Soorten gewicht. Belangrijkste kenmerken van het windpark

Het opwekken van elektriciteit met behulp van windenergiecentrales is altijd van belang geweest voor de mensheid. Windenergie wordt doorgaans geclassificeerd als hernieuwbare energie, naast zonne-energie, binnenwaterenergie, thermische energie en biomassa. Het potentieel van deze energie op de wereld overtreft de huidige behoeften dertig keer. De bouw van installaties die elektriciteit opwekken door de energie van de luchtstroom om te zetten, wordt over de hele wereld als een veelbelovende richting beschouwd, ondanks het lage rendement van 20-30%.

Ontwerp en belangrijkste soorten windgeneratoren

Het schema waarmee een windenergiecentrale wordt geassembleerd om elektriciteit op te wekken, is vrij eenvoudig. Windenergie wordt door een windgenerator en een gelijkrichter-lader (controller) omgezet in elektrische gelijkstroom, meestal 12/24/48 volt. De stroom wordt gebruikt om de accu op te laden (vergelijkbaar met een autoaccu), vervolgens wordt deze geleverd aan de omvormer, waar de gelijkstroom wordt omgezet in wisselstroom 220-230V.

Tegenwoordig zijn er feitelijk drie soorten windgeneratoren actief:

Met een verticaal georiënteerde rotatie-as;

Met horizontaal, loodrecht op de luchtstroom georiënteerd;

Met horizontaal, parallel aan de stroom georiënteerd.

Een windenergiecentrale met een verticale windgenerator is het eenvoudigst te vervaardigen en te installeren: u hoeft zich niet te concentreren op de richting van de wind, dus de belasting op de constructie is veel minder. De bladen van deze apparaten zijn verkrijgbaar in de vorm van kommen, turbines of S-vormig.

Met een horizontale rotatie-as wordt windenergie omgezet in sleep- of liftkracht. Het aantal bladen van deze apparaten kan van één tot vijftig zijn.

Binnen het raamwerk van de hoofdclassificatie zijn er veel verschillende, structureel verbonden of volledig nieuwe uitvindingen.

Windenergiecentrales voor thuis: haalbaarheid van keuze

Het stroomvoorzieningsproject voor een huis in aanbouw (of reconstructie) moet drie problemen oplossen:

Betrouwbaarheid van de elektriciteitsvoorziening;

Het verzorgen van het benodigde stroomverbruik;

Betrokkenheid van het vereiste aantal elektriciteitsbronnen.

In stedelijke gebieden, waar het elektriciteitsnet is ontwikkeld, geldt de kwestie van de betrouwbaarheid van de elektriciteitsvoorziening alleen voor afgelegen gebieden of regionale steden en dorpen. Een windenergiecentrale voor een woning is in deze gevallen niet geschikt: storingen treden alleen op tijdens netwerkstoringen en worden hoogstens binnen een dag verholpen. Als aanvullende bron wordt meestal gekozen voor een diesel- (benzine) of gas-mini-energiecentrale.

Bij het opzetten van een huisje in een afgelegen gebied of het bouwen van een boerderij waar geen elektriciteitsleiding in de buurt is, rijst de vraag over een stabiel schema voor het verkrijgen van elektriciteit. Meestal wordt het probleem als volgt opgelost: een diesel- (of benzine-) elektriciteitscentrale en als alternatieve bron (om de kosten van een energie-eenheid te verlagen) worden projecten waarbij wind- of zonne-energie wordt gebruikt met succes geïmplementeerd.

De windenergiecentrale moet de benodigde vermogensreserve leveren voor het daadwerkelijke verbruik. In dit geval kun je niet zonder een krachtige batterij en een betrouwbare omvormer. Als alternatieve bron wordt een dieselgenerator gebruikt.

Voor- en nadelen van het ontvangen van elektriciteit uit een windturbine

Voor gemiddeld huishoudelijk verbruik (verlichting, verwarming, huishoudelijke apparaten) is een vermogen van 500W tot 1000/1500W voldoende. Wanneer u een windgenerator installeert, moet u er rekening mee houden dat hoe hoger het vermogen dat deze genereert, hoe groter de bladen zijn en dus hoe hoger de prijs.

Meestal worden de volgende nadelen van windenergiecentrales geïdentificeerd:

Grote eenmalige initiële investeringen, vandaar de relatief hoge kosten per eenheid elektriciteit;

De afhankelijkheid van de installatie van de beschikbaarheid van dagen waarop de windsnelheid optimaal is (zes - zeven meter per seconde), het is met dergelijke indicatoren dat de installatie haar nominale (ontwerp) capaciteit bereikt;

Een autonome windenergiecentrale kan alleen werken met een batterij met grote capaciteit en een krachtige omvormer, en als aanvulling op windstille dagen is een dieselgenerator nodig, wat de kosten van het project aanzienlijk verhoogt;

Lange terugverdientijd: gemiddeld zeven tot tien jaar.

Vereisten voor het kiezen van een locatie voor het monteren van de mast

Om een ​​windgenerator van welk vermogen dan ook te laten werken, is wind nodig. Voor Rusland wordt aangenomen dat de wind gemiddeld slechts 270-280 dagen per jaar waait. Kust- en berggebieden hebben verschillende statistieken, gunstiger. Dit is waar de belangrijkste ontwikkeling van windenergie als vrije energie plaatsvindt.

