Szélerőmű [1] (WPP) - több szélturbina , egy vagy több helyen összegyűjtve és egyetlen hálózatba egyesítve. A nagy szélerőművek 100 vagy több szélturbinából állhatnak . A szélerőműveket néha szélparkoknak (szélparkoknak) nevezik.
Az első szélerőmű - az angol Blyth 9 méter átmérőjű " malma " - 1887-ben épült Marykirkben ( Nagy-Britannia ) [2] . Blyth fölösleges áramot ajánlott fel "malmából" Marykirk lakosságának, hogy megvilágítsák a főutcát, de elutasították, mert úgy gondolták, hogy az elektromosság "az ördög műve " [3] . Később Blyth szélturbinát épített a helyi kórház, őrültek menedékházának és rendelőjének vészhelyzeti áramellátására [4] , de Blyth technológiáját gazdaságilag nem tartották életképesnek, és a következő szélerőműpark csak 1951-ben jelent meg az Egyesült Királyságban [4] .
Az amerikai Charles Brush első automatikusan vezérelt szélturbinája 1888-ban jelent meg, és a rotor átmérője 17 méter [4] .
A modern szélenergia-ipar az 1980-as években kezdődött. mindössze ötven kW teljesítményű turbinákkal [5] .
A Szovjetunióban az 1980-as évek elején kidolgozták a szélerőművek építésének tervét a távol-északi autonóm létesítmények energiaellátására (amelyeket katonai építőknek kellett volna építeniük) [6] .
Napjaink legelterjedtebb szélerőmű-típusa. A szélgenerátorokat dombokra vagy dombokra telepítik.
Előkészített helyszínen 7-10 nap alatt megépül egy ipari szélgenerátor. A szélerőműpark építéséhez szükséges hatósági engedélyek megszerzése egy évig vagy tovább is tarthat.
Az építkezéshez az építkezéshez vezető út szükséges, nehéz emelőberendezések, amelyek kinyúlása meghaladja az 50 métert, mivel a gondolákat körülbelül 50 méter magasságban kell felszerelni.
Az erőmű kábelen csatlakozik az átviteli hálózathoz.
Jelenleg a legnagyobb szélerőmű a Gansu erőmű , amely Gansu tartományban, a Jiuquan városrészben található Kínában. A teljes teljesítmény 7965 MW.
A tengerparti szélerőműveket a tenger vagy az óceán partjától kis távolságra építik. A parton napi gyakorisággal fúj a szellő , amit a földfelszín és a tározó egyenetlen felmelegedése okoz . A nappali vagy tengeri szellő a vízfelszínről a szárazföldre, az éjszakai vagy parti szellő pedig a lehűlt partról a víztározóra száll át.
A tengeri szélerőműveket a tengeren, a parttól 10-60 km-re építik. A tengeri szélerőművek számos előnnyel rendelkeznek:
A tengeri erőművek kis mélységű tengeri területeken épülnek. A szélturbina tornyokat 30 méter mélységig vert cölöpalapzatra telepítik. Az elektromosságot víz alatti kábeleken keresztül továbbítják a földre. Az ilyen erőművek építéséhez és karbantartásához jack-up hajókat használnak .
A tengeri erőművek építése drágább, mint szárazföldi társaiké. A generátorokhoz magasabb tornyokra és masszívabb alapokra van szükség. A sós tengervíz a fémszerkezetek korróziójához vezethet.
2008 végén a tengeri erőművek összkapacitása világszerte 1471 MW volt, 2008-ban pedig 357 MW offshore kapacitás épült világszerte.
A legnagyobb offshore állomás 2009-ben a middelgrundeni erőmű volt( Dánia ) 40 MW beépített teljesítménnyel [7] . 2013-ban a London Array (Nagy-Britannia) lett a legnagyobb 630 MW beépített kapacitással [8] .
Nagy-Britannia:
Az első lebegő szélturbina prototípusát a H Technologies BV építette meg 2007 decemberében. A 80 kW teljesítményű szélgenerátort egy úszó platformra szerelik fel 10,6 tengeri mérföldre Dél- Olaszország partjaitól, 108 méter mély tengeri területen.
A norvég StatoilHydro cég úszó szélturbinákat fejlesztett ki mélytengeri erőművek számára. A StatoilHydro 2009 szeptemberében készített egy 2,3 MW-os demót [12] . A Hywind névre keresztelt turbina 5300 tonnát nyom és 65 méter magas. 10 kilométerre található Karmoy szigetétől, nem messze Norvégia délnyugati partjaitól.
Ennek a szélgenerátornak a acéltornya 100 méteres mélységig víz alá kerül. A torony 65 méterrel a víz fölé emelkedik. A rotor átmérője 82,4 m. Alsó részébe ballasztot (kavics és kövek) helyeznek el, hogy stabilizálja a szélturbina tornyát, és előre meghatározott mélységbe merítse . Ugyanakkor a tornyot három, alul rögzített horgonyos kábel óvja meg a sodródástól. Az áramot víz alatti kábelen keresztül továbbítják a partra.
