Ветроэнергетика

2. Классификация ветроэлектростанций 

Ветроэнерегетические установки (ВЭУ) классифицируются по нескольким параметрам:

Мощность. Ряд мощностей ВЭУ условно составляют следующие величины, кВт: 0,5; 1; 2; 3; 5; 10; 15; 20; 50; 100; 250; 500; 750; 1000; 2000; 4500; 6000.  

Наличие редуктора (мультипликатора). Различают соответственно  редукторные и безредукторные ВЭУ.

Тип ротора. По этому признаку ВЭУ делят на установки с вертикальным и  горизонтальным ротором. Установки с горизонтальным расположением в свою очередь делятся на крыльчатые и карусельные. Крыльчатые ветроагрегаты с одним, двумя, тремя лопастями получили большое распространение, благодаря большой скорости вращения, позволяющей работать без редуктора.

Скорость  вращения крыльчатых ветрогенераторов обратно пропорциональна количеству крыльев, поэтому агрегаты с количеством лопастей больше трех практически не используются.

Карусельные ветроустановки тихоходны, что позволяет использовать простые электрические схемы, например, с асинхронным генератором, без риска потерпеть аварию при случайном порыве ветра. Тихоходность выдвигает одно ограничивающее требование - использование многополюсного генератора, работающего на малых оборотах. Такие генераторы не имеют широкого распространения, а использование мультипликаторов (мультипликатор [лат.

Multiplicator - умножающий] - повышающий редуктор) не эффективно из-за низкого КПД последних. Карусельный лопастный ветродвигатель наиболее прост в эксплуатации. Его конструкция обеспечивает максимальный момент при запуске ветродвигателя и автоматическое саморегулирование максимальной скорости вращения в процессе работы.

С увеличением  нагрузки уменьшается скорость вращения карусельного лопастного ветродвигателя и возрастает вращающий момент вплоть до полной остановки. Также положительным  моментом карусельного лопастного ветродвигателя является отсутствие системы наветривания – слежения за направлением ветра. Вертикальные или ортогональные ветроагрегаты перспективны для большой энергетики. Недостатком их является сложность запуска.

Тип ветрогенератора.  В ветроэнергетических установках используют  асинхронные и синхронные генераторы, многополюсные генераторы, генераторы постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов и другие.

Назначение.  По этому признаку выделяют сетевые ВЭУ – они  предназначены для параллельной работы с сетью, и автономные ВЭУ, предназначенные для работы в паре с дизель-генераторами, аккумуляторами, солнечными батареями и иными источниками электроэнергии.

Ветроэнергетический кадастр  система учёта (свод данных) ветроэнергетических ресурсов, представляющая собой совокупность объективных и необходимых количеств, сведений, характеризующих режимы скоростей ветра в той или иной местности. На основании этой системы можно судить о производительности и режиме работы ветроэнергетических агрегатов. Сведения о повторяемости мгновенных и средних скоростей ветра, длительности возможных затиший представляют в виде статистических закономерностей, а также в табличной или графической форме, пользуясь для этого материалами многолетних наблюдений на метеостанциях, публикуемыми в справочниках по климату, а также данными специальных анеморазведок. Данные В. к. служат основой расчётов, проводимых в ветроэнергетике (См. Ветроэнергетика). Для наиболее полного математического описания изменений интенсивности ветра во времени пользуются моделью случайного процесса (См. Случайный процесс), учитывающей как тенденции сезонной изменчивости общего уровня скоростей ветра, так и их случайные вариации.