Ветряная электростанция. Ветровая энергетика Проект по физике темы модель ветряной электростанции

Слайд 2

Ветряная электростанция

Несколько ветроэнергетических установок (ВЭУ) - собранных в одном или нескольких местах и объединённых в единую сеть.

Слайд 3

Принцип работы ВЭС

Электричество производится за счет энергии перемещающихся воздушных масс. Крупные ветряные электростанции могут состоять из 100 и более ветрогенераторов.

Слайд 4

Типы ветряных электростанций

1. Наземная 2. Прибрежная 3. Шельфовая 4. Плавающая

Слайд 5

Наземная

Самый распространённый в настоящее время тип ветряных электростанций. Ветрогенераторы устанавливаются на холмах или возвышенностях. Промышленный ветрогенератор строится на подготовленной площадке за 7-10 дней.

Слайд 6

Прибрежная

Прибрежные ветряные электростанции строят на небольшом удалении от берега моря или океана. На побережье с суточной периодичностью дует бриз, что вызвано неравномерным нагреванием поверхности суши и водоёма.

Слайд 7

Шельфовая

Шельфовые ветряные электростанции строят в море: 10-60 километров от берега, на участках моря с небольшой глубиной. Шельфовые ветряные электростанции обладают рядом преимуществ: их практически не видно с берега.

Слайд 8

Плавающая

Первый прототип плавающей ветряной турбины построен компанией H в декабре 2007 года. Ветрогенератор мощностью 80 кВт установлен на плавающей платформе в 10,6 морских милях от берега Южной Италии на участке моря глубиной 108 метров.

Слайд 9

Действующие ВЭС в России

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.

Слайд 10

Преимущества ВЭС

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

Слайд 11

Недостатки ВЭС

очень дороги и практически неокупаемы. создают вредные для человека шумы в различных звуковых спектрах. создают помехи телевидению и различным системам связи. причиняют вред птицам, если размещаются на путях миграции и гнездования.

Слайд 12

Ссылки

http://www.manbw.ru/analitycs/wind-stations.html журнал membrana: Ветровые турбины убивают летучих мышей без единого прикосновения http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B5%D1%82%D1%80%D1%8F%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%D1%86%D0%B8%D1%8F http://ru.wikipedia.org/wiki/%C2%E5%F2%F0%FF%ED%E0%FF_%FD%EB%E5%EA%F2%F0%EE%F1%F2%E0%ED%F6%E8%FF#.D0.9F.D0.BB.D0.B0.D0.BD.D0.B8.D1.80.D0.BE.D0.B2.D0.B0.D0.BD.D0.B8.D0.B5 http://images.yandex.ru/yandsearch?text=%D0%B2%D0%B5%D1%82%D1%80%D1%8F%D0%BD%D1%8B%D0%B5%20%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%D1%86%D0%B8%D0%B8&img_url=http%3A%2F%2Fb1.vestifinance.ru%2Fc%2F16710.60x48.jpg&pos=2&rpt=simage&lr=2&noreask=1&source=wiz

Посмотреть все слайды

Ветряные электростанции ВЭУ ветрогенераторов Ветровая электростанция несколько ВЭУ, собранных в одном или нескольких местах и объединённых в единую сеть. Крупные ветровые электростанции могут состоять из 100 и более ветрогенераторов. Иногда ветровые электростанции называют «ветряными фермами»

Типы ветряных электростанций Наземная Самый распространённый в настоящее время тип ветряных электростанций. Ветрогенераторы устанавливаются на холмах или возвышенностях. Промышленный ветрогенератор строится на подготовленной площадке за 710 дней. Для строительства необходима дорога до строительной площадки, тяжёлая подъёмная техника с выносом стрелы более 50 метров.Электростанция соединяется кабелем с передающей электрической сетью. Крупнейшей на данный момент ветряной электростанцией является электростанция Альта, расположенная в штате Калифорния, США. Наземная ветряная электростанция возле Айнажи, Латвия. Наземная ветряная электростанция в Испании. Построена по вершинам холмов.

Прибрежная Прибрежные ветряные электростанции строят на небольшом удалении от берега моря или океана. На побережье с суточной периодичностью дует бриз, что вызвано неравномерным нагреванием поверхности суши и водоема. Дневной, или морской бриз, движется с водной поверхности на сушу, а ночной, или береговой с остывшего побережья к водоёму. Строительство прибрежной электростанции в Германии.