2017-ben a cég a turbina teljesítményét 6 MW-ra, a rotor átmérőjét 154 méterrel növelte [13] .
A szárnyaló szélturbinák olyan szélturbinák, amelyeket magasan a talaj felett helyeznek el, hogy erősebb és tartósabb szelet használjanak [14] [15] . A koncepciót Egorov mérnök dolgozta ki az 1930-as években a Szovjetunióban [16] .
A jelenlegi rekorder a Vestas V164-8.0-MW . Ez a prototípus nagyon friss[ mikor? ] a Dán Nemzeti Nagyturbina Vizsgálóközpontban került telepítésreOsterildben. A Vestas tengely magassága 460 láb (140 méter), a turbinalapátok több mint 720 láb (220 méter) magasak.
A kazahsztáni Zhambil régióban található Kordai -hágónál 2011 -ben indították útjára a posztszovjet tér első, 1,5 MW teljesítményű hegyi szélerőművét .
A szélerőműveket olyan helyeken építik, ahol magas az átlagos szélsebesség - 4,5 m / s és a felett.
Előzetes tanulmány készül a terület potenciáljáról. A szélmérőket 30-100 méteres magasságban szerelik fel, és egy-két éven belül információkat gyűjtenek a szél sebességéről és irányáról. A kapott információk összevonhatók a szélenergia rendelkezésre állási térképeibe. Az ilyen térképek (és speciális szoftverek ) lehetővé teszik a potenciális befektetők számára, hogy felmérjék a projekt megtérülési rátáját.
A közönséges meteorológiai információk szélerőművek építésére nem alkalmasak, mivel ezeket a szélsebességre vonatkozó információkat a talajszinten (10 méterig) és a városokon belül vagy repülőtereken gyűjtötték.
Sok országban a szélenergia-térképeket kormányzati szervek vagy állami segítséggel készítik. Például Kanadában a Fejlesztési Minisztérium és a Természeti Erőforrások Minisztériuma létrehozta a Canadian Wind Atlas and WEST (Wind Energy Simulation Toolkit) nevű számítógépes modellt , amely lehetővé teszi a szélturbinák telepítésének megtervezését az ország bármely területén. Kanada.
2005-ben az Egyesült Nemzetek Fejlesztési Programja széltérképet készített 19 fejlődő ország számára .
A szél sebessége a magassággal nő. Ezért a szélerőműveket dombok vagy dombok tetejére építik, a generátorokat pedig a 30-60 méter magas tornyokra . Figyelembe veszik azokat a tárgyakat, amelyek hatással lehetnek a szélre: fák, nagy épületek stb.
A vízerőművek közvetlenül csökkentik a mezőgazdasági hasznosításra alkalmas földterületek területét, mivel közvetlenül a vízerőművek alatt mezőgazdasági tevékenység nem lehetséges. A szélerőművek károsan befolyásolják a szarvasmarhák és más haszonállatok viselkedését a szélmalmok közötti legelőkön.
Jelenleg még folynak olyan tanulmányok, amelyek célja a szélerőművek gazdasági hatékonyságának tisztázása. Komoly tőkebefektetések esetén az ilyen beruházások megtérülési ideje rövidebb lehet, mint a hő- vagy atomenergia-projekteknél. Ezenkívül kétséges a generálás megbízhatósága az említett alternatív módszerekhez képest. A 2020-as fagyos időszakban az Egyesült Államokban sok szélerőmű meghibásodott, és a termelés több hónapra leállt, ami kizárja a szélerőműveket a fő forrásnak megfelelő források listájáról, de lehetővé teszi, hogy kiegészítő energiaforrásként tekintsenek rájuk.
A szélerőművek építése során figyelembe veszik a szélturbinák környezetre gyakorolt hatását . Az Egyesült Királyságban , Németországban , Hollandiában és Dániában elfogadott törvények a működő szélturbinák zajszintjét nappal 45 dB -re, éjszaka pedig 35 dB-re korlátozzák. A minimális távolság a telepítéstől a lakóépületekig 300 m.
A modern szélerőművek a madarak szezonális vonulásakor leállnak .
2021-ben a norvég legfelsőbb bíróság úgy döntött, hogy a Fosen-félszigeten lévő két szélerőmű károsítja a számi rénszarvaspásztorokat azáltal, hogy korlátozza a hozzáférést legelőikhez, 151 szélerőmű-turbinát lehet kikapcsolni [17] [18] .
A nyugat- norvégiai Fosen -félszigeten található szélpark 151 turbinával 2020-ban elkészült, és Európa legnagyobb szárazföldi szélerőműparkjának része.
