![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Промышленность и Производство
Техника
Состояние и перспективы использования ветроэнергетики |
Министерство образования Республики Беларусь Белорусский Государственный Экономический УниверситетР Е Ф Е Р А Тна тему: " Состояние и перспективы использования ветроэнергетики".студентки ФЭФ, 1 курс Абражевич А. С. гр. ФКВД-1руководитель Бобрович А. Б.Минск, 2001 г. Солнце по-разному обогревает разные участки земной поверхности – горы и долины, океаны и сушу. Воздушный океан, на дне которого мы живем, всегда неспокоен. Постоянно и повсюду дуют ветры – от легкого ветерка, приносящего желанную прохладу в летний зной, до могучих и грозных ураганов. Огромная энергия движущихся воздушных масс, и мысль об ее использовании давно уже привлекала людей. Да и использовать эту энергию научились за тысячу лет до нашей эры. Энергия ветра помогала преодолевать просторы океанов, ветряные мельницы служили единственным источником энергии для тех человеческих поселений, где не было рек или моря. И теперь интерес к использованию энергии ветра, источника нескончаемого, не прошел, и, более того, техника ХХ века открыла для этого совершенно новые возможности. Активное использование экологически чистых источников энергии сейчас своего рода признак хорошего тона, всячески приветствуется как мировой общественностью, так и правительствами развитых стран. Признанным лидером в области ветроэнергетике являются США и ФРГ, где установленная мощность ветроэнергетических установок составила в 1997 году 1590 и 1550 Мвт. Последующие места занимают Дания, Индия и Нидерланды. В этих странах мощности ветроэнергетических станций равнялась 825, 820 и 285 Мвт. Ветроэнергетическое машиностроение обособилось в отдельную отрасль. На мировом рынке действуют десятки достаточно крупных фирм. Имеются тенденции к увеличению производства ветроэнергии во многих странах мира, например в Дании, в настоящее время ветроэнергетические станции обеспечивают 4% потребляемой в стране энергии, то в 2030 на их долю придется половина всей производимой в стране электроэнергии. Ветроэнергетическая установка предназначена для того, чтобы превращать кинетическую энергию ветра в энергию вращения ротора генератора, который, и вырабатывает электроэнергию. Легко показать, что выходная мощность установки пропорциональна площади лопастей ветрового ротора и скорости ветра. Поэтому ветроэнергетические установки большой мощности, в мегаваттном диапазоне, должны быть по своим габаритам очень крупными, поскольку скорость ветра в среднем не бывает очень большой. Удивительно разнообразны конструкции современных ветроустановок. Питер Макгрэв из Англии разработал проект ветроэнергетической установки мощностью 3 тысячи киловатт с двумя лопастями, укрепленными на горизонтальной оси. Известная авиастроительная фирма "Макдоннел – Дуглас" спроектировала установку такого же типа, но с тремя лопастями. А западногерманская фирма "Мессершмит – Бёльков – Блом" разработала конструкцию ветроколеса с одной лопастью длинной 74 метра, установленной на башне высотой 120 метров. Мощность этого гиганта должна составить 5 тысяч киловатт. Встречаются и конструкции , где ветер должен вращать устройство, напоминающее огромное велосипедное колесо, на котором вместо спиц укреплены лопасти.
Для эффективной работы ветроустановок необходимы определенные требования по их размещению. Так, для относительно постоянной работы ветроэнергетических установок требуется их размещение в местностях, где ветровой потенциал составляет 2500 часов в год. Ветровые условия района применительно к ветроиспользованию характеризуются ветроэнергетическим потенциалом, который включает в себя различные показателя ветра, определяемые по результатам многолетних наблюдений: среднегодовые и среднемесячные скорости ветра; повторяемость скорости и направление ветра в течение года, месяца, суток; данные о порывистости, затишьях и максимальных значениях скорости ветра; изменения его с высотой и т. п. Достоверность оценки ветрового потенциала местности – наиболее важный фактор, определяющий эффективность ветроэнергетических станций. В общем случае для его определения необходимо проведение непрерывных наблюдений в месте предполагаемого строительства ветроэнергетических станций продолжительностью не менее года. При проектировании большого количества ветроэнергетических станций эта задача требует огромных трудозатрат, поскольку для каждой ветростанции рассматривается несколько вариантов площадок. Современные ветроэнергетические установки используют ветер приземного слоя на высоте 50-70 м, реже до 100 м от поверхности Земли, причем для мест строительства крупных ветроэнергетических станций, предназначенных для работы в мощных энергосистемах, среднегодовая скорость ветра на флюгера (10 м) должна составлять не менее 6 м(с. Следует учитывать, что наилучшим местом для размещения ветроустановки является гладкая, куполообразная, ничем не затененная возвышенность. Вообще желательно, чтобы установка в радиусе нескольких сотен метров была окружена полями или водной поверхностью и ветроколесо было установлено достаточно высоко над местными препятствиями, чтобы набегающий на него ветропоток был сильным, однородным с минимальными флуктуациями скорости и направления. Энтузиасты ветроэнергетики предлагают построить в наиболее ветреных местах Земли группы ветроагрегатов, соединять их между собой, а затем полученную энергию передавать в энергетическую систему. Датские специалисты предлагают разместить ветровые электростанции в море, где сила ветра всегда больше, чем на суше. Они подсчитали, что группа из двухсот морских ветроагрегатов может выработать за год столько энергии, сколько ее содержится в полумиллионе тонн угля. Далее стоит вопрос выбора расчетных параметров ветроэнергетических установок для заданного (определенного расчетным путем или экспериментально) ветрового потенциала, т. е. выбора экономически оптимального размера ветроэнергетической установки. Так, например, в Калифорнии на ветроэнергетической станции "Алтамон" несоответствие выбранного типоразмера ветроэнергетической установки и действительного ветрового потенциала привело к тому, что установка вырабатывает 50-60% расчетного количества энергии. Затем следует обосновать оптимальные сроки службы и оптимальные показатели надежности ветроэнергетической установки, решить вопросы резервирования, изучить характеристики потребителей, рассмотреть область целесообразного использования ветроэнергетических установок в зависимости от конкретных условий.