Hoe hoger de mast, hoe groter de snelheid van de luchtstroom. Typisch worden windturbines gemonteerd op een hoogte van minimaal vier meter vanaf het niveau van het huis (gemiddeld veertien tot vierentwintig meter). De installatieplaats wordt gekozen op een afstand van de woning die minimaal een veelvoud van drie bedraagt ​​tot de hoogte van de mast. Het apparaat wordt op een betonnen basis gemonteerd (wat vrij duur en arbeidsintensief is) of met behulp van spandraden.

Voor het installeren van een in productie vervaardigde windgenerator zijn gespecialiseerde organisaties betrokken. Meestal is dit de fabrikant zelf of distributeurs van buitenlandse bedrijven. Specialisten stellen een diagram van een windenergiecentrale voor, selecteren een locatie voor het installeren van de mast, installeren de apparatuur en lanceren deze.

DIY-windenergiecentrale

Onlangs, toen de stijging van de elektriciteitsprijs plaatsvond met een constantheid die de bevolking beangstigde, nam de belangstelling voor windenergiecentrales in Rusland toe. Een mini-windenergiecentrale (windturbine) wordt ontworpen, vervaardigd door ambachtslieden en geïnstalleerd zonder de hulp van specialisten.

De gemakkelijkst te vervaardigen wordt beschouwd als een windenergiecentrale met een installatie met een verticale rotatieas. Er is geen versterkte mast voor nodig, het is eenvoudig te berekenen, eenvoudig te installeren en vooral laag in prijs. De prijsstijging ontstaat doordat de accu de benodigde capaciteit heeft en een betrouwbare omvormer.

Een windmolen die is gemaakt om op een horizontale as te draaien, vereist een zorgvuldige bevestiging van de wieken (hun centrering), maar ziet er eleganter en verfijnder uit. De onderdelen zijn duurder om te vervaardigen en de extra uitrusting is dezelfde als bij een verticale installatie.

De ambachtslieden van vandaag geven er de voorkeur aan om windenergiecentrales volledig met hun eigen handen te maken, helemaal opnieuw. De generator is ontwikkeld op basis van een asynchrone motor, plus een gelijkrichter en een accu uit een auto. Als we ons beperken tot deze set, dan kan de opgewekte elektriciteit worden gebruikt om water in een boiler te verwarmen en een waterpomp aan te drijven (door de voedingsspanning op elkaar af te stemmen).

Met een omvormer met laag vermogen kunt u zelfs verlichting en andere eenvoudige elektrische apparaten inschakelen die geen hoogwaardige stroomkarakteristieken vereisen (een computer of tv kan alleen worden aangesloten op een omvormer die de noodzakelijke uitgangskarakteristieken heeft voor sinusoïdaliteit, frequentie, enz.).

Grote buitenlandse fabrikanten van windenergiecentrales: vergelijkende kosten van installaties

Het gebruik en daarmee ook de productie van windgeneratoren voor de opwekking van elektriciteit werd aan het einde van de negentiende eeuw voor het eerst onder de knie in Denemarken. Het gebrek aan eigen energiebronnen dwingt veel landen ertoe de energie uit luchtstromen te benutten en zowel krachtige (honderden megawatt) windturbines als windenergiecentrales voor thuisgebruik te bouwen. Hieronder vindt u een lijst met de bekendste bedrijven die hun producten over de hele wereld leveren.

Buitenlandse fabrikanten van windgeneratoren:

Denemarken Vestas - marktaandeel 12,7%;

China Sinovel, Goldwind, Guodian United Power, Ming Yang - marktaandeel 28,7% in het totaal van alle bedrijven;

Spanje Gamesa - marktaandeel 8%;

Duitsland Enercon, Siemens - totaal marktaandeel 14,1%;

VS GE Energy - marktaandeel 7,7%;

India Suzion - marktaandeel 7,6%.

Chinese installaties worden als de goedkoopste beschouwd. Afhankelijk van het vermogen kunnen ze worden gekocht voor een prijs van 18-20 duizend roebel. Opgemerkt moet worden dat dergelijke installaties (vermogen van 100-200 W) niet kunnen worden gerepareerd en meestal niet zijn uitgerust met een mast. Windenergiecentrales in het middenprijssegment uit China worden als betrouwbaar beschouwd en gaan ruim 15 jaar mee.

Deense, Spaanse en Duitse installaties zijn van hogere kwaliteit; de installatie en inbedrijfstelling worden al lang beheerd door gespecialiseerde organisaties, maar ze zijn duur. Van $1000 tot $2000-2500 met een vermogen van 200 W.

Windenergiecentrales in Rusland: prijzen en fabrikanten

De afgelopen twintig jaar is de belangstelling voor de productie van apparatuur voor windenergiecentrales toegenomen. Binnenlandse fabrikanten hebben goedkope apparaten ontwikkeld en met succes aan consumenten geleverd. Gemiddeld kunnen ze worden gekocht van 40-45 duizend roebel. met vermogen vanaf 300 W.

