтальных ветряков нет. Они отличаются типом лопастей:

Первые сделаны из прочного материала, вторые представляют собой жесткую рамку, обтянутую плотной тканью или подобным материалом. Кроме того, имеются образцы с различной формой лопасти:

• в виде прямой лопатки;
• в виде архимедова винта.

Имеются парусные модели, созданные для получения максимального эффекта от воздействия ветрового потока. Они не имеют вращающихся частей, поверхность паруса создает давление на поршневую систему, взаимодействующую с генератором.

Важно! Большая площадь лопастей позволяет получать больше энергии от взаимодействия с воздушным потоком, но создает значительное сопротивление ветру, опасное при возникновении шквальных порывов.

Ротор горизонтальной конструкции нуждается в установке на высокую мачту. Это увеличивает эффективность получения ветровой энергии, но осложняет процесс монтажа и обслуживания устройства. Мачта должна быть надежно закреплена и усилена растяжками, чтобы имелась возможность выдерживать ураганные порывы ветра. Высота мачты выбирается таким образом, чтобы ветряк возвышался над всеми ближайшими зданиями и сооружениями. При этом, место установки также выбирается на возвышении, что позволяет снизить высоту мачты и облегчает монтаж.

Вертикальные ветряки

Ветрогенераторы вертикальных конструкций имеют меньшую эффективность использования потока ветра, но с точки зрения эксплуатации они намного предпочтительнее. Их преимущества:

• нет нужды ориентировать ротор по направлению ветра;
• устанавливать устройство на высокую мачту необязательно, так как большой разницы в эффективности нет;
• устройства имеют более простую конструкцию, что удобнее при самостоятельном изготовлении.

Изначально вертикальные конструкции имели две лопасти, имеющие форму желоба, расположенные диаметрально вдоль оси вращения. Впоследствии появились другие варианты, имеющие большее количество лопастей или иную форму. На сегодня различных конструкций известно довольно много. Вот некоторые из них:

Работы по созданию новых типов конструкции ведутся непрерывно, поэтому привести полный перечень имеющихся конструкций невозможно.

Внимание! Вертикальные конструкции ветрогенераторов намного доступнее для самостоятельного изготовления, что явилось причиной появления большого количества вариантов конструкции.

Особенности конструкции

Основная особенность конструкции ВЭУ — наличие подвижного ротора, передающего вращающий момент на генератор. Этот узел является наиболее ответственным во всей конструкции, требующим качественного изготовления, прочности и устойчивости к нагрузкам.

Кроме того, помимо надежности, ротор должен достаточно чутко реагировать на контакт с ветровыми потоками и начинать вращение при относительно слабых значениях. Это особенно важно, если учитывать особенности климата России, где преобладают слабые и средние ветра. Способность стартовать при малых ветрах высоко ценится у ветрогенераторов, большинство разработок создано именно для увеличения чувствительности к малым потокам.

Нестабильность и слабые скорости ветра являются основными причинами недостаточного развития ветроэнергетики в России. Расходы на альтернативные источники электроснабжения чаще всего выше, чем на традиционные методы, что объясняет малое присутствие ВЭУ. При этом, решение вопроса с помощью дизельных электростанций способствует отрицательному воздействию на окружающую среду в виде выбросов продуктов горения топлива.

Использование дармовой энергии ветра при правильно распределенных вложениях и применении наиболее эффективных конструкций способно дать немалый экономический эффект и способно решить проблему для регионов с недостаточным энергоснабжением.

Технические характеристики

К основным техническим характеристиками ВЭУ относятся:

• номинальная мощность устройства,
• минимальная скорость ветра, при которой происходит запуск ротора,
• максимальная скорость ветра, при которой требуется торможение вращающейся части.

Помимо этих параметров важно определить срок окупаемости устройства, его долговечность и расходы на содержание. Эти факторы являются определяющими при выборе источника электроснабжения между дизельными станциями и ВЭУ. Для регионов со слабыми ветрами такой выбор весьма актуален, поскольку вкладываться в заведомо неэффективный комплекс нерационально и не способствует решению проблемы.