Следует отметить, что была разработана классификация силы ветра по шкале Бофора и изучено влияние ее на характеристики ветроэнергетических установок различных классов и условия их работы. Сила ветра по шкале Бофора и ее влияние на ветроустановки и условия их работы. Баллы Скорост Характ Наблюдаемые Воздействие Условия для Бофорта ь еристи эффекты ветра на работы ВЭУ при ветра, ка действия ВЭУ средней в данном м/с силы диапазоне ветра скорости ветра 0 0,0-0,4 Штиль Дым из труб нет отсутствуют поднимается вертикально 1 0,4-1,8 Тихий Дым поднимается не совсем отвесно, но флюгеры не подвижны. На воде появляется рябь. 2 1,8-3,6 Легкий Ветер Плохие для всех ощущается установок лицом, шелестят листья, на воде отчетливое волнение 3 3,6-5,8 Слабый Колеблются Начинают Хорошие для листья на вращаться тихоходных деревьях, тихоходные ветроколес развеваются колеса флаги, на отдельных волнах барашки 4 5,8-8,5 Умерен Колеблются Начинают Хорошие для ный тонкие ветки вращаться аэрогенераторов деревьев, колеса поднимается аэрогенерат пыль и клочки оров бумаги, на воде много барашков 5 8,5-11 Свежий Начинают Мощность Хорошие раскачиваться ВЭУ лиственные достигает деревья, все 30% волны в проектной барашках 6 11-14 Сильны Раскачиваются Мощность в Приемлемы для й большие ветки расчетном прочных деревьев, диапазоне малогабаритных гудят близка к установок телефонные максимальн. провода, пенятся гребни волн. 7 14-17 Крепки Все деревья Максимальна Предельно й раскачиваются, я мощность допустимые с гребней волн срывается пена 8 17-21 Очень Ломаются ветки Ряд Недопустимые крепки деревьев, ветроустано й трудно идти вок против ветра, начинает с волн отключаться срываются клочья пены 9 21-25 Шторм Небольшие Все разрушения, установки срываются отключаются дымовые трубы 10 25-29 Сильны Значительные Предельные й разрушения, нагрузки шторм деревья вырываются с корнем 11 29-34 Жесток Широко Повреждение ий масштабные некоторых шторм разрушения установок 12 Более Ураган Опустошительны Серьезные 34 е разрушения повреждения , до разрушения установок По данным американских фирм, разрабатывающих ветровые установки, расчетная стоимость 1 кВт мощности составляет 935 долларов для станции мощностью 500 кВт и 430 долларов для станции мощностью 1500 кВт, т. е. вполне приемлемые значения. Однако следует учесть соображения о необходимости учета стоимости земельных и экологических факторов, что может существенно изменить указанные величины. Экономически приемлемой считается работа ветровой установки в течение примерно 2500 ч/год. Считается, что сооружение ветровой установки мощностью до 5-6 кВт экономически оправдано при скорости ветра 3,5 – 4,0 м/с. Для больших установок требуется скорость ветра, равная 5,5 – 6,0 м/c. Сразу же возникает вопрос, – что делать потребителю в то время, когда нет ветра или его скорость недостаточна для обеспечения работы установки? В этом случае имеется несколько возможностей. Одна из них – использование резервного источника энергии, в частности подключение другой энергосистемы. Другой вариант предусматривает работу ветровой установки с аккумулятором энергии.
