Презентация на тему: Энергия ветра
Фото: Nordex AG Учебный курс: анализ проектов с использованием чистой энергии Анализ проектов с использованием энергии ветра Ветровая турбина для коммунального энергоснабжения © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Цели Проанализировать основные аспекты систем с использованием энергии ветра Проиллюстрировать основные моменты анализа проектов с использованием ветряков Представить модуль программного обеспечения RETScreen® для расчета систем с использованием энергии ветра © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Электроэнергию для Центральных электросетей Изолированных сетей Подачу электроэнергии в удаленные районы Подачу воды …а также… Поддержку слабых электросетей Уменьшение зависимости от изменения цен на электроэнергию Уменьшение потерь при передаче и распределении Что обеспечивают системы с использованием энергии ветра? Фото: Warren Gretz/ NREL Pix Ветроэлектростанция San Gorgino, Палм Спрингс, Калифорния, США © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Описание ветровой турбины Компоненты Ротор Редуктор Опора Фундамент Блок управления Генератор Типы С горизонтальной осью Наиболее популярны Блок управления или конструкция поворачивают турбину к ветру С вертикальной осью Реже встречаются Площадь вытеснения лопасти Диаметр ротора Схематическое изображение турбины с горизонтальной осью Фундамент (вид сбоку) Подземные электрические соединения (вид спереди) Высота оси ветровой турбины Опора Обтекатель с редуктором и генератором Лопасти винта © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Использование энергии ветра Автономное Малые турбины (50-10 Вт) Зарядка аккумулятора Перекачка воды Изолированная электросеть Турбины обычно на 10-200 кВт В удаленных районах меньше затраты на производство электроэнергии: ветродизельные гибридные системы Высокое или низкое проникновение Централизованная электросеть Турбины обычно на 200 кВт – 2 МВт Ветроэлектростанции из нескольких турбин Фото: Charles Newcomber/ NREL Pix Автономная турбина на 10 кВт, Мексика © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Элементы проектов с использованием энергии ветра Оценка ресурса энергии ветра Экологическая экспертиза Разрешения контролирующего органа Проект Строительство Дороги ЛЭП Подстанции Фото: Warren Gretz/NREL Pix Фото: GPCo Inc. Установка 40-метровой метеорологической мачты, Квебек, Канада Подстанция, Калифорния, США © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Необходима высокая средняя скорость ветра Средняя скорость ветра в году – минимум 4 м/сек Люди обычно переоценивают ветер Скорость ветра обычно увеличивается на высоте Хороший ресурс Прибрежные зоны Гребни длинных склонов Горные перевалы Открытая местность Долины с ветрами Обычно более ветрено Зимой, а не летом Днем, а не ночью Ресурс энергии ветра График мощности турбины на 1 МВт 0 200 400 600 800 1 000 1 200 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Скорость ветра (м/сек) Электроэнергия (кВт) © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Затраты на систему с использованием энергии ветра Ветроэлектростанции Затраты на установку – 1 500$/кВт Эксплуатация и ТО: 0,01$/кВтч Сбытовая цена: 0,04$-0,10$/кВтч Отдельные турбины и изолированная сеть Более высокие затраты (зависят от типа проекта) ТЭО, опытно-конструкторские работы составляют большую часть затрат Замена одного крупного компонента будет стоить 20 - 25% от первоначальных затрат Лопасти ротора или редуктор 0% 20% 40% 60% 80% Остальное оборудование Турбины Инженерно-технические работы Проектирование ТЭО Доля затрат, включая установку © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Размышления над проектами с использованием энергии ветра Ограничения и критерии Экологическая допустимость Одобрение местного населения Объединение энергосистем и пропускная способность Финансирование, процентные ставки, курсы обмена валют Хороший ресурс ветра значительно уменьшает затраты на производство электроэнергии Точная оценка ресурса – оправданная инвестиция Дополнительные источники дохода Кредиты на производство электроэнергии от правительства/коммунальных служб или льготные тарифы за производство экологически чистой энергии Продажа кредитов на уменьшение выбросов Турбина ветроэлектростанции Le Nordais, Квебек, Канада © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Примеры: Европа и США Ветровые энергосистемы, подключенные к центральной электросети Нерегулярное производство электроэнергии не является