Шельфовая Шельфовые ветряные электростанции строят в море: 1060 километров от берега. Шельфовые ветряные электростанции обладают рядом преимуществ: их практически не видно с берега; они не занимают землю; они имеют большую эффективность из-за регулярных морских ветров. Шельфовые электростанции строят на участках моря с небольшой глубиной. Башни ветрогенераторов устанавливают на фундаменты из свай, забитых на глубину до 30 метров. Электроэнергия передаётся на землю по подводным кабелям. Шельфовые электростанции более дороги в строительстве, чем их наземные аналоги. Для строительства и обслуживания подобных электростанций используются самоподъемные суда. Шельфовые ВЭС в Дании.

Плавающая Первый прототип плавающей ветряной турбины построен в декабре 2007 года. Ветрогенератор мощностью 80 к Вт установлен на плавающей платформе в 10,6 морских милях от берега Южной Италии на участке моря глубиной 108 метров. Норвежская компания разработала плавающие ветрогенераторы для морских станций большой глубины. Турбина весит тонн при высоте 65 метров. Располагается она в 10 километрах от острова Кармой, неподалёку от юго- западного берега Норвегии. Стальная башня этого ветрогенератора уходит под воду на глубину 100 метров. Над водой башня возвышается на 65 метров. Для стабилизации башни ветрогенератора и погружения его на заданную глубину в нижней его части размещён балласт (гравий и камни). При этом от дрейфа башню удерживают три троса с якорями, закреплёнными на дне. Электроэнергия передаётся на берег по подводному кабелю. Строительство первой плавающей электростанции. Норвегия. Май 2009 года.

Принцип работы Принцип работы ветреных электростанций основан на том, что ветер вращает лопасти конструкции, редуктор которой приводит в действие электрогенератор. Получаемая электроэнергия транспортируется по кабелю через силовой шкаф, расположенный в основании ветряной энергетической установки. Мачты ветряных энергетических установок имеют значительную высоту, что позволяет в полной мере использовать силу ветра. При проектировании ветряной электростанции в местности, где её планируется разместить, предварительно проводят исследования силы и направления ветра при помощи анемометров. Данные, полученные в результате исследований, позволяют инвесторам достаточно точно определить сроки окупаемости ветряной электростанции.

Преимущества и недостатки Преимущества -Ветряные электростанции не загрязняют окружающую среду вредными выбросами. -Ветровая энергия, при определенных условиях может конкурировать с не возобновляемыми энергоисточниками. -Источник энергии ветра природа неисчерпаема.

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. -Ветряные электростанции создают вредные шумы в различных звуковых спектрах. Обычно ветряные установки строятся на таком расстоянии от жилых зданий, чтобы шум не превышал децибел. -Ветряные электростанции создают помехи телевидению и различным системам связи. Применение ветряных установок в Европе их более, позволяет считать, что это явление не имеет определяющего значения в развитии электроэнергетики. -Ветряные электростанции причиняют вред птицам, если размещаются на путях миграции и гнездования.

Распространённость в России Многие из иностранных журналистов считают, что наша страна это спящий великан возобновляемой энергетики. Но на сегодняшний день Россия занимает лишь 64 место по объему общей электрической мощности ветропарков в мире. Один только Китай ежегодно строит ветряков больше, чем за всю историю смогла построить Россия. Проще говоря, соревнование с нефтью и атомом, возобновляемые источники энергии у нас проигрывают. Причина этому большие денежные затраты в строительстве объектов для альтернативной энергетики. Например, себестоимость 1 к Вт/ч ветряного электричества с учетом расходов на покупку, установку и эксплуатацию соответствующего оборудования в России составляет от 6 до 18 рублей. Для сравнения, гос энергетика продает 1 к Вт/ч за 2 4 рублей. Основа энергетики России ископаемые источники энергии: нефть и газ. Поэтому, имея эту модель, страна будет не спеша подходить к реализации программы по ВИЭ. Эксперты уже давно определили, что Россия обладает самым большим мировым ветра потенциалом.

Ресурсы в этой отрасли определены в 10,7 ГВт, а технический потенциал ветровых электростанций оценивается в 2 469,4 млрд. кВтч в год. Энергетические ветровые зоны в России расположены в основном на побережье и островах Северного Ледовитого океана от Кольского полуострова до Камчатки, в районах Нижней и Средней Волги и Дона, на побережье Каспийского, Охотского, Баренцева, Балтийского, Черного и Азовского морей, в Карелии, на Алтае, в Туве, на Байкале. На 70% территории нашей страны единственными источниками энергии являются дизельные или бензиновые электростанции. Например, на Крайнем Севере, где проживает более 10 млн. человек, ежегодный расход топлива – 6-8 млн. тонн.Себестоимость вырабатываемой электроэнергии составляет руб. за к Вт/час. Ученые подсчитали, что при использовании здесь ветродизельных установок расход топлива можно сократить в два-три раза, что, соответственно, и снизит стоимость электроэнергии. Ветровые установки будут также выгодны и для регионов, где люди проживают в удаленных деревнях и хуторах, где транспортировка сильно увеличивает цены на топливо. Некоторые удаленные регионы Восточной Сибири тратят на него больше половины бюджета. Камчатка регион России, где активно развивается ветроэнергетика. На фото: ветродизельный комплекс на Командорских островах, открытый в 2013 году