1931- ben Kurszkban felépült az Ufimcev szélerőmű - a világ első inerciális akkumulátorral rendelkező szélerőműve [20] , A. G. Ufimcev feltalálója .
A Szovjetunió második szélerőműve 1931-ben épült Balaklavában a Karan-fennsíkon. 100 kW teljesítményével [21] az építkezés idején a legnagyobb volt Európában. A kísérleti szélturbinát Yu. V. Kondratyuk feltaláló irányítása alatt fejlesztették ki . A háború előtt áramot termelt a Balaklava-Szevasztopol villamosvonal számára . A Nagy Honvédő Háború során elpusztult [22] .
A háború után a szovjet ipar elsajátította a vidéki területeken keresett különféle, 3-4 kilowatt teljesítményű szélturbinák sorozatának gyártását. Az 1950 és 1955 közötti időszakban a Szovjetunióban csúcs volt a szélturbinák gyártása - akár évi 9 ezer darabot, legfeljebb 30 kW egységteljesítménnyel. A nagy hőerőművek és vízerőművek fejlődésével, az atomerőművek megjelenésével azonban a szélerőművek sorozatgyártása megszűnt. Csak 1987-ben fogadták el a Tiszta Energia Programot, amely szerint 1995-ig 57 000 szélturbinát terveztek építeni állami finanszírozás terhére. A szélerőművek fejlesztésének és építésének hosszú szünete miatt azonban az ipar szinte a nulláról nem állt készen a fejlesztésre, majd a szovjet gazdaság hamarosan bekövetkezett összeomlása után a programot megnyirbálták.
A posztszovjet Oroszországban a szélenergia fejlesztése csak a modern technológiák külföldi birtokosainak megjelenésével történik, míg a berendezések gyártása lokalizált. A szélenergia-piacon tapasztalható erős verseny és az importált alkatrészek következetes helyettesítése már a szélerőművek építési költségeinek a világátlag alá csökkenéséhez vezetett [23] .
2020-ra az országban a szélerőművek teljes kapacitását 905 MW-ra becsülik [24] .
Oroszország legnagyobb szélerőművét a Rosatom állami vállalat építette a Sztavropoli Területen , beépített teljesítménye 210 MW.
A legnagyobb szélerőművek komplexuma - Sulinskaya, Kamenskaya, Gukovskaya és a Kazachya szélerőmű első szakasza a Rosztovi régióban található , teljes kapacitása 350 MW.
Az Anadyri szélerőműpark teljesítménye 2,5 MW.
A Tyupkilda szélerőműpark (Baskíria) teljesítménye 1,65 MW.
A komi Vorkuta város közelében található Zapolyarnaya szélerőműpark 1,5 MW teljesítményű, 1993-ban épült. Hat, egyenként 250 kW teljesítményű orosz-ukrán gyártású AVE-250-es egységből áll.
Murmanszk közelében 250 kW teljesítményű kísérleti bemutató szélturbinát építenek [25] . Pyalitsa faluban 2014 májusában megnyitották a murmanszki régió első szélerőműparkját . Emellett 2016-ig a szélerőművek további bevezetését tervezik a régió Lovozersky és Tersky körzetében [26] .
A posztszovjet térben az első , 1,5 MW teljesítményű hegyi szélerőműparkot a kazahsztáni Zhambil régióban található Kordai -hágónál indították 2011-ben [27] . A telek magassága 1200 méter tengerszint feletti magasságban van. Az évi átlagos szélsebesség 5,9 m/s. 2014-ben a kordai szélerőműpark 1,0 MW teljesítményű Vista International szélturbináinak számát 9 darabra emelték 21 MW tervezési teljesítménnyel [28] .
A jövőben a zhanatászi (400 MW) és a shokpari (200 MW) szélerőművek üzembe helyezését tervezik.
2015 februárjában a Keleti-Kárpátokban, Stary Sambir város közelében helyezték üzembe Nyugat-Ukrajna első hegyi szélerőműparkját, a Stary Sambir 1-et 13,2 MW (összteljesítmény 79,2 MW) teljesítménnyel. 6,6 MW névleges teljesítményű dán gyártmányú VESTAS V-112 szélturbinákból áll [29] . A lelőhely magassága 500-600 m tengerszint feletti magasságban, az évi átlagos szélsebesség 6,3 m/s [30] .
| Iparágak | ||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||||||||||||||||||||||||
| Energia | |||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| termékek és iparágak szerinti szerkezet | |||||||||||||||||||||||||||
| Energiaipar : villamos energia |
| ||||||||||||||||||||||||||
| Hőellátás : hőenergia |
| ||||||||||||||||||||||||||
| Üzemanyagipar : üzemanyag _ |
| ||||||||||||||||||||||||||
| Ígéretes energia : |
| ||||||||||||||||||||||||||
| Portál: Energia | |||||||||||||||||||||||||||