Ветроэлектростанция: Как выглядит и как работает ветроэлектростанция

Как выглядит и как работает ветроэлектростанция

Компания «НоваВинд» была основана в 2017 году в структуре Госкорпорации «Росатом», чтобы развивать ветроэнергетику. Ее широкое внедрение — это общемировой тренд: преобразование энергии ветра в электрическую не требует больших затрат и не наносит вред окружающей среде. Всего за пять лет работы компания «НоваВинд» ввела в эксплуатацию шесть ветропарков общей мощностью 720 МВт, еще три станции будут завершены в следующем году. О том, где и как в России работают ветроэлектростанции (ВЭС), — в специальном фотопроекте ТАСС.

Вид на строительную площадку Адыгейской ветроэлектростанции «НоваВинд»

Ветропарк расположен на границе Гиагинского и Шовгеновского районов Адыгеи.

Республика Адыгея, 20 августа 2019 © Виталий Тимкив/ТАСС

Монтаж ветроустановки на Адыгейской ВЭС

Всего на объекте установлено 60 ветроэнергетических установок мощностью по 2,5 МВт.

При их монтаже  последовательно используются четыре крана и различная вспомогательная техника. 
В том числе — уникальный кран грузоподъемностью до 600 тонн.

Республика Адыгея, 23 сентября 2019 © Александр Рюмин/ТАСС

Пусконаладочные работы на Адыгейской ВЭС

Длина каждой лопасти ветроэнергетической установки равна 50 метрам, вес — около 8,6 тонны.
Для птиц конструкция опасности не представляет, поскольку все современные установки оборудованы специальными устройствами отпугивания и защиты от диких животных и птиц: звуки, радары, тепловизоры. Кроме того, лопасти могут автоматически выключаться в периоды наибольшей
активности пернатых.

Республика Адыгея, 23 сентября 2019 © Александр Рюмин/ТАСС 

Пусконаладочные работы на ветроустановке Адыгейской ВЭС

В ветроустановке используется генератор на постоянных магнитах, который снижает уровень шума. По существующим ныне нормам установка турбин происходит на расстоянии не ближе 300 метров от жилья, громкость звука при этом колеблется от 35 до 45 дБ, поэтому никаких сводящих с ума шумов нет, все в пределах нормы. Для сравнения: обычный домашний холодильник выдает 40 дБ звука.

Республика Адыгея, 23 сентября 2019 © Александр Рюмин/ТАСС

Сборка гондолы ветроустановки на Адыгейской ВЭС

Гондола служит для крепления генератора и ротора на башню. В ней расположен ряд основных компонентов управления генераторного модуля, в частности гидравлическая система и система торможения, трансформатор, двигатели, датчик поворота гондолы, поворотный механизм гондолы и другое оборудование. Именно через гондолу осуществляется доступ обслуживающего персонала к генератору и ротору (ветроколесу).

Республика Адыгея, 23 сентября 2019 © Александр Рюмин/ТАСС

Сборка гондолы ветроустановки Адыгейской ВЭС

Персонал, участвующий в монтаже, предварительно проходит обучение и повышение квалификации в специально созданном для этого классе. В обучении используют VR-технологии.

Республика Адыгея, 23 сентября 2019 © Александр Рюмин/ТАСС

Ветроустановки Адыгейской ВЭС

Ветропарк мощностью 150 МВт в Адыгее начал выработку электроэнергии в марте 2020 года.
Высота каждой ветроустановки вместе с ротором составляет 150 метров, а общий вес каждой 
конструкции — около 320 тонн.

Республика Адыгея, 20 августа 2019 © Виталий Тимкив/ТАСС

Адыгейская ВЭС

Компания «НоваВинд» выбрала для строительства ветропарка границу между Гиагинским и Шовгеновским районами Адыгеи не случайно. Из-за особенностей рельефа здесь возник так называемый ветровой коридор. Ветер практически не ослабевает в течение года, поэтому ветроустановки
работают без простоев.

Республика Адыгея, 31 июля 2020 © Игорь Онучин/ТАСС

Одна из ветроустановок Адыгейской ВЭС

Станция построена на сельскохозяйственных землях, которые продолжают возделывать. Ветроэнергетика экологична, поэтому не мешает, например, выращивать подсолнечник и пасти скот.

Республика Адыгея, 31 июля 2020 © Игорь Онучин/ТАСС

 

Ветроустановки Кочубеевской ветроэлектростанции компании «НоваВинд»

Строительство станции началось в Ставропольском крае в 2019 году, а в январе 2021 года Кочубеевская ВЭС уже поставляла электроэнергию на оптовый рынок. Суммарная мощность ветроэлектростанции составляет 210 МВт.