Крупнейшая ветроэлектростанция находится в районе поселка Куликово Зеленоградского района Калининградской области, другие большие электростанции есть на Чукотке, в Башкортостане, Калмыкии и Коми. Но, тем не менее, на долю ветровой энергетики в России сейчас приходится 0,5-0,8% в общем энергобалансе. Как сказал технический директор компании «Энергопром Сервис» Алексей Окшин: «В России возможности для развития ветроэнергетики колоссальные: территория и огромное количество распределенных объектов, до которых вести ЛЭП недешево. И здесь необходим самый высокий уровень господдержки, на уровне Министерства энергетики». По признанию российских и западных экспертов у России есть все шансы выйти на лидерские позиции на рынке ветроэнергетики. Но пока эта сфера в нашей стране будет, скорее всего, развиваться несколько по иной модели, нежели в Европе, в силу большой территории, специфики расселения людей и расположения различных отраслей промышленности. Возможно, делать ставку на ветровую генерацию при развитии большой энергетики нужно в отдаленном будущем, но на сегодняшний день это совершенно нереально. Еще один регион страны, сделавший ставку на ветроэнергетику Приморье. На фото: село Пертычиха, Приморский край

«Электроэнергетика» - Недостатки использования возобновимых источников энергии. Возобновляемая или регенеративная энергия ("Зеленая энергия") - энергия из источников, которые по человеческим масштабам являются неисчерпаемыми. Приливная электростанция (ПЭС) - особый вид гидроэлектростанции, использующий энергию приливов.

«Производство и использование электрической энергии» - Техногенные аварии. Вклад электроэнергии. Тип электростанции. Атомные электростанции. Приливные и геотермальные электростанции. Гидроэлектростанции. Сравнение типов электростанции. Современные электрогенераторы. Ветряные электростанции. Передача электроэнергии. Типы электростанций. Производство, передача и использование электрической энергии.

«Распределённая генерация» - Ведущий производитель газовых двигателей. Оборудование. Почтовый терминал. Особенности решений для электроснабжения в удаленных районах. Работа на нестандартном газовом топливе. Распределенная генерация. Стабильный рост доли малой генерации. Пример работы LMS10. Индустрии роста РГ. Пример контейнера.

«Развитие электроэнергетики» - Независимая генерация. Сооружение линий электропередачи. Себестоимость производства электроэнергии. КПД генерирующего оборудования ТЭС. Капиталовложения в строительство электростанций. Структура производства электроэнергии в европейской части России. Неэффективность применения. Требования к газовому рынку.

«Передача и потребление электроэнергии» - Человек. ГелиоЭС. Помните. Потребители электроэнергии. Энергия воды. Электрический ток. ПЭС. Сколько человеку нужно энергии. Передача электрической энергии. Производство, передача и использование электроэнергии. Передача. ЕЭС. Энергосбережение. Преимущества. Энергия топлива. Использование электроэнергии.

«Линии электропередач» - Повышающие трансформаторы. Потребители электроэнергии. Передача электроэнергии. Электрический ток нагревает провода. Решите задачу. Электрические станции. Схема передачи электроэнергии. The end. Коэффициент трансформации. Протяжённость линий.

Всего в теме 23 презентации

Cлайд 1

Cлайд 2

Энергия ветра на земле неисчерпаема. Многие столетия человек пытается превратить энергию ветра себе на пользу, строя ветростанции, выполняющие различные функции: мельницы, водяные и нефтяные насосы, электростанции. Как показала практика и опыт многих стран, использование энергии ветра крайне выгодно, поскольку, во-первых, стоимость ветра равна нулю, а во-вторых, электроэнергия получается из энергии ветра, а не за счет сжигания углеродного топлива, продукты горения которого известны своим опасным воздействием на человека. Всвязи с постоянными выбросами промышленных газов в атмосферу и другими факторами возрастает контраст температур на земной поверхности. Это является одним из основных факторов, который приводит к увеличению ветровой активности во многих регионах нашей планеты и, соответственно, актуальности строительства ветростанций - альтернативных источником энергии.

Cлайд 3

Роторная ветроэлектрическая станция (ВЭС) Она преобразует кинетическую энергию ветрового потока в электрическую. ВЭС состоит из ветромеханического устройства (роторного или пропеллерного) , генератора электрического тока, автоматических устройств управления работой ветродвигателя и генератора, сооружений для их установки и обслуживания.

