Ветроэнергетическая установка для дома

Одним из наиболее востребованных направлений в развитии современной энергетики является создание энергетических установок использующих возобновляемую энергию. Помимо строительства больших и средних вэтроэнергетических станций (ВЭС), использующих высокие ветроэнергетические потенциалы, большой интерес представляют небольшие ветроэнергетические установки (ВУ) с накопителями энергии для невысоких частоменяющихся ветроэнергетических потенциалов. Несмотря на то, что большие и средние ВЭС по своим показателям имеют неплохие характеристики, они требуют больших площадей под установку самих ветрогенераторов и линий электропередач. В то же время растущий дефицит в электроэнергии в городах и крупных мегаполисах создает предпосылки к решению этого вопроса за счет применения малых энергетических установок непосредственно в черте городской застройки или на территории загородного дома. В качестве электрогенерирующего источника рассматривается применение небольших (ВУ) или солнечных батарей. Выбор электрогенерирующего устройства определяется экономической целесообразностью и эффективностью его применения. Наибольшее распространение вследствие хорошей спектральной чувствительности к солнечному свету получили солнечные батареи на кремниевых элементах. Так токийская энергетическая компания (TEPCO) планирует до 2017 года установить солнечные батареи на 17 миллионов строений (что составляет 34% по Японии в целом). В бюджете Токио до 2015 года на субсидии по этой программе заложено 0,7 млрд. долл. По завершению этой программы, Япония получит порядка 2900 МВт дополнительной электроэнергии (для сравнения электрическая мощность АЭС «Фукусима-1» до аварии составляла 1884 МВт). Аналогичные проекты реализуются также в Южной Корее, Китае и других странах мира. На 2013 год в Китае запланировано введение мощностей по производству солнечной энергии на 10 ГВт, а 2015 году страна планирует ввести в эксплуатацию мощности на 35 ГВт. Эта мощность сопоставима с мощностью восьми атомных электростанций. Солнечные батареи обладают невысоким КПД (порядка 8%), который существенно падает за счет воздействия окружающей среды на оптические свойства элементов и температуры. Даже не очень большое нагревание элементов приводит к значительному падению КПД.

Благодаря более высокому ветроэнергетическому потенциалу, даже при невысоких скоростях ветра, по сравнению с солнечной энергией и КПД (от 40 % до 50%) ВУ для ряда регионов и городов будут наиболее эффективней солнечных батарей. Применение ВУ с низкими частотами вращения делает эти установки бесшумными. ВУ могут устанавливаться на крышах строений, которые в настоящее время практически не используются и занимают в крупных мегаполисах и городах довольно значительные площади, а также на территории загородного дома невысоко от земли. Они могут использоватся для питания электроэнергией световых приборов для освещения автомагистралей и дорог, рекламных и информационных щитов, автоматических метеостанций и навигационных устройств. Производственные и жилые строения в городах представляют собой готовые вышки, где с большей эффективностью может использоваться ветроэнергетический потенциал. Избыток электроэнергии накапливается в аккумуляторной батареи и для снятия пиковых нагрузок.

Близость размещения ВУ к электроосветительным приборам делает минимальными потери генерируемой электроэнергии в подводящих сетях. Для крупных мегаполисов, таких как Москва, обладающих сложным ландшафтом, ветроэнергетический потенциал на крышах строений для ряда микрорайонов будет весьма значительным. Например, установка ВУ на 5000 строений в Москве (это 13 % от общего количества строений), могут дать 50 МВт электроэнергии или в годовом потребление 438 млн. кВт·ч. Это приблизительно 0,4 % от всей электроэнергии потребляемой Москвой. Для многих городов севера Европы и Америки ВУ будут эффективными и экологически чистыми энергогенерирующими установками.

Наши ВУ предназначены для питания электроэнергией промышленных и жилых строений в городах, загородных домов, средств сотовой связи, автоматических метеостанций и навигационных устройств, световых приборов автомогистралей и дорог, рекламных щитов и указателей. ВУ не требуют ориентации по направлению ветра, защищены от образования наледи, снега и дождя. Предназначены для работы при температурах от -70 °С до +60 °С. Мощность Ву определяется относительным параметром габарита. На графике приведены характеристики мощности и коэффициента использования мощности ветра ВУ (4 габарита).