Сейчас даже трудно представить, что это происходило всего лишь за 2 - 3 года до открытия деления урана и обнаружения при этом вылета нейтронов из ядра, когда всем физикам стало ясно, что возникла перспектива использования ядерной энергии". /Вспомните эту цитату, когда будете читать про роман К. Булычева "Заповедник для академиков"/. Одним из самых анекдотичных по беспардонности примеров вмешательства "ученого соседа" может служить "Фельетон физика" Я.Дорфмана /"Звезда" 1932 г., №5/ . Диспозиция, с которой автор идет на приступ, проста донельзя: "Наилучшие научно-фантастические произведения являются предвидениями и рано или поздно осуществляются на деле". Попробуем встать на точку зрения самозваного куратора НФ. Как же нам судить, что осуществилось, а что нет? Подождать с оценкой до поры до времени? Долго ли ждать? Год? Век? Сам-то автор не собирается тянуть волынку, и оглашает приговоры незамедлительно; с научных позиций он, например, разносит в пух и прах самое идею космических полетов, даже скромненьких - на Луну. "А зачем, собственно говоря, нам нужна эта Луна, какая цель преследуется полетом на Луну?",грозно вопрошает физик-фельетонист
1. Страховой рынок: состояние, перспективы
2. Анализ состояния и использования основных фондов предприятия
3. Преобразование энергии солнечного излучения в тепло: возможности и перспективы использования
4. Сверхпроводимость : история развития, современное состояние, перспективы
9. Механизм получения стволовых клеток, проблемы и перспективы использования их в медицине
10. Перспективы использования водорода в энергетике
12. Анализ состояния и использования основных фондов
13. Как функционирует ветроэнергетика
14. Ветроэнергетика в условиях Заполярья
15. Стагнация в сфере развития "мирного атома" продолжается. Ветроэнергетика бурно развивается
19. Реферат перевода с английского языка из книги “A History of England” by Keith Feiling
20. Реферат по книге Фернана Броделя
21. Использование компьютерных программ для анализа финансового состояния организации
25. "Русский Тарзан" (реферат о российском пловце Александре Попове)
26. Реферат по статье П. Вайнгартнера «Сходство и различие между научной и религиозной верой»
28. Реферат по информационным системам управления
29. Финансово-промышленные группы: финансовые аспекты, состояние и перспективы
31. Современное состояние и перспективы развития инвестиционной деятельности в РФ
32. Международный туризм: состояние и перспективы развития
33. Состояние и перспективы океанографических исследований ВМФ
34. реферат
35. Обзорный реферат по творчеству Ф.И. Тютчева
36. Рынок маркетинговых исследований и консалтинга: состояние, проблемы и перспективы
37. Реферат - Социальная медицина (ЗДРАВООХРАНЕНИЕ КАК СОЦИАЛЬНАЯ СИСТЕМА ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ОБЩЕСТВА)
41. Внешняя политика Японии: современное состояние и перспективы
42. Как написать хороший реферат?
43. Сборник рефератов о конфликтах
44. Сборник рефератов о конфликтах
45. Анализ состояния и перспективы развития транспортной системы
46. Гелиоэнергетика: состояние и перспективы
47. Оценка физического состояния школьников с использованием компьютерных технологий
49. Реферат по статье Гадамера Неспособность к разговору
51. Реферат Евро
52. Реферат о прочитаной на немецком языке литературы
53. Слово в меняющемся мире: русский язык начала XXI столетия: состояние, проблемы, перспективы
57. Учет и анализ состояния и эффективности использования основных средств в современных условиях
59. Российское экологическое законодательство: современное состояние и перспективы развития
60. Перспективы развития и использования асимметричных алгоритмов в криптографии
61. Перспективы моделирования природно-технических систем в целях оценки их состояния
64. Страхование средств автотранспорта в РФ: современное состояние и перспективы развития
65. Коммерческие банки в экономике России: состояние и перспективы
66. Депозитарная деятельность коммерческого банка: современное состояние и перспективы
67. Состояние и перспективы развития агропромышленного комплекса Украины
68. Состояние и перспективы улучшения отрасли коневодства в ОАО ПКЗ им. 28 Армии
74. Состояние и перспективы развития торговли через торговые автоматы в России и за рубежом
75. Состояние и перспективы развития рынка товаров бытовой химии
76. Состояние и перспективы европейского финансового рынка
78. Развитие психологии в Сибири: история, реальное состояние и перспективы
79. Солнечное теплоснабжение: состояние дел и перспективы развития
80. Туризм в России. Состояние и перспективы
81. Показатели состояния и эффективности использования основных средств
83. Агропромышленный комплекс России: современное состояние, проблемы, перспективы развития
85. Современное состояние и перспективы развития ТЭК России
89. Анализ медико-биологических данных с использованием Excel и СПП STADIA
91. БАД к пище и их использование в бодибилдинге
94. Пищевая промышленность Украины. Проблемы и перспективы развития
95. Перспективы развития петербургского порта
97. Основные тенденции, перспективы развития современного мирового хозяйства
98. Использование ассимиляционного региона /в экономике Курганской области/