Ветроэнергетические установки являются перспективным вариантом решения проблемы энергообеспечения для отсталых регионов. При грамотном подходе и использовании оптимального комплекта оборудования, можно создавать как мелкие станции, обеспечивающие отдельные жилые дома, так и более крупные установки, способные снабжать энергией населенные пункты.

Возможность производства энергии без нанесения ущерба экологии региона должна ставиться в первоочередные задачи, и ветроэнергетика в этом отношении является наиболее удачным вариантом решения проблем.

Источник

Автономные вэу что это

Строительство большого количества новых объектов энергопотребления в районах, удаленных от сетей централизованного электроснабжения, остро ставит вопрос создания систем автономной энергетики с использованием различных источников энергии.
В «Новостях ЭлектроТехники» (№ 5(35) 2005, № 6(36) 2005) мы рассказывали о дизельных, газодизельных, газопоршневых и газотурбинных установках, применяемых в малой энергетике. Но в последнее время особое внимание уделяется использованию нетрадиционных возобновляемых источников энергии (НВИЭ). Среди энергоустановок, построенных на базе НВИЭ, преимущество по объему вырабатываемой энергии сегодня, безусловно, принадлежит ветроэнергетическим установкам, о которых рассказывают наши петербургские авторы.

Александр Герасимов, д.т.н., профессор, ведущий специалист
Владимир Толмачев, д.т.н., зам. технического директора, старший научный сотрудник
Константин Уткин, технический директор ОАО «Звезда», г. Санкт-Петербург

Рис. 1. Ветроэнергетическая установка

Все ветроэнергетические установки (ВЭУ) условно подразделяются на сетевые и автономные. К сетевым относят ВЭУ, предназначенные для работы параллельно с единой энергосистемой («большой» энергетикой). По данным зарубежной печати, сетевые ВЭУ окупаются за 6–8 лет, а в дальнейшем приносят чистую прибыль. В России в настоящее время эксплуатируется лишь одна сетевая ветроэлектростанция – Воркутинская ВЭС, входящая в состав энергосистемы «Комиэнерго». Сетевые ветроэлектрические установки в России мало востребованы ввиду невысокой цены российской электроэнергии, отсутствия соответствующего законодательства, а также развитости магистральных сетей в промышленных районах.
Поэтому основное внимание мы уделим вопросам построения ВЭУ, используемых в системах автономного энергоснабжения (САЭ). Напомним, что под САЭ понимают системы энергоснабжения, мощность которых соизмерима с мощностью потребителей электроэнергии и которые схемно не связаны с «большой» энергетикой.
При построении САЭ на базе ВЭУ наиболее важна комплексная проработка всех вопросов, поскольку ВЭУ потенциально должны снизить:

• финансовые затраты на транспортировку и хранение топлива;
• потери при передаче электрической и тепловой энергии от источника к потребителю;
• затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание энергоисточников.

Причины, сдерживающие внедрение ВЭУ

Для начала рассмотрим объективные причины медленного внедрения ВЭУ в практическую энергетику [1].

Первая причина – особенности ветра как источника энергии. Ветер обладает крайне непостоянными характеристиками, имеет большие текущие (мгновенные) колебания скорости, средние скорости ветра существенно изменяются в суточном и годовом циклах. Мировая практика показала, что при среднегодовых скоростях ветра менее 4–5 м/с применение сетевых ВЭУ неэффективно. Согласно ветровому кадастру России, лишь 40% ее территории может использоваться для выработки электроэнергии. Значительным ветроэнергетическим потенциалом обладают зоны побережья и островов Северного Ледовитого и Тихого океанов, Азово-Черноморская и Каспийская зоны.

Вторая причина связана с особенностями преобразования энергии ветра в электрическую:
непостоянство ветра и сильная зависимость мощности от скорости ветра. ВЭУ не могут обеспечить высокое качество электроэнергии и надежность электроснабжения потребителей в автономном режиме. Число часов использования генерирующей мощности ВЭУ зависит от среднегодовой скорости ветра и лежит в пределах 2–4 тыс. ч в год. Наиболее благоприятны для работы ВЭУ осенне-зимний и ранний весенний периоды года, что в целом совпадает с условиями изменения электрической и тепловой нагрузок объектов автономного энергоснабжения (ОАЭ).

Третьей причиной медленного внедрения в практику ВЭУ является их высокая стоимость. По данным различных источников, стоимость 1 кВт вводимой в эксплуатацию мощности ВЭУ составляет от 1000 до 1500 долл. США, что в несколько раз превышает капиталовложения в дизельные электростанции небольшой мощности (до 300 кВт), составляющие 200–250 долл./кВт. По оценкам экспертов, в перспективе по мере развития ветротехники можно ожидать снижения стоимости ВЭУ.

Эти общеизвестные причины могут быть дополнены специфическими особенностями отсутствия ВЭУ даже на тех объектах ОАЭ, где применение их по метеоусловиям кажется очевидным (объекты гидрометеослужб, объекты связи на Севере и Дальнем Востоке, вахтовые поселки, малые городки в районах нефтедобычи и лесоразработок и т.п.). К ним относятся:

• специфические резкопеременные графики нагрузок;
• соизмеримая мощность отдельных потребителей с мощностью источника и, как следствие, динамические нагрузки на источник;
• наличие особой группы электроприемников I категории, не допускающих перерывов в электроснабжении;
• высокие требования к надежности оборудования, вызванные низкой квалификацией обслуживающего персонала и невозможностью проведения ремонтных работ в межнавигационный период.

Необходимо отметить, что ВЭУ экологически не безупречны. Новейшие исследования в США и Германии показали, что ветроагрегаты с диаметром ветроколеса более 10 м генерируют инфразвуковые колебания, обладающие вредным воздействием на организм человека и животных (в том числе угнетающим психику). При этом птицы, мелкие животные и даже насекомые и черви покидают эту зону, что может отрицательно повлиять на общее состояние фауны и флоры в месте расположения ветроагрегатов. Все ВЭУ достаточно шумны. Ветроколеса создают также помехи при приеме сигналов теле- и радиопередающих станций. В связи с этим возникают проблемы расположения ВЭУ на определенном удалении от домов, аэропортов, дорог и других объектов.

Совершенствование ВЭУ

Во многих странах мира исследования по совершенствованию ВЭУ ведутся главным образом в направлении расширения диапазона используемых скоростей ветра (особенно в меньшую сторону) и улучшения качества вырабатываемой электроэнергии. Также выполняются работы по совершенствованию аэродинамических свойств ветроколес и способов регулирования частоты их вращения в целях повышения коэффициента использования энергии ветра и увеличения времени применения ВЭУ в году. По этим вопросам ежегодно публикуются сотни заявок на изобретения и патентов.
Совершенствуется электрическая часть ВЭУ. Часто в одной ВЭУ предусматриваются два генератора, рассчитанные на разную частоту вращения и автоматически переключающиеся в зависимости от скорости ветра. Делаются попытки использования в ВЭУ электрических машин двойного питания, обеспечивающих постоянство частоты тока при переменной частоте вращения. Вводится выпрямление переменного тока в постоянный с последующим его инвертированием. В ряде случаев применяется разделение вырабатываемой электроэнергии на два потока: основной с высокими параметрами качества и вспомогательный (для нагрева воды или воздуха) – с низкими параметрами.
Постоянно совершенствуются системы автоматического управления режимами ВЭУ вплоть до использования управляющих ЭВМ. К сожалению, эти новшества существенно усложняют и удорожают ВЭУ, что задерживает их внедрение в практику.

Виды и характеристики

ВЭУ имеют ветродвигатель, представляющий собой колесо с большими лопастями, связанный системой зубчатых передач с электрогенератором (рис.1).
Существуют два вида ВЭУ: с вертикальной и с горизонтальной осью вращения. В России выпускаются ВЭУ только с горизонтальной осью вращения. Это вызвано существенными недостатками, присущими ВЭУ с вертикальной осью вращения [2]:

• неравномерностью крутящего момента;
• большой пусковой скоростью ветра (около 15 м/с).

При этом стоит отметить, что ВЭУ с вертикальной осью вращения имеют ряд преимуществ по сравнению с ВЭУ с горизонтальной осью вращения:

• проще конструкция в связи с отсутствием механизмов поворота лопастей и разворота оси ветроколеса по направлению ветра;
• ниже стоимость;
• выше надежность.

