Вятърна енергия за къщата: предимства и недостатъци. Вятърна електроцентрала: цена

Производството на електроенергия чрез вятърни централи винаги е интересувало човечеството. Вятърната енергия обикновено се приписва на възобновяеми видове, както и на слънчеви, вътрешни води, топлинна и биомаса. Потенциалът на тази енергия на земното кълбо 30 пъти надхвърля днешните нужди. Изграждането на инсталации, които получават електричество при преобразуване на енергията на въздушния поток се счита за обещаваща посока в световен мащаб, въпреки ниската ефективност - 20-30%.

Устройство и основни видове вятърни генератори

Схемата за сглобяване на вятърния парк за производство на електроенергия е достатъчно проста. Вятърната енергия се преобразува от вятърен генератор и изправително устройство (контролер) в константа електрически ток обикновено 12/24/48 волта. Токът отива за презареждане на батерията (на принципа на автомобила), след това се подава към инвертора, където постоянен ток преобразува се в AC 220-230V.

Днес три вида вятърни турбини действително работят:

- с вертикално ориентирана ос на въртене;

- от хоризонтална, ориентирана перпендикулярно на въздушния поток;

- от хоризонтална, ориентирана паралелно на потока.

Вятърен парк с вертикален вятърен генератор е най-простият в производството и инсталацията: няма нужда да се съсредоточи върху посока на вятъра следователно натоварването на конструкцията е много по-малко. Ножовете на тези устройства се предлагат под формата на купи, турбини или S-образна форма.

При хоризонтална ос на въртене, вятърната енергия се превръща в сила на плъзгане или повдигане. Броят на ножовете за тези устройства може да бъде от един до петдесет.

В рамките на основната класификация има много разнообразни, структурно свързани или напълно нови изобретения.

Вятърна енергия за къщата: уместността на избора

Проектът за електрозахранване на изграждащата се (или реконструирана) къща трябва да реши три проблема:

- надеждност на производството на електроенергия;

- осигуряване на необходимата консумация на енергия;

- ангажиране на необходимия брой източници на електроенергия.

В града, където е изградена мрежата, въпросът за надеждността на получаването на електроенергия е само за отдалечени райони или областни градове. В тези случаи вятърният парк за къщата е нецелесъобразен: спирането се извършва само в случай на мрежови аварии и се елиминират максимум един ден. Като допълнителен източник обикновено се избира дизел (бензин) или мини газова електроцентрала.

При уреждане на къща в отдалечен район или изграждане на ферма, където няма тясно разположени електропроводи, възниква въпросът за стабилна схема за получаване на електричество. Обикновено проблемът се решава по следния начин: дизелова (или бензинова) електроцентрала и като алтернативен източник (за да се намалят разходите за единица енергия), успешно се изпълняват проекти за използване на вятърна или слънчева енергия.

Вятърен парк трябва да осигури необходимия енергиен резерв за реално потребление. В този случай не можете да се справите без мощна батерия и надежден инвертор. Алтернативен източник е дизелов генератор.

Предимства и недостатъци при получаване на електричество от вятърни турбини

При средно потребление на домакинството (осветление, отопление, домакински уреди) достатъчно мощност от 500W до 1000/1500 вата. Когато инсталирате ветрогенератор, трябва да помните, че колкото по-висока е мощността, толкова по-голям е размерът на лопатките и съответно по-високата цена.

Предимство на инсталациите се счита за екологичност, независимост от външно захранване с енергия (или гориво), лесна поддръжка.

Различават се следните недостатъци на вятърните електроцентрали:

- големи еднократни първоначални инвестиции, следователно относително високата цена на единица електроенергия;

- зависимостта на инсталацията от наличието на дни, когато скоростта на вятъра е оптимална (от шест до седем метра в секунда), точно при такива показатели инсталацията преминава към паспортна (проектна) мощност;

- автономна вятърна централа може да работи само при наличие на акумулатор с голям капацитет и с мощен инвертор, като като допълнение към безветрените дни е необходим дизелов генератор, който значително увеличава разходите по проекта;

- Голям срок на изплащане: средно между седем и десет години.

Изисквания за избор на място за монтиране на мачтата

За работата на всяка мощност е необходим вятърен генератор. За Русия, средно, се смята, че вятърът духа само за 270-280 дни в годината. Морските и планинските райони имат други статистически данни, по-благоприятни. Там се осъществява основното развитие на силата на вятъра като свободна енергия.