Ставропольский край, 18 ноября 2022 © Эрик Романенко/ТАСС

 

Ветроустановки Кочубеевской ВЭС

Всего в составе ВЭС работают 84 ветроустановки, которые занимают площадь в 75 гектаров.
На сегодняшний день это самая крупная ветроэлектростанция в России.

Ставропольский край, 18 ноября 2022 © Эрик Романенко/ТАСС

Ветроустановки Кочубеевской ВЭС

Ветроустановки находятся на расстоянии от 3 до 10 диаметров ветроколеса друг от друга. Между ними нет никаких проводов — все кабели проложены под землей и идут на подстанцию.

Оттуда электроэнергия подается в общую сеть.

Ставропольский край, 18 ноября 2022 © Эрик Романенко/ТАСС

Ветроустановка Кочубеевской ВЭС

Параметры работы каждой ветроустановки — скорость ветра, угол поворота лопасти и т.д. — рассчитываются автоматически и передаются в оперативный пункт управления. Если скорость ветра превышает 25 м/с, то установка останавливается, чтобы ветер ее не повредил.

Ставропольский край, 18 ноября 2022 © Эрик Романенко/ТАСС

 

Ветроустановки Кочубеевской ВЭС

До 2027 года «НоваВинд» планирует возвести ветроэлектростанции общей мощностью до 1,7 ГВт
(с учетом уже введенных ветропарков). И это не предел. В предстоящие 6–7 лет компания намерена значительно увеличить портфель заказов в России и выйти со своим продуктом на международный ветроэнергетический рынок.

Ставропольский край, 18 ноября 2022 © Эрик Романенко/ТАСС

Обслуживание Кочубеевской ВЭС специалистами компании «НоваВинд»

При строительстве одной ветроэлектростанции задействовано до 600 специалистов. Для ее обслуживания во время текущей эксплуатации достаточно 25 человек.

Ставропольский край, 18 ноября 2022 © Эрик Романенко/ТАСС

Обслуживание Кочубеевской ВЭС специалистами компании «НоваВинд»

В Оперативном пункте управления ветропарком расположено автоматизированное рабочее место, где осуществляется круглосуточное дежурство персонала, оперативное управление, задается режим работы как всей станции в целом, так и каждой ветроустановки отдельно. Дежурство предусматривает дневную и ночную смены. При заступлении на смену начальник смены проверяет характеристики мощности генерации, состав работающих ветроустановок и скорость ветра.

Ставропольский край, 18 ноября 2022 © Эрик Романенко/ТАСС

Обслуживание Кочубеевской ВЭС специалистами компании «НоваВинд»

Для автоматизации контроля и управления работы ветроэлектростанций АО «НоваВинд» разработало программное решение. Оно позволяет в режиме реального времени собирать информацию по работе каждой ветроустановки для анализа и оперативного реагирования обслуживающего персонала.

Ставропольский край, 18 ноября 2022 © Эрик Романенко/ТАСС 

Ветроустановки Кочубеевской ВЭС

Ветроустановка преобразует механическую энергию ветра в электрическую. Около каждой из них находится комплектная трансформаторная подстанция (КТП), которая повышает уровень напряжения генератора до 35 кВ. КТП объединены кабельной сетью с распределительным устройством высокого уровня напряжения, посредством которого осуществляется сбор электроэнергии со всех ветроустановок. Далее уровень напряжения повышается до 110-220 кВ, а в случае с Кочубеевской ВЭС — до 330 кВ.

С распределительного устройства электроэнергия передается во внешнюю электрическую сеть,
по которой уже поступает конечному потребителю.

Ставропольский край, 18 ноября 2022 © Эрик Романенко/ТАСС

Монтаж ветроустановки на Кузьминской ВЭС

Компания «НоваВинд» получила разрешение на строительство Кузьминской ВЭС в мае 2022 года.
На территории Кочубеевского района Ставропольского края она построит 64 ветроустановки. Всего ВЭС будет вырабатывать около 380 млн кВт*ч электроэнергии в год.

Ставропольский край, 18 ноября 2022 © Эрик Романенко/ТАСС

Монтаж ветроустановки на Кузьминской ВЭС

Ветроэлектростанция — сложный комплекс, поэтому ее строительство начинается с закладки основательного фундамента. Он состоит из свай, которые закопаны в землю. Длина каждой сваи может достигать 22 метров. Подобная конструкция гарантирует устойчивость ветроустановок.