Cлайд 4

Ветроэнергетическая установка - это комплекс технических устройств для преобразования кинетической энергии ветрового потока в механическую энергию вращения ротора генератора. ВЭУ состоит из одной или нескольких ВЭС, аккумулирующего или резервирующего устройства и систем автоматического управления и регулирования режимов работы установки. Удаленные районы, недостаточно обеспеченные электроэнергией, практически не имеют другой, экономически выгодной альтернативы, как строительство ветроэлектростанций.

Cлайд 5

Ветер обладает кинетической энергией, которая может быть превращена ветромеханическим устройством в механическую, а затем электрогенератором в электрическую энергию. Скорость ветра измеряется в километрах в час (км/час) или метрах в секунду (м/с): 1 км/час = 0.28 м/с 1 м/с = 3.6 км/час. Энергия ветра пропорциональна кубу скорости ветра. Энергия ветра = 1/2 dAtS3 d - плотность воздуха, A - площадь, через которую проходит воздух, t - период времени, S - скорость ветра.

Cлайд 6

Мощность (P) пропорциональна энергии ветра, проходящей через поверхность ("ометаемая поверхность") в единицу времени. Мощность ветра = 1/2 dAS3

Cлайд 7

Ветер характеризуется следующими показателями: скорость среднемесячная и среднегодовая в соответствии с градациями по величине и внешним признакам по шкале Бофорта; скорость максимальная в порыве – очень важный показатель устойчивости работы ветроэлектростанции; направление ветра/ветров – «роза ветров», периодичность смены направлений и силы ветра(рис.1); турбулентность – внутренняя структура воздушного потока, которая создает градиенты скорости не только в горизонтальной, но и в вертикальной плоскости; порывистость - изменение скорости ветра в единицу времени; плотность ветрового потока, зависящая от атмосферного давления, температуры и влажности. ветер может быть однофазной, а также двухфазной и многофазной средой, содержащей капли жидкости и твердые частицы разной крупности, движущиеся внутри потока с разными скоростями.

Cлайд 8

Модели ветра. а) Осреднение по времени и пространству, б) Изменение скорости ветра по высоте, в) Турбулентная модель ветра а) б) в)

Cлайд 9

Использование энергии ветра В 2008 году суммарные мощности ветряной энергетики выросли во всём мире до 120 ГВт. Ветряные электростанции всего мира в 2007 году произвели около 200 млрд. кВт·ч, что составляет примерно 1,3 % мирового потребления электроэнергии. Во всём мире в 2008 году в индустрии ветроэнергетики были заняты более 400 тысяч человек. В 2008 году мировой рынок оборудования для ветроэнергетики вырос до 36,5 миллиардов евро, или около 46,8 миллиардов американских долларов. В 2007 году в Европе было сконцентрировано 61 % установленных ветряных электростанций, в Северной Америке 20 %, Азии 17 %. В 2009 году в Китае ветряные электростанции вырабатывали около 1,3 % суммарной выработки электроэнергии в стране. В КНР с 2006 года действует закон о возобновляемых источниках энергии. Предполагается, что к 2020 году мощности ветроэнергетики достигнут 80-100 ГВт.

Cлайд 10

Экологические аспекты ветроэнергетики Выбросы в атмосферу Влияние на климат Вентиляция городов Шум Низкочастотные вибрации Радиопомехи

Cлайд 11

Ветроэнергетика в Республике Беларусь Ветроэнергетика, как и любая отрасль хозяйствования, должна обладать тремя обязательными компонентами, обеспечивающими ее функционирование: ветроэнергетическими ресурсами, ветроэнергетическим оборудованием, развитой ветротехнической инфраструктурой. 1. Для ветроэнергетики Беларуси энергетический ресурс ветра практически неограничен. В стране имеется развитая централизованная электросеть и большое количество свободных площадей, не занятых субъектами хозяйственной деятельности. Поэтому размещение ветроэнергетических установок (ВЭУ) и ветроэлектрических станций (ВЭС) обусловливается только грамотным размещением ветроэнергетической техники на пригодных для этого площадях. 2. Возможности приобретения зарубежной ветротехники весьма ограничены вследствие отсутствия достаточного выбора именно того оборудования для ВЭУ и ВЭС, которое соответствует климатическим условиям Беларуси, а также мощного противодействия ответственных административных работников от официальной энергетики. 3. Отсутствие инфраструктуры по проектированию, внедрению и эксплуатации ветротехники и, соответственно, практического опыта и квалифицированных кадров можно преодолеть только в ходе активного сотрудничества с представителями развитой ветроэнергетической инфраструктуры зарубежья.