Hieronder vindt u een lijst met binnenlandse fabrikanten die de productie onder de knie hebben en hun eigen modellen van windenergiecentrales produceren:

- "ResursPromAlliance" in Tsjeljabinsk;

- "Stroyinzjservis" in Rybinsk;

RKraft in Moskou;

- Kerncentrale “Energie-ecologische systemen” in Moskou;

LMP "Windenergie" in Khabarovsk;

- “Sapsan-Energia” in Moskou;

- “GRC Verticaal” in Miass;

- SKB Iskra in Moskou;

- “Vetro-Svet” in Sint-Petersburg.

Het installeren van een windenergiecentrale in een landhuis of in een privéwoning helpt bij het oplossen van veel problemen met betrekking tot de stroomvoorziening. Deze eenheid is in staat windenergie te verwerken en op te slaan en deze te gebruiken ten behoeve van de mens. Het productieproces van een windenergiecentrale is vrij eenvoudig: het vereist een minimale hoeveelheid materialen en vooral de wens om een ​​bepaald doel te bereiken. Laten we hieronder bekijken hoe u een windenergiecentrale voor uw huis kunt maken.

Windenergiecentrales voor een privéwoning: kenmerken en kenmerken

Windenergiecentrales zijn ontworpen om windenergie om te zetten in elektrische energie. Afhankelijk van het uiterlijk en de ontwerpkenmerken kunnen windenergiecentrales voor thuis worden geplaatst:

• horizontaal;
• verticaal.

De eerste optie is minder afhankelijk van de wind, maar is minder populair dan de tweede. Omdat hij alleen bij harde wind kan werken, en om te starten, heeft hij een externe bron nodig. Verticale windenergiecentrales kunnen beter functioneren en kenmerken zich door een hoog rendement. Voor hun werking is een windkracht van 2-4 m/s voldoende.

Onder de belangrijkste componenten van windenergiecentrales moet het volgende worden opgemerkt:

• een mast, die eenvoudig, telescopisch of monolithisch kan zijn;
• versnellingsbak - onderdeel van de energiecentrale waarop de bladen zich bevinden;
• container - een bewegend deel van een windenergiecentrale dat beweegt ten opzichte van de wind;
• generator is een apparaat dat energie omzet.

De keuze van het ontwerp en het vermogen van een windturbine hangt rechtstreeks af van de kenmerken van de werking ervan.

Eenvoudigere apparaten hebben een vermogen tot 300 W. Dergelijke eenheden passen gemakkelijk zelfs in een auto. Ze vereisen slechts één persoon om te installeren, en de stroom die ze genereren is voldoende om een ​​telefoon op te laden, voor verlichting te zorgen of een tv te laten draaien. Deze optie is perfect voor een gezinsvakantie op het platteland, in het bos of op zee.

Met behulp van 2, 5, 10 kW windenergiecentrales wordt het hele huis van elektriciteit voorzien. Als er overtollige energie is, wordt deze opgeslagen in batterijen, die deze verbruiken als er weinig of geen wind is.

Krachtigere versies van windenergiecentrales, met een capaciteit van meer dan twintig kilowatt, kunnen elektriciteit leveren aan meerdere huizen, huisjes of zelfs een particuliere onderneming.

Foto van windenergiecentrales:

Het belangrijkste voordeel van een windenergiecentrale is milieuvriendelijkheid, omdat de werking ervan op geen enkele manier invloed heeft op het milieu. Tegelijkertijd is het vrij eenvoudig om energie te verkrijgen; de belangrijkste voorwaarde is de aanwezigheid van een stabiele wind.

Onder de nadelen van windenergiecentrales wordt hun afhankelijkheid van wind opgemerkt. Om een ​​windmolen te laten werken, moet de wind een snelheid hebben van minimaal twee meter per seconde. Om het nominale vermogen te bereiken is een windkracht van 10 m/s vereist.

Batterijen worden gebruikt om elektriciteit op te slaan en te gebruiken als er geen wind is. Hun levensduur is ongeveer 10 jaar. Bovendien wordt het gebruik van krachtige windenergiecentrales gekenmerkt door een hoge geluidsproductie, wat het wooncomfort in de buurt van deze eenheid vermindert.

Een windenergiecentrale kan de normale werking van een tv, radio en andere soortgelijke apparaten verstoren.

De belangrijkste componenten van elke windenergiecentrale zijn een generator, een gelijkrichter, een batterij, een omvormer, dat wil zeggen een spanningsomvormer. Om algemene controle over de werking van het apparaat uit te voeren, wordt aanbevolen een microprocessorcontroller of eenvoudige logische circuits te gebruiken.

Als u van plan bent een windenergiecentrale te kopen, zijn de beste opties apparaten met een lage initiële rotorsnelheid, laadsnelheid van de batterij en output naar het werkproces. Omdat de hoeveelheid energie die de installatie produceert afhankelijk is van de perceptiebreedte van het werkingsbereik van de wind.

