Применение ветрогенераторов

Ветрогенераторы применяются в самых различных местах. Это открытые простанства с хорошим ветропотенциалом, поля, острова, мелководье, горы. Зачастую, ветрогенератор обходится дешевле, чем дорогостящее подключение к существующим сетям или эксплуатация дизель-генераторов на дорогом дизельном топливе. Этим и объясняется постоянно возрастающая популярность ветроