Методика вибору вітроенергетичних установок для енергопостачання сільськогосподарських споживачів

Для енергопостачання технологічних процесів ветроенергетические установки вибираються по основним технічними характеристиками: потужності; діаметру вітроколеса; мінімальної і розрахункової швидкості вітру і з наявності перетворюючих (ректифікатор, інвертор) і які акумулюють пристроїв.

Розрахункова потужністьветроагрегата визначається діаметром вітроколеса, коефіцієнтом використання вітру і розрахункової швидкістю вітру:

,кВт/м²

Якщо вітроагрегат працює без дублюючої встановлення і має яке акумулює пристрій, то потужність агрегату мусить бути незгірш від, ніж розрахункова навантаження споживача, обумовлена з графіка навантаження. У цьому може знадобитися кілька вітроустановок. За наявності дублюючого джерела енергії потужність вітроустановки повинна бути менша від тієї потужності, яку вимагають задля забезпечення енергією основних споживачів, або технологічних процесів.Дублирующая установка за проектною потужністю мають забезпечувати харчування енергією всієї навантаження у дні затишності. Зрозуміло, запропоновані варіанти можливі, коливетроустановка економічно вигідна.

З використанням ВЕС у складі енергосистеми необхідно забезпечувати роботу вітроустановки як постійної частоти обертання, обумовленою частотою мережі. Вибір режиму роботи вітроколеса спрямовано отримання найбільшої вироблення електричної енергії за певний проміжок часу і найкращого використання вітру. За даними вітроустановки можна визначити розрахункову частоту обертання генератора, що забезпечує максимальне значення коефіцієнта:

. (10.13)

з удільноїометаемой площі вітроустановки при розрахункової або як високу швидкість вітру визначають за словами

, (10.14)

де Т – число годин на розрахунковий період (місяць, сезон, рік);t_*>p – повторюваність швидкостей вітру, рівних і великих розрахункової, в відносних одиницях.

Знаючи діаметр вітроколеса, нескладно визначити загальна кількість вироблюваної енергії. З використанням кількох однотипних вітроустановокометаемую площа збільшують кількості установок.

ВЕУ можна ефективно застосовувати для таких технологічних процесів, які вимагають постійної частоти струму. Під час проектування ВЕУ цих цілей вирішують такі:

>1)определить кількість вироблюваної ВЕУ енергії у кожний окремо узятий місяць при заданих її параметрах;

2) визначення кількості ВЕУ, необхідні задоволення потреб даного технологічного процесу;

3) поенергоекономическим показниками вибрати оптимальне кількість ВЕУ.

Можливе кількість вироблюваної енергії залежить від ресурсу енергії вітру та режиму роботи ВЕУ. Кількість енергії з удільноїометаемой площі ВЕУ можна визначити за словами

,кВтч/м², (10.15)

деt_v – час ВЕУ що за різних швидкостях вітру у протягом двох діб, місяці, сезону чи чотири роки.

Час роботи ВЕУ залежить від режиму швидкості вітру й через повторюваність тій чи іншій швидкості вітру у протягом місяця:

, год, (10.16)

де Т_і – число годин наi-м місяці; - відносна повторюваність швидкості вітру у аналізованому місяці.

При визначенні кількості вироблюваної енергії необхідно враховуватиме й енергію, отримувану при швидкості вітру, меншою ніж розрахункова. Тоді відповідно до режиму робіт вітроустановки кількість енергії протягом місяця з удільноїометаемой площі установки

,МДж/м². (10.17)

При заданому діаметрі вітроколеса вироблювана енергія

,МДж.

>Вирабативаемая енергія за сезон чи рік

,МДж, (10.18)

де n – число місяців ВЕУ.

За графіком навантаження, коли відомо необхідну кількість енергії, нескладно визначити потрібне кількість ВЕУ кожному за місяці. У цьому для аналізованого сезону чи чотири роки певні труднощі може становити вибір оптимального кількості ВЕУ і знадобляться порівняльні розрахунки, з оцінкою енергетичних і нових економічних показників кожного аналізованого варіанта.

Використання вітроенергетичних установок

Для України висока середньорічна швидкість вітру та відносно слабка турбулентність потоку найбільш характерні для районів узбережжя (наприклад, узбережжя Азовського моря). Тому найефективніше встановлювати вітроенергетичні установки саме в цих районах. Зважаючи на це можна, наприклад, зробити висновок про придатність узбережжя Азовського моря для використання його вітрових ресурсів. Протяжність узбережжя на півдні лише Запорізької області складає близько 200 км. Рельєф низинний. Висота над рівнем моря не досягає 100 м. Узбережжя має слабку турбулентність та високу середньорічну швидкість вітру в порівнянні з іншими районами. Вона досягає 4,5 м/с (біля поверхні землі) та приблизно 7 м/с (на висоті 15 м). Таким чином, територія півдня Запорізької області придатна до використання ВЕУ для енергозабезпечення індивідуальних господарств населення узбережжя, а також для паралельної роботи з енергомережею.

Якщо б придатні для практичного використання вітроенергетичні ресурси на прибережних районах України вдалося б використати оптимальним чином, то вклад цього джерела енергії в загальну систему енергопостачання був би досить суттєвим. Наприклад, для деяких місцевостей Німеччини, Данії, Нідерландів та Іспанії вклад вітрової енергетики в усю енергетичну галузь сягає 15 %.

Для перетворення вітрової енергії в електричну зазвичай використовують вітродвигуни, далі механічна енергія валу перетворюється в електричну за допомогою електрогенераторів. Також важливим є підтримка постійних параметрів отриманої енергії.

Висновки

Висновок

В кінці я хотів би підбити підсумок. Я вважаю, що вітрогенераторами стоїть майбутнє, так як вітер це мабуть один з найбільш невичерпних видів добутку енергії. В решті решт вітер можна знайти майже в кожному закутку планети, що є одним з найбільших плюсів вітрогенераторів.

Дата добавления: 2015-11-26