Ставропольский край, 18 ноября 2022 © Эрик Романенко/ТАСС

Монтаж ветроустановки на Кузьминской ВЭС

Башня каждой ветроустановки состоит из восьми секций. Секции с первой по седьмую сделаны из профилированных стальных листов, согнутых определенным образом. Восьмая секция представляет собой цельный конус высотой 18 метров.

Ставропольский край, 18 ноября 2022 © Эрик Романенко/ТАСС

Разгрузка лопасти на Кузьминской ВЭС

В проект «Ветроэнергетика» Росатома уже вошло более 70 российских компаний. Важнейшие компоненты производит завод «НоваВинд» в Волгодонске (Ростовская область), созданный на базе «Атоммаша».

Ставропольский край, 18 ноября 2022 © Эрик Романенко/ТАСС

© ТАСС, 2022

ТАСС информационное агентство (свидетельство о регистрации СМИ № 03247 выдано 2 апреля 1999 г. Государственным комитетом Российской Федерации по печати). Отдельные публикации могут содержать информацию, не предназначенную для пользователей до 16 лет.

Над проектом работали

{{role.role}}: {{role.fio}}

Поделиться

Ветряные электростанции ВЭУ

Ветряные электростанции — принцип работы

Ветряные электростанции производят электричество за счет энергии перемещающихся воздушных масс — ветра. Для ветряных электростанций с горизонтальной осью вращения минимальная скорость ветра составляет:

• 4-5 м/сек — при мощности >= 200 кВт
• 2-3 м/сек — если мощность <= 100 кВт.

Ветроэлектростанция  –  это  мачта, наверху которой размещается контейнер с генератором и редуктором. К оси редуктора ветряной электростанции прикреплены лопасти. Контейнер электростанции поворачивается в зависимости от направления ветра.

Ветряные электростанции с вертикальной осью вращения менее популярны. Сам генератор находится под мачтой, и главное, необходимость ориентации на ветер отсутствует. Ветряные электростанции с вертикальной осью вращения требуют для стабильной работы более высоких скоростей ветра и предварительного запуска от внешнего источника энергии.

Ветряные электростанции — основные проблемы

Основную проблему ветряных электростанций вызывает непостоянная природа ветра. При этом мощность ветряных электростанций в каждый момент времени переменна. Невозможно иметь от одной ветроэлектростанции стабильное поступление определенных объемов электроэнергии.

Ветряные электростанции имеют аккумуляторы для накопления электроэнергии,  для более равномерной и стабильной работы системы. По этой же причине возникает необходимость объединения ветряных электростанций в энергосистемы и комплексы с иными способами получения электроэнергии. Это, прежде всего газовые генераторы, микротурбины, солнечные электростанции — батареи на фотоэлементах.

Ветряные электростанции — преимущества

• Ветряные электростанции не загрязняют окружающую среду вредными выбросами.
• Ветровая энергия, при определенных условиях может конкурировать с невозобновляемыми энергоисточниками.
• Источник энергии ветра — природа — неисчерпаема.

Как самому сделать ветрогенератор?

Ветряные электростанции — недостатки

• Ветер от природы нестабилен, с усилениями и ослаблениями. Это затрудняет использование ветровой энергии. Поиск технических решений, которые позволили бы компенсировать этот недостаток — главная задача при создании ветряных электростанций.
• Качественные ветрогенераторы очень дороги и практически неокупаемы.
• Ветряные электростанции создают вредные для человека шумы в различных звуковых спектрах. Обычно ветряные установки строятся на таком расстоянии от жилых зданий, чтобы шум не превышал 35-45 децибел.
• Ветряные электростанции создают помехи телевидению и различным системам связи. Применение ветряных установок — в Европе их более 26 000, позволяет считать, что это явление не имеет определяющего значения в развитии альтернативной электроэнергетики.
• Ветряные электростанции причиняют вред птицам, если размещаются на путях миграции и гнездования.

Ветряные электростанции — производители — мировые лидеры

• VESTAS
• NORDEX
• PANASONIC
• VERGNET
• ECOTECNIA
• SUPERWIND

Ветряные электростанции — география применения

Ветроэлектростанции применяются в странах, имеющих подходящие скорости ветра, невысокий рельеф местности и испытывающих дефицит природных ресурсов.  Мировым лидером в использовании ветряных электростанций является Германия, в которой за небольшой промежуток времени построено ~9000 МВт мощности.