ВЭУ с вертикальной осью вращения целесообразно использовать для электроснабжения потребителей с низкими требованиями к качеству электроэнергии, например, в системе теплоснабжения или в сетевых ветроэлектростанциях большой мощности (ВЭУ мегаваттного класса).
В табл. 1 представлены основные ВЭУ, производство которых налажено в России, и их основные характеристики.

Таблица 1 . Характеристики ветроустановок отечественного производства

Мощность и применение

Простейшие автономные ВЭУ без накопителей энергии могут применяться только для потребителей, не требующих непрерывности и высокого качества электроэнергии.
Мобильные сборно-разборные быстромонтируемые ВЭУ мощностью до 1 кВт, вырабатывающие постоянный ток при напряжении 12 или 24 В и снабженные накопителем энергии в виде аккумуляторной батареи, могут широко использоваться для электроснабжения навигационных устройств, маяков, ретрансляторов и т.п. При мощностях от единиц до десятков киловатт могут использоваться стационарные автономные ВЭУ с аккумуляторными накопителями. Однако применяемый при таких мощностях переменный ток напряжением 220 или 380 В и повышенные требования к качеству электроэнергии вынуждают использовать различной степени сложности механические, электрические или электронные системы регулирования, специальные переключающие, согласующие, преобразующие, выпрямительные и инвертирующие устройства, что значительно удорожает ВЭУ. В сочетании с мощной аккумуляторной батареей, стоимость которой существенно зависит от расчетной длительности штилевой паузы, такие ВЭУ становятся экономически неконкурентоспособными по сравнению с традиционными источниками энергии. Не снимается для таких ВЭУ и проблема обеспечения надежности электроснабжения.
При мощности от десятков до сотен киловатт представляет интерес использование ВЭУ в сочетании с дизельной электрической станцией (ДЭС) и котельной.
Для оценки эффективности энергоснабжения автономных объектов предлагается ввести понятие автономного энергетического комплекса (АЭК), включающего в свой состав как традиционные дизель-генераторы и котлоагрегаты, так и возобновляемые источники энергии, а также аккумуляторы и потребители тепловой и электрической энергии, распределительные сети и систему автоматического управления и регулирования.
В настоящее время наиболее востребованными ВЭУ для систем автономного электроснабжения в России являются ВЭУ мощностью до 30 кВт. Например, в ОАО ГосМКБ «Радуга» им. А.Я. Березняка разработаны ветроэлектрические установки мощностью от 8 до 30 кВт с диаметром ветроколеса 10 м, с высотой башни 9,5 и 17,5 м.
Расчеты показали, что экономический эффект от применения подобной ветроэлектрической установки за весь срок службы, определенный в 25 лет, по сравнению с использованием электроэнергии, получаемой только от электростанции, построенной на основе ДЭУ (стоимость 1 кВт•ч – 8–13 рублей), будет примерно следующим:

• при среднегодовой скорости ветра 7 м/с – 7 млн рублей;
• при среднегодовой скорости ветра 9 м/с – 14 млн рублей.

Автономные энергетические комплексы

Состав и характеристики источников, алгоритмы управления АЭК должны устанавливаться на базе анализа и классификации ОАЭ с учетом:

• климатических условий;
• наличия различных природных ресурсов;
• формы графиков нагрузок тепловой и электрической энергии;
• требований потребителей к надежности и качеству вырабатываемой электроэнергии.

Структура и технические требования к составным частям АЭК определяются на основе результатов расчета капитальных и экс-плуатационных затрат вариантов АЭК. Инструментом оценки эффективности АЭК с ВЭУ служит энергоматериальный баланс,а количественным показателем – удельная стоимость выработанной тепловой и электрической энергии за заданный период эксплуатации.
При использовании ВЭУ в ОАЭ изменяется не только спрос на энергию (нагрузка), но и мощность, вырабатываемая этими источниками, поэтому при расчете и выборе АЭК с ВЭУ необходимо учитывать оба эти фактора, которые часто противоречат друг другу. Согласование графиков тепловых и электрических нагрузок с мощностью, вырабатываемой источником, является одной из важнейших задач, решаемых САР АЭК.