Колкото по-висока е мачтата, толкова по-голяма е скоростта на въздушния поток. Обикновено вятърните турбини се монтират на височина най-малко четири метра от нивото на къщата (средно четиринадесет до двадесет и четири метра). Мястото за монтаж е избрано на разстояние от къщата на най-малко три пъти височината на мачтата. Устройството е монтирано или на бетонна основа (която е доста скъпа и отнема много време), или с помощта на стрии.

За инсталирането на ветрогенератор, произведен в производство, участват специализирани организации. Обикновено той е или самият производител, или дистрибутори на чуждестранни фирми. Експертите предлагат схема за вятърна ферма, избират мястото на монтаж на мачтата, монтират оборудването и правят старта.

Вятърната ферма го направи сам

Напоследък, когато повишаването на цената на електроенергията се случваше с плашещо население, интересът към вятърните електроцентрали в Русия се увеличи. Вятърната мини-електроцентрала (вятърна турбина) е проектирана, произведена от занаятчии и монтирана без помощта на специалисти.

Най-лесният за производство се счита за вятърен парк с инсталация с вертикална ос на въртене. Тя не изисква усилена мачта, лесно се изчислява, лесна за инсталиране и, най-важното, ниска цена. Нарастващите цени се дължат на батерията с желания капацитет и надежден инвертор.

Вятърната турбина, произведена да се върти по хоризонтална ос, изисква внимателно монтиране на лопатките (центрирането им), но изглежда по-елегантно и елегантно. Частите му са по-скъпи за производство, а допълнителното оборудване е същото като при вертикалния монтаж.

Днешните майстори правят ръцете си с вятърни електроцентрали напълно, от нулата. Генераторът е разработен на базата на асинхронен двигател плюс изправител и батерия от колата. Ако се ограничим до такъв комплект, тогава е възможно да загряваме водата в котела с произведената електроенергия, захранваме водната помпа (чрез съпоставяне на захранващото напрежение).

С инвертор с малка мощност можете дори да включите осветлението и други прости електрически устройства, които не изискват качествени характеристики на тока (компютър, телевизор може да бъде свързан само с инвертор, който има необходимите характеристики на изхода на синусоидалност, честота и т.н.).

Основните чуждестранни производители на вятърни електроцентрали: сравнителната цена на инсталациите

Употребата и съответно производството на вятърни генератори за производство на електроенергия е овладяна за първи път в Дания в края на деветнадесети век. Липсата на собствени енергийни носители принуждава много страни да следват пътя на развитие на енергията на въздушния поток и да изграждат мощни (стотици мегавата) вятърни турбини и вятърни електроцентрали за къщата. По-долу е даден списък на най-известните компании, които доставят продуктите си на целия свят.

Чуждестранни производители на вятърни турбини:

- Дания Vestas - пазарен дял 12,7%;

- Китай Sinovel, Goldwind, Guodian United Power, Ming Yang - пазарен дял от 28,7% в съвкупността на всички фирми;

- Испания Gamesa - 8% пазарен дял;

- Германия Enercon, Siemens - общ пазарен дял от 14,1%;

- САЩ GE Energy - пазарен дял от 7,7%;

- Индия Suzion - 7,6% пазарен дял.

Най-евтините са китайските инсталации. В зависимост от тяхната мощност, те могат да бъдат закупени на цени, вариращи от 18-20 хиляди рубли. Трябва да се отбележи, че такива инсталации (мощност от 100-200 W) не са ремонтируеми и обикновено не се допълват с мачта. Вятърните централи от средния ценови сегмент от Китай се считат за надеждни, с продължителност над 15 години.

Датските, испанските, немските инсталации са с по-високо качество, специализираните организации отдавна са усвоили инсталацията и пускането им в експлоатация, но са скъпи. От $ 1000 до $ 2000-2500 с мощност от 200 вата.

Вятърни електроцентрали в Русия: цени и производители

През последните 20 години има нарастващ интерес към производството на оборудване за вятърни електроцентрали. Вътрешните производители са разработили и успешно доставят на потребителите евтини устройства. Средно те могат да бъдат закупени от 40-45 хиляди рубли. с мощност от 300 вата.

По-долу е даден списък на местните производители, които са усвоили производството и производството на собствени модели на вятърни електроцентрали:

- ResourcePromAlliance в Челябинск;

- "Стройинжсервис" в Рибинск;

- RKraft в Москва;

- АЕЦ “Енергийни екологични системи” в Москва;

- LMP "Вятърна енергия" в Хабаровск;

- "Сапсан-Енерджи" в Москва;

- „Вертикални ГРТ“ в Миас;

- СКБ Искра в Москва;

- “Ветро-Свет” в Санкт Петербург.