Единичная мощность ветроэлектрических станций увеличилась до 3 МВт. В Германии продолжается интенсивное строительство ветряных электростанций. Производство ветряных электростанций стало значительной частью экспорта Дании и Германии.

Производство ветряных электростанций обеспечило работой в Европе 60 000 человек. За рубежом приняты постановления на государственном уровне, содействующие внедрению возобновляемых источников энергии.

Ветряные электростанции в России

В России, за последние десятилетие, построено и пущено в эксплуатацию лишь несколько ветряных электростанций.

В Башкортостане установлены четыре ветряных электростанции мощностью по 550 кВт.

В Калининградской области, смонтировано 19 установок. Мощность парка ветряных электростанций составляет ~5 МВт.

На Командорских островах возведены две ветротурбины по 250 кВт.

В Мурманске вошла в строй ветроустановка мощностью 200 кВт.

Но совокупная мощность ветроэлектростанций России не превысила в 2004 году 12 МВт. 

Российская Федерация — это страна с большой территорией, расположенной в разных климатических зонах, что определяет высокий потенциал использования ветряных электростанций. Технический потенциал составляет более 6200 миллиардов киловатт часов, или в 6 раз превышает всё современное производство электроэнергии в нашей стране.

Как самому сделать ветрогенератор?

Преимущества и проблемы ветроэнергетики

Офис технологий ветроэнергетики

Энергия ветра предлагает множество преимуществ, что объясняет, почему это один из самых быстрорастущих источников энергии в мире. Чтобы еще больше расширить возможности ветровой энергии и принести пользу обществу, исследователи работают над решением технических и социально-экономических проблем в поддержку безуглеродного электричества в будущем.

Узнайте больше о текущих исследованиях, чтобы воспользоваться этими преимуществами и решить проблемы ветроэнергетики.

Преимущества энергии ветра

• Энергия ветра создает высокооплачиваемые рабочие места.  В ветроэнергетике США работает более 120 000 человек во всех 50 штатах, и это число продолжает расти. По данным Бюро статистики труда США, специалисты по обслуживанию ветряных турбин являются второй по темпам роста профессией в США за десятилетие. Предлагая возможности карьерного роста от производителя лопастей до управляющего активами, ветроэнергетика может обеспечить поддержку сотен тысяч рабочих мест к 2050 году9.0015
• Энергия ветра — это внутренний ресурс, обеспечивающий экономический рост США. В 2021 году ветряные турбины, работающие во всех 50 штатах, произвели более 9% от общей чистой энергии страны. В том же году инвестиции в новые ветровые проекты принесли экономике США 20 миллиардов долларов.
• Энергия ветра является чистым и возобновляемым источником энергии. Ветряные турбины используют энергию ветра, используя механическую энергию для вращения генератора и выработки электроэнергии. Ветер является не только обильным и неисчерпаемым ресурсом, но и обеспечивает электричеством, не сжигая топлива и не загрязняя воздух. Ветер по-прежнему остается крупнейшим источником возобновляемой энергии в Соединенных Штатах, что помогает снизить нашу зависимость от ископаемого топлива. Энергия ветра помогает избежать 329миллионов метрических тонн выбросов углекислого газа в год, что эквивалентно выбросам на 71 миллион автомобилей, которые наряду с другими выбросами в атмосферу вызывают кислотные дожди, смог и парниковые газы.
• Энергия ветра приносит пользу местным сообществам. Проекты Wind ежегодно приносят около 1,9 миллиарда долларов государственных и местных налоговых платежей и платежей за аренду земли. Сообщества, занимающиеся развитием ветровой энергетики, могут использовать дополнительный доход для финансирования школьных бюджетов, снижения налогового бремени для домовладельцев и реализации местных инфраструктурных проектов.
• Энергия ветра рентабельна. Наземные ветряные турбины коммунального масштаба обеспечивают один из самых дешевых источников энергии, доступных сегодня. Кроме того, конкурентоспособность ветровой энергии продолжает улучшаться благодаря достижениям в области науки и технологии ветровой энергии.
• Ветряные турбины работают в разных условиях. Генерация энергии ветра хорошо вписывается в сельскохозяйственные и многоцелевые рабочие ландшафты. Энергия ветра легко интегрируется в сельские или отдаленные районы, такие как фермы и ранчо, прибрежные и островные поселения, где часто встречаются высококачественные ветровые ресурсы .