Voor- en nadelen van windenergiecentrales

Een van de voordelen van het gebruik van windenergiecentrales zijn:

1. De duur van het gebruik van windenergie gaat terug tot de oud-Romeinse tijd.

2. Milieuvriendelijk en milieuvriendelijk.

3. Goedkoop elektriciteit verkrijgen van hoge kwaliteit.

4. Door het gebruik van windenergie wordt het verbruik van elektriciteit die wordt opgewekt in thermische centrales verminderd, waardoor de uitstoot van broeikasgassen aanzienlijk wordt verminderd.

5. Beschikbaarheid, aangezien de wind in alle uithoeken van de hele planeet aanwezig is.

6. De grootte van windturbines is klein, dus de installatie ervan vereist niet veel ruimte.

7. Er is vooral vraag naar windinstallaties op plaatsen die ver verwijderd zijn van de centrale elektriciteitsvoorziening, zoals bossen, velden, zeeën of oceanen.

8. Het gebruik van een windenergiecentrale kan de materiaalkosten voor de elektriciteitsvoorziening aanzienlijk verlagen.

Ondanks het grote aantal voordelen kent het gebruik van particuliere windenergiecentrales de volgende nadelen:

1. Wind is variabel op verschillende tijdstippen van het jaar in verschillende regio's. Daarom moeten er naast een windenergiecentrale ook opslagapparaten voor elektriciteit worden geïnstalleerd, en de aanschaf ervan is een zeer duur proces. Bovendien vereisen ze periodieke vervanging.

2. Sommige mensen houden niet van het uiterlijk van windmolenparken en het geluid dat ze maken.

3. Voordat een windenergiecentrale wordt gebouwd, moet een reeks onderzoeken worden uitgevoerd die gericht zijn op het bepalen van de sterkte en intensiteit van de wind in een bepaald gebied.

4. De aankoopprijs van windenergiecentrales is vrij hoog, hoewel de kosten zich in de loop van de tijd terugverdienen, is de initiële investering vrij hoog.

5. De wieken die op de windmolen zitten, veroorzaken schade aan bepaalde insecten en vogels die in de buurt van de energiecentrale leven.

Toepassingsgebied en soorten windenergiecentrales voor thuis

Als het vermogen van een windenergiecentrale niet groter is dan één kilowatt, is een aluminiumlegering nodig om de behuizing te maken. Daarom worden dergelijke apparaten gekenmerkt door een hoog thermisch rendement en een laag gewicht.

Hoe lager de ontwerpwindsnelheid, hoe hoger het elektriciteitsniveau dat de windmolen omzet. Bij een windgenerator op lage snelheid kun je geen versnellingsbak gebruiken, wat betekent dat het geluid van de windmolen afneemt en de hoeveelheid energie toeneemt.

Een andere belangrijke parameter van een windenergiecentrale is de energie-efficiëntie-indicator. Het hangt af van de grootte, het ontwerp en de hellingsgraad van de bladen. Als de bladen in massa worden geproduceerd, worden de kosten verlaagd en ligt de betrouwbaarheid op een hoog niveau.

Het minimale vermogen van een windenergiecentrale die in een privéwoning wordt gebruikt, is een halve kilowatt. Als het vermogen van de windturbine minder is, zal deze energie niet voldoende zijn voor het volledig functioneren van het gebouw.

Het gebruik van kleine windmolens is relevant tijdens het kamperen, op vakantie of op een jacht. Als we kijken naar de hoge geluidsproductie van windmolens en hun schade aan insecten, dan gelden deze nadelen niet voor installaties voor thuisgebruik, aangezien deze enige grote industriële installaties infrarood-laagfrequente trillingen veroorzaken die schadelijk zijn voor nabijgelegen dieren.

Zonnewindenergiecentrale - algemene informatie

Dit type energiecentrale heeft grotere voordelen, omdat het een combinatie is van zonnepanelen met een windturbine. Als er buiten of 's nachts geen zon is, werkt een windmolen. Op andere momenten leveren zonnepanelen energie.

Het is dus mogelijk om volledige energieonafhankelijkheid van de centrale energievoorziening te verkrijgen. Deze elektriciteitscentrales worden gebruikt in regio's met een vrij hoge intensiteit van zonne- en windstraling.

De zonnewindenergiecentrale omvat:

• windgenerator;
• torens;
• zonnepanelen;
• zonne-controller;
• omvormer;
• gel-batterijen;
• batterij temperatuursensor;
• diverse soorten kabels en connectoren.

Zelfgemaakte windenergiecentrale - productiefuncties

Het proces van het bouwen van een windenergiecentrale moet beginnen met de waaier, omdat dit element verantwoordelijk is voor het opvangen van windenergie. Om de messen te maken, moet u multiplex of metalen platen kopen. Daarnaast is het mogelijk om materialen als duraluminium of kunststof te gebruiken.

Basisvereisten voor messen:

• gemak;
• strikte symmetrie;
• geen schokken tijdens rotatie.

Houd er rekening mee dat het eindresultaat van de werkzaamheden niet afhankelijk is van het aantal messen. Dat wil zeggen, als sommige windturbines met drie wieken dezelfde hoeveelheid energie kunnen verwerken als toestellen met vijf wieken.

De beste optie is om een ​​windmolen met vier wieken te bouwen. Een draad van zes millimeter, die wordt gebruikt om de eindsecties van elk blad te verwerken, zal de stijfheid van de constructie helpen garanderen. Deze procedure is relevant voor producten gemaakt van metaal. Als de wieken van de windmolen van hout zijn, zijn de uiteinden geïmpregneerd met hete, drogende olie.

Om vier kruisen te construeren waarop de messen zijn bevestigd, moeten metalen strips van 5x6 cm worden gebruikt. Hun levensduur zal veel langer zijn dan die van houten onderdelen.

De verticale steun voor de energiecentrale zal een stalen buis zijn met een minimale diameter van 30 cm en een lengte van 200 cm. Aan het onderste deel van de buis zijn twee katrollen met verschillende diameters bevestigd, dus met behulp van een riem wordt doorgegeven aan de generator.

Bovendien moet je er zeker voor zorgen dat je alle elementen in een doos van hout of metaal afdekt.

Met behulp van een kookmachine wordt het metalen rotorkruis aan de as gelast. Zorg ervoor dat u de afstand tussen de messen en de as zorgvuldig meet. Wanneer het rotorgedeelte van de windmolen wordt gemonteerd, moet dit worden bedekt met olieverf.

Het frame is een vrij belangrijk onderdeel van een windenergiecentrale, omdat daarop de installatie is gemonteerd. Daarom moet het frame krachtig zijn en de bevestigingssterkte garanderen.

Om de vier contactpunten met de ondergrond te fixeren, moeten ze worden opgevuld met betonmortel.

Als de windkracht niet groter is dan 10 m/s, zal het vermogen van de windmolen ongeveer 1 kW zijn. Houd er rekening mee dat de windgenerator moet zijn uitgerust met een batterij, die de energie opslaat die wordt gebruikt bij rustig weer.

Het windpark moet in een open ruimte worden geplaatst, uit de buurt van bomen, bij voorkeur op een heuvel.

Doe-het-zelf-windenergiecentrale: een generator kiezen

Het rendement van een windturbine hangt af van het type generator dat wordt gebruikt om energie te verwerken. Apparaten van het asynchrone type zijn behoorlijk populair. Het principe van hun werking is dat het rotorkoppel niet samenvalt met de rotatie van het magnetische veld van de stator. De wind zorgt voor de rotatie van de rotor van het generatorset; wanneer bovengenoemde velden niet met elkaar samenvallen, wordt extra elektrische energie opgewekt. Daardoor neemt de efficiëntie van de windmolen toe.

De aanschafkosten van deze generator zijn de moeite waard vanwege de hoge prestaties. Vergeleken met conventionele generatoren zijn apparaten van het asynchrone type lichter, krachtiger en betaalbaar.

Ze hebben geen extra stroombron nodig, omdat ze geen elektrische borstels hebben, die periodiek moeten worden vervangen tijdens de werking van een conventionele generator.

Het werkingsprincipe van asynchrone motoren is als volgt. Terwijl de rotor beweegt met behulp van de wind, wordt de stator beïnvloed door een magnetisch veld. Elke statorwikkeling is verbonden met een condensator, waardoor er een kleine hoeveelheid stroom ontstaat. Het laadt de condensator op. Vervolgens wordt een magnetisch veld gevormd dat inwerkt op de tweede wikkeling, wat bijdraagt ​​aan een nog sterkere lading van de condensator. De rotor is verzadigd en produceert zelf energie.

Een asynchrone windgenerator, met een windsnelheid van 4 meter per seconde, kan elektriciteit produceren met een vermogen van 3 kW.

Een van de voordelen van deze generator is het vermelden waard:

• bedieningsgemak;
• materiële en technische toegankelijkheid;
• aanwezigheid van constante stabiele stroom;
• veel macht krijgen voor weinig geld.

Onder de voordelen van synchrone generatoren moet de aanwezigheid van een stabiele en stabiele spanning worden opgemerkt. Maar tegelijkertijd worden deze generatoren gekenmerkt door de behoefte aan periodieke vervanging van borstels en hoge kosten.

Asynchrone generatoren zijn vrij eenvoudig te bedienen; bovendien zijn ze niet gevoelig voor kortsluiting.

Bij het maken van een windenergiecentrale met uw eigen handen zou de beste optie zijn om een ​​autogenerator te gebruiken, wat een uitstekend apparaat zal zijn dat windenergie omzet in elektriciteit.

Video over windenergiecentrales:

Veel voorkomende misvattingen over windenergie ontmoedigen mensen om deze energiebron te gebruiken. Maar windturbines zijn een veelbelovende manier om energie op te wekken uit milieuvriendelijke bronnen. Vooral in de context van stijgende prijzen voor olie, gas en steenkool, en ook rekening houdend met de uitputting van minerale hulpbronnen.

Tegenwoordig bestaat het gebruik van wind vooral uit het opwekken van elektriciteit. Laten we proberen erachter te komen hoe eenvoudig, goedkoop en handig het is. Voor wie meteen het resultaat wil horen, de conclusie: windenergie zal nooit goedkoper worden dan energie uit andere bronnen: thermische, nucleaire of waterkrachtcentrales.

Daarom is het werken aan windenergiecentrales voor thuis alleen zinvol voor degenen die graag een kant-en-klare generator willen aanpassen die ze ‘per ongeluk’ hebben gekregen, of voor liefhebbers van schone energie die fanatiek de planeet willen redden van een milieuramp. Er zijn simpelweg geen andere redenen te bedenken om windenergie te gebruiken als de stroom wordt geleverd via externe elektriciteitsnetwerken.

1. Windenergie is duur.
Windenergie is concurrerend in regio's met matige tot hoge windsnelheden. Omdat er geen brandstof aanwezig is in het productieproces van windenergie, stijgt de prijs niet mee. Er zijn geen kosten voor de inkoop en levering van grondstoffen of voor het terugdringen van de milieuvervuiling. Bovendien dalen de kosten van windenergie elk jaar als gevolg van nieuwe technologieën, in tegenstelling tot de energie die wordt opgewekt door kolen- en uraniumcentrales.

2. Windenergiebronnen zijn onbetrouwbaar en moeten worden “herverzekerd” met traditionele bronnen.
De hoeveelheid windenergie die windparken produceren varieert afhankelijk van de weersomstandigheden. Dit betekent echter niet dat windparken onbetrouwbaar zijn. In tegenstelling tot moderne elektriciteitscentrales kan een windpark ononderbroken draaien, zelfs als een van de windturbines kapot gaat, omdat de overige turbines blijven draaien.

3. Windturbines zijn korte tijd in bedrijf.
Een windpark kan slechts 10% van de tijd op volle capaciteit draaien, hoewel het wordt gebouwd in gebieden waar het meestal winderig is. Maar windturbines produceren het grootste deel van de tijd dat ze in bedrijf zijn elektrische energie (65-80%), hoewel de hoeveelheid geproduceerde energie kan variëren. Geen van de energiecentrales produceert 100% van de tijd energie op 100% van de opgegeven capaciteit. Bovendien zijn energiecentrales vaak gesloten vanwege reparaties en technische heruitrusting.

4. Wind levert weinig energie.

Eén standaardturbine van twee megawatt produceert elektriciteit voor 600 tot 800 huishoudens. En met het gebruik van nieuwe technologieën kan dit cijfer nog stijgen.

5. Windturbines zijn inefficiënt.
Windturbines zijn efficiënt, en om dit te bewijzen kun je de 'energieterugverdientijd' van de technologie berekenen: de hoeveelheid tijd die nodig is om een ​​bepaalde hoeveelheid energie te produceren. Windparken produceren volgens onderzoek van Amerikaanse wetenschappers van de Wilson-Madison University 17 tot 40 keer meer energie dan ze in dezelfde tijd verbruiken. Conventionele kerncentrales - slechts 16 keer.

6. Windparken zien er verschrikkelijk uit.
Over smaak valt uiteraard niet te twisten, maar talloze foto’s van windmolenparken bewijzen dat turbines harmonieus in het landschap kunnen opgaan. Dankzij de inspanningen van industriële ontwerpers zijn moderne turbines elegant en esthetisch aantrekkelijk.

7. Windturbines maken veel lawaai.
Als je deze mythe gelooft, kan iemand niet lang in de buurt van windmotoren blijven. Sterker nog, de motoren zijn behoorlijk stil. Het geluid van een windenergiecentrale op een afstand van 250-300 meter overschrijdt niet het volume van een werkende koelkast voor thuis. Werkende turbines creëren een geluid dat lijkt op een licht fluitje, zodat het geluid dat door de wind zelf wordt geproduceerd luider wordt gehoord. Alleen oudere units, die al meer dan twintig jaar in bedrijf zijn, zijn momenteel het meest luidruchtig. Moderne turbines zijn zo ontworpen dat hun mechanische componenten zo min mogelijk geluid veroorzaken.

8. Windenergiecentrales verminderen de waarde van nabijgelegen onroerend goed aanzienlijk.
Er zijn veel factoren die de waarde van vastgoed beïnvloeden, waarbij de aanwezigheid van een windpark in de buurt niet doorslaggevend is. Bovendien kan zo’n wijk in de toekomst, bij een tekort aan traditionele energiebronnen, de prijs van onroerend goed of grond alleen maar verhogen.

9. De werking van turbines veroorzaakt interferentie met de werking van televisiestations en andere vormen van communicatie.

In werking zijnde turbines kunnen de communicatie slechts in zeldzame gevallen verstoren. Dit gebeurt meestal in open gebieden, waar windturbines zich binnen het gezichtsveld bevinden. Om dit probleem op te lossen, is het noodzakelijk om het zendontvangerapparaat te verbeteren of een repeater te installeren die het signaal verzendt, waarbij het gebied waar de windenergiecentrale zich bevindt wordt omzeild.

10. Windturbines zijn gevaarlijk voor mens en dier.
Windenergie wordt niet in verband gebracht met de uitstoot van schadelijke gassen in de atmosfeer, water- of landvervuiling met afval. In de 25 jaar van zijn bestaan ​​is er geen enkel ongeval geregistreerd dat verband houdt met de werking van windturbines. Er is ook een mening dat infrageluid, schadelijk voor het menselijk oor, optreedt tijdens de werking van turbines. Wetenschappers verzekeren echter dat het niveau van infrageluid zeer onbeduidend is en geen enkel gevaar oplevert.

11. Het flikkeren van windturbines heeft een negatief effect op de menselijke gezondheid.
Het probleem van de schaduw van turbines en het flikkeren ervan kan eenvoudig worden opgelost door de positie van het windpark ten opzichte van bevolkte gebieden correct te berekenen.

12. Windparken schaden het toerisme.

In feite werd dergelijk bewijs niet geregistreerd. Vaak helpen windturbines zelfs bezoekers naar het gebied te trekken. Bij de ingang van een bijzonder station of op nabijgelegen wegen worden speciale borden en informatieborden geplaatst. Zo zijn er in Palm Springs, Californië, duizenden turbines in bedrijf. Lokale overheden hebben hier speciale busrondleidingen georganiseerd om kennis te maken met de werkzaamheden van het windpark.

13. IJs kan van de bladen van een windturbine vallen, waardoor mensenlevens in gevaar komen.

In werkelijkheid kan vallend ijs soms voorkomen, maar dit levert geen enkel gevaar op. Dit komt door de afgelegen ligging van windparken ten opzichte van de huizen van mensen. Bovendien is de vorming van een grote hoeveelheid ijs op de messen eenvoudigweg onmogelijk. IJsvorming vermindert de rotatiesnelheid van de messen. In dit geval schakelt het besturingssysteem zelf de turbine automatisch uit.

14. Windturbines zijn onveilig: het komt voor dat de wieken van de turbines vallen en het station kapot gaat.

Tegenwoordig vormen windturbines geen enkel gevaar. Ze zijn gecertificeerd volgens internationale normen. Hierdoor kunnen ze zelfs in de buurt van kinderinstellingen op het platteland en in de stad worden geplaatst, maar ook in dichtbevolkte gebieden. Duizenden windturbines die in heel Europa en Amerika zijn geïnstalleerd, voldoen aan de hoogste veiligheidsnormen. En dit is een garantie voor hun betrouwbare werking.

Wind-elektrische installaties (WPP's) zetten de energie van bewegende atmosferische massa's, die tot op zekere hoogte overal ter wereld beschikbaar is, rechtstreeks om in elektriciteit. Dit is precies wat ten grondslag ligt aan het positieve economische en ecologische effect van het gebruik van windturbines.

Voordelen van windenergie

Moderne technologische oplossingen maken het mogelijk windgeneratoren te produceren met een vermogen variërend van enkele kW tot honderden MW. Dat wil zeggen dat windturbines elektriciteit kunnen leveren aan zowel hele industriële gebieden als individuele woonhuisjes. Naast puur economische voordelen heeft windenergie nog een onmiskenbaar voordeel: het legt een aanzienlijk lagere druk op de ecologie en de biosfeer van de aarde. Daarom bevestigt de gezaghebbende website “Alternative Energy” (http://altenergiya.ru/) terecht de diepe gedachten van V.V. Vernadsky, uitgedrukt in het midden van de twintigste eeuw:

…de verkoop van kleine windparken, die in vrijwel elke regio windenergie kunnen benutten (zelfs als er niet genoeg windenergie is voor industrieel gebruik), neemt voortdurend toe. Er wordt voorspeld dat dergelijke alternatieve energiebronnen steeds breder zullen worden gebruikt, zowel publiek als particulier, totdat ze uiteindelijk de traditionele energie op basis van fossiele brandstoffen zullen verdringen.

De economische voordelen van huishoudelijke windenergie (installaties met een vermogen van 3–15 kW) omvatten de volgende factoren:

• Onuitputtelijke energiebron;
• Ecologische zuiverheid van energie;
• Snelheid van constructie van een windturbine;
• Korte terugverdientijd voor kapitaalinvesteringen;
• Er zijn geen speciale locaties vereist voor de installatie van apparatuur.

Het nadeel van kleine windturbines is praktisch één factor: de directe afhankelijkheid van het opgewekte vermogen van de druk van de luchtstroom, die in de meeste delen van de aarde niet stabiel is. Daarom is voor een stabiele en hoogwaardige stroomvoorziening van huishoudelijke apparaten aanvullende apparatuur zoals batterijen en halfgeleidergelijkrichters vereist.

Studie van het energiepotentieel van het gebied

Als we naar de toekomst van de 21e eeuw kijken, is het gebrek aan alternatief voor de ontwikkeling van windenergie duidelijk. Daarom worden in geavanceerde landen studies uitgevoerd naar het potentieel van gebieden met de bedoeling deze te gebruiken voor de bouw van grote windturbines.

Alternatieve energiecentrales beslaan doorgaans grote gebieden. Dienovereenkomstig wordt allereerst aandacht besteed aan gebieden die, zelfs op de lange termijn, niet betrokken kunnen zijn bij andere economische activiteiten:

• Woestijnen;
• Berghoogten;
• Plankzones;
• Kustzones van zeeën en oceanen, en andere.