проблемой: 17% электроэнергии Дании вырабатывается с помощью ветровых установок без дополнительного резервного производства Быстрые проекты (2 - 4 года), которые могут удовлетворять спрос Фото: Warren Gretz/ NREL Pix Ветроэлектростанция в Палм Спрингс, Калифорния, США Землю можно использовать и для других целей, таких как сельское хозяйство Частные лица, компании и кооперативы иногда имеют в собственности и используют отдельные турбины Фото: Danmarks Tekniske Universitet Прибрежная ветроэлектростанция, Дания © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Примеры: Индия и Канада Ветровые энергосистемы, изолированные от центральной электросети Производство электроэнергии дорого из-за стоимости транспортировки дизельного топлива в удаленные регионы Ветровые турбины уменьшают потребление дизельного топлива Важны надежность и ТО Фото: Paul Pynn/ Atlantic Orient Canada Фото: Phil Owens/ Nunavut Power Corp. Турбина на 50 кВт, Нунавут, Канада Установка турбины на 50 кВт, Западная Бенгалия, Индия © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Примеры: США, Бразилия и Чили Автономные ветровые энергосистемы Электроэнергия для малых нагрузок в ветреных районах, не подключенных к центральной электросети В автономных системах в периоды безветрия электроэнергию обеспечивают аккумуляторы Перекачка воды: хранение в водоеме Можно использовать в комбинации с генераторной установкой, работающей на природном топливе, и/или в гибридной системе с фотоэлектрической батареей Фото: Arturo Kunstmann/ NREL Pix Фото: Roger Taylor/ NREL Pix Фото: Southwest Windpower/ NREL Pix Электроэнергия для телекоммуникационной башни, Аризона, США Электроэнергия для удаленной деревни, Бразилия Гибридная ветроэнергосистема, Чили © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Модуль программного обеспечения RETScreen® для расчета проектов с использованием энергии ветра Анализ производства энергии во всем мире, затрат за срок службы и уменьшения выбросов парниковых газов Центральная, изолированная и автономная сети Отдельные турбины или ветроэлектростанции Распределения ветра: Релей, Вейбулл или заданное пользователем В программу RETScreen® необходимо ввести только 12 пунктов данных по сравнению с 8 760 пунктами в расчетных математических моделях ПО в настоящее время не учитывает: Автономные системы, требующие аккумулирования электроэнергии © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Расчет энергии ветра в программном модуле RETScreen® См. электронный учебник Анализ проектов с использованием чистой энергии: Инженерные расчеты RETScreen® и примеры Глава: Анализ проектов с использованием энергии ветра Рассчитать нерегулируемое производство энергии Рассчитать действительное энергопроизводство Рассчитать собранную возобновляемую энергию Рассчитать поставленную возобновляемую энергию Рассчитать другие вспомогательные величины Рассчитать кривую распределения энергии © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Пример из модуля RETScreen® для расчета проектов с использованием энергии ветра ПО RETScreen® по сравнению с ПО HOMER 10 турбин, каждая по 50 кВт, установлены в заливе Коцебу, Аляска Оценка ежегодного производство электроэнергии RETScreen с погрешностью 1,1% относительно оценки HOMER ПО RETScreen® по сравнению с данными, полученными с помощью наблюдений, на той же установке : -10% 1 170 1 057 1999-2000 -8% 271 250 1998 (3 турбины) Разница Данные наблюдений (МВтч) Результаты RETScreen (МВтч) Период © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Выводы Ветровые турбины производят электроэнергию в центральных электросетях и автономно по всему миру Хороший источник ветра – важный фактор для успешных проектов Наличие кредитов на производство или тарифов за экологически чистую энергию является важным фактором для проектов, связанных с центральной электросетью ПО RETScreen® рассчитывает объем производимой энергии на основе ежегодных данных с точностью, сравнимой с математическими моделями ПО RETScreen® может значительно сэкономить затраты на проведение предварительного технико-экономического обоснования проекта © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Вопросы? Модуль программного обеспечения RETScreen® для анализа проектов с использованием пассивного солнечного отопления Учебный курс RETScreen®: анализ проектов с использованием чистой энергии Более подробную информацию вы можете узнать на Интернет-сайте RETScreen: www.retscreen.net © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