Проблемы ветроэнергетики

• Ветроэнергетика должна конкурировать с другими недорогими источниками энергии. При сравнении стоимости энергии, связанной с новыми электростанциями, ветряные и солнечные проекты теперь более экономически конкурентоспособны, чем газовые, геотермальные, угольные или ядерные объекты. Однако проекты ветроэнергетики могут быть неконкурентоспособными по стоимости в некоторых местах, где недостаточно ветрено. Технологии следующего поколения, производственные усовершенствования и лучшее понимание физики ветряных электростанций могут помочь еще больше снизить затраты.
• Идеальные ветровые установки часто находятся в удаленных местах. Необходимо решить проблемы с установкой, чтобы доставить электроэнергию с ветряных электростанций в городские районы, где она необходима для удовлетворения спроса. Модернизация национальной сети электропередач для соединения районов с богатыми ветровыми ресурсами с населенными пунктами может значительно снизить затраты на расширение наземной ветровой энергетики. Кроме того, улучшаются возможности передачи оффшорной ветровой энергии и возможности подключения к сетям.
• Турбины производят шум и изменяют внешний вид. Ветряные электростанции по-разному воздействуют на окружающую среду по сравнению с обычными электростанциями, но существуют схожие опасения как по поводу шума, создаваемого лопастями турбины, так и по поводу визуального воздействия на ландшафт.
• Ветряные растения могут влиять на местную дикую природу. Несмотря на то, что проекты ветроэнергетики оцениваются ниже, чем другие разработки в области энергетики с точки зрения воздействия на дикую природу, по-прежнему необходимы исследования, чтобы свести к минимуму взаимодействие ветра и дикой природы. Достижения в области технологий, правильное размещение ветряных электростанций и текущие экологические исследования работают над уменьшением воздействия ветряных турбин на дикую природу.

Самая большая морская турбина Siemens Gamesa будет питать вторую по величине в мире морскую ветряную электростанцию ​​

Siemens Gamesa поставит свою самую большую и мощную морскую ветряную турбину на сегодняшний день для британской East Anglia 3 – второй по величине ветряной электростанции в мире.

Испано-немецкий ветроэнергетический гигант подписал твердый заказ со ScottishPower Renewables на поставку 95 своих ветряных турбин SG 14-236 DD для Восточной Англии 3, огромной морской ветряной электростанции мощностью 1,4 гигаватт (ГВт) 69. км (43 мили) от побережья Норфолка в Англии. Проект будет охватывать площадь около 305 квадратных километров (118 квадратных миль). Он обеспечит чистой электроэнергией 1,3 миллиона домов в Великобритании.

Ожидается, что установка начнется весной 2026 года и будет завершена к концу этого года. Ожидаемый срок службы проекта составляет 25 лет, что с 2026 года приведет к тому, что выработка электроэнергии на Восточной Англии 3 превысит цель 2050 года, установленную в Великобритании.

Восточная Англия 3 — вторая из четырех ветряных электростанций, запланированных ScottishPower Renewables’ 2.9Развитие хаба GW East Anglia в Северном море.

Siemens Gamesa SG 14-236 DD — одна из самых мощных ветряных турбин в мире с мощностью 14 мегаватт (МВт) и диаметром ротора 236 метров (774 фута). Его площадь составляет 43 500 кв. м (468 230 кв. Футов).

Ранее в этом месяце прототип SG 14-236 DD , установленный в Датском национальном испытательном центре больших ветряных турбин в Остерилде, впервые передал электроэнергию в сеть.

Производство лопастей турбины длиной 115 м (377 футов) на предприятии Siemens Gamesa в Ольборге, Дания, началось в апреле 2022 года. Каждая лопасть B115 на 17 футов длиннее поля для американского футбола.

Фото: Siemens Gamesa

---

UnderstandSolar — это бесплатная служба, которая связывает вас с лучшими установщиками солнечных батарей в вашем регионе для получения персонализированных оценок солнечной энергии. Tesla теперь предлагает сопоставление цен, поэтому важно делать покупки по лучшим ценам. Нажмите здесь, чтобы узнать больше и получить цитаты. — *объявление .

FTC: Мы используем автоматические партнерские ссылки, приносящие доход. Больше.

Будьте в курсе последних новостей, подписавшись на Electrek в Google Новостях. Вы читаете Electrek — экспертов, которые день за днем ​​сообщают новости о Tesla, электромобилях и экологически чистой энергии. Обязательно заходите на нашу домашнюю страницу, чтобы быть в курсе всех последних новостей, и подписывайтесь на Electrek в Twitter, Facebook и LinkedIn, чтобы оставаться в курсе событий.