In het bijzonder biedt de populaire internetbron windypower.blogspot.com/p/blog-page_8642.html de volgende informatie:

Er wordt een vooronderzoek gedaan naar de potentie van het gebied. Anemometers worden geïnstalleerd op een hoogte van 30 tot 100 meter en verzamelen gedurende een tot twee jaar informatie over de windsnelheid en -richting. De verkregen informatie kan worden gecombineerd tot kaarten van de beschikbaarheid van windenergie. Met dergelijke kaarten kunnen potentiële investeerders het rendement op de investering van het project evalueren

Capaciteiten van industriële windenergiecentrales

Industriële windturbines zijn er in een grote verscheidenheid aan capaciteiten, afhankelijk van het energiepotentieel van een bepaald gebied. Moderne technologieën maken het mogelijk om zelfs niet-gestandaardiseerde opwekkingsapparatuur op grote schaal te produceren met een terugverdientijd van 3 tot 5 jaar.

Tegenwoordig bevindt het grootste windpark op land zich aan de Tehachapi Pass in Californië. De totale capaciteit, vergelijkbaar met de capaciteit van grote thermische centrales, bedraagt ​​al 1550 MW. In de toekomst is het de bedoeling om het geïnstalleerde vermogen van het ALTA-windpark te vergroten tot 3000 MW. Er wordt gebruik gemaakt van windturbines van 1,5 en 3,0 MW.

Mogendheden die eigenaar zijn van grote zones zijn actief bezig met de ontwikkeling van offshore windenergie. Denemarken en Groot-Brittannië zijn op dit gebied toonaangevend. Dergelijke windturbines worden 10 tot 50 km uit de kust geïnstalleerd in een zee met geringe diepte en zijn zeer efficiënt omdat daar een constante zeewind waait. Het grootste windpark onder degenen die actief zijn in offshore-zones van de wereld is het Britse station London Array met een operationele capaciteit van 630 MW.

Dergelijke exotische typen windmolenparken als drijvend en zwevend worden ook ontwikkeld. Tot nu toe zijn dit installaties met één of een kleine groep generatoren met een vermogen van elk 40-100 kW. Maar in de loop van de tijd is het de bedoeling om de capaciteit van eenheden in drijvende energiecentrales te vergroten tot 6,3 MW. Met name Deense en Italiaanse bedrijven zijn al dicht bij deze capaciteiten gekomen.

Windparken voor het leveren van elektriciteit aan huisjes en kleine bedrijven en hun prijzen.

Om volledig te kunnen voldoen aan de behoeften van een landhuis, een kleine boerderij, een restaurant of een markt, volstaat het om een ​​installatie te hebben met een vermogen van 20 kW of zelfs minder. Voor een woongebouw wordt bijvoorbeeld het nominale vermogen van de generator gekozen met een snelheid van 1 kW per 12 m2 oppervlakte, als de wintertemperatuur niet onder de 18 C daalt met een gemiddelde dagelijkse windsnelheid van 6,3 m/s of meer.

De kosten van een energiecentrale voor huishoudelijke behoeften en kleine bedrijven zijn afhankelijk van het nominale vermogen van de elektrische generator en bedragen ongeveer 50 duizend roebel per 1 kW voor windenergiecentrales tot 3 kW, 40 duizend roebel/kW voor windenergiecentrales tot 10 kW en ongeveer 30 duizend roebel/kW – voor windenergiecentrales van meer dan 10 kW.

De terugverdientijd voor een autonome elektriciteitscentrale ligt binnen 5 – 7 jaar, dus 1 kW van het geïnstalleerde nominale vermogen van de generator per jaar kan zoveel energie opwekken dat dit overeenkomt met het verbranden van 2 ton hoogwaardige steenkool. In het bijzonder heeft de ESO-0020-windturbine met een nominaal elektrisch vermogen van 20 kW, gepresenteerd op de website “Educational materials of VGUES (http://abc.vvsu.ru/) de volgende parameters:

• De elektriciteitskosten bedragen $ 0,02/kWh;
• Jaarlijkse elektriciteitsproductie energie - meer dan 70.000 kWh;
• Terugverdientijd – tot 7 jaar;
• Levensduur – 20 jaar.

Video

Mineralen die uit de diepten van de aarde worden gewonnen en door de mensheid als energiebronnen worden gebruikt, zijn helaas niet onbeperkt. Elk jaar stijgt hun waarde, wat wordt verklaard door een daling van het productieniveau. Een alternatieve en groeiende optie voor energievoorziening zijn windenergiecentrales voor thuis. Zij Hiermee kunt u windenergie omzetten in wisselstroom, waardoor het mogelijk is om in alle elektrische behoeften van alle huishoudelijke apparaten te voorzien. Het belangrijkste voordeel van dergelijke generatoren is hun absolute milieuvriendelijkheid, evenals het gratis gebruik van elektriciteit gedurende een onbeperkt aantal jaren. Welke andere voordelen heeft een windgenerator voor thuis, evenals de kenmerken van de werking ervan, zullen verder worden besproken.

Zelfs oude mensen merkten dat de wind een uitstekende assistent kan zijn bij het uitvoeren van veel werken. Windmolens, die het mogelijk maakten graan in meel te veranderen zonder hun eigen energie te verbruiken, werden de voorouders van de eerste windgeneratoren.

Windenergiecentrales bestaan ​​uit een aantal generatoren die windenergie kunnen ontvangen, omzetten en opslaan in wisselstroom. Ze kunnen gemakkelijk een heel huis voorzien van elektriciteit die uit het niets komt.