Рис. 2. Структурно-принципиальная схема САЭ на базе ветродизельного энергоблока и котельного агрегата

Применение аккумуляторов и средств регулирования потоков энергии в АЭК (например, современных транзисторных и тиристорных регуляторов мощности) позволит обеспечить существенную экономию тепловой и электрической энергии и оптимизировать энергетический баланс в АЭК путем управления потоками энергии от ВЭУ, ДЭС и котельной. При этом существенно важным для ОАЭ является то, чтобы комплекс «ВЭУ – преобразователи энергии – система использования энергии от ВЭУ» позволял потреблять от ВЭУ энергию как для электроснабжения, так и для теплоснабжения.
Проведенные исследования различных автономных объектов для северных районов России [1] показали, что для них энергию ВЭУ наиболее целесообразно использовать комбинированно, отдавая преимущество системам теплоснабжения.
Такой вывод при выборе ВЭУ позволяет ориентироваться на ветроагрегаты с невысокими требованиями к качеству выходного напряжения и упрощенными конструктивными решениями задач преобразования ветрового потока в механическую энергию вращения вала (например, нерегулируемые лопасти и т.п.). При этом требуемое качество электроэнергии в канале электроснабжения может быть обеспечено стандартными устройствами преобразования электрической энергии (например, источниками бесперебойного питания типа UPS) с аккумуляторной батареей соответствующей емкости.
На рис. 2 представлена структурно-принципиальная схема САЭ на базе ветродизельного энергоблока и котельного агрегата. Отопление и горячее водоснабжение объекта обеспечиваются водяной системой теплоснабжения от электробойлера либо от котельного агрегата.

В состав САЭ объекта входят:

• ветроэлектроустановка (ВЭУ);
• дизельная электростанция (ДЭС);
• котельный агрегат (КА);
• коммутационное устройство (КУ);
• источник бесперебойного питания (ИБП) с аккумуляторной батареей для питания ответственных потребителей;
• электробойлер (ЭБ) с ТЭНами и датчиками температуры воды;
• тиристорный регулятор мощности (ТРМ) электробойлера;
• аварийный охладитель (АО), включающий в состав радиатор и вентилятор;
• блок управления аварийным охладителем (БУ АО);
• системы управления ДЭС (СУ ДЭС), электробойлера (СУ ЭБ), котельного агрегата (СУ КА), тиристорного регулятора мощности (СУ ТРМ).

Электрическая энергия, вырабатываемая ВЭУ (при наличии ветра с номинальной скоростью V_minV V_max) либо ДЭС (при отсутствии ветра, а также в случаях, когда V V_max), распределяется по двум основным каналам:

• по каналу электроснабжения – для питания ответственных потребителей через ИБП;
• по каналу теплоснабжения – для питания ТЭНов электробойлера и соответственно подачи теплоносителя с необходимыми параметрами к отопительным приборам.

Котельный агрегат предназначен для обеспечения потребителей тепловой энергией в случаях длительных затиший, а также для экономии дизельного топлива при работе ДЭС, поскольку КПД преобразования дизельного топлива в ДЭС менее 40%, а в котельном агрегате – более 60%.

Выводы

Итак, при принятии решения о создании САЭ с использованием ВЭУ необходимо проработать следующие вопросы:
1. Выяснить состояние ветроресурсов (ветровой режим) в районе размещения САЭ.
2. Определить графики электрических и тепловых нагрузок потребителей.
3. Определить состав САЭ и характеристики ее элементов.
4. Выполнить технико-экономическое обоснование проекта САЭ.
Методика технико-экономического обоснования САЭ с ВЭУ приведена в [1].

В следующих номерах журнала будут рассмотрены вопросы повышения эффективности ВЭУ за счет использования адаптивного управления.

ЛИТЕРАТУРА

1. Толмачев В.Н., Орлов А.В., Булат В.А. Эффективное использование энергии ветра в системах автономного энергообеспечения / Под общ. ред. д.т.н. Орлова А.В. – ВИТУ. – СПб. – 2002. – 203 с.
2. Агафонов А.Н., Сайданов В.О., Гудзь В.Н. Комбинированные энергоустановки объектов малой энергетики. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2005.

© ЗАО «Новости Электротехники»
Использование материалов сайта возможно только с письменного разрешения редакции
При цитировании материалов гиперссылка на сайт с указанием автора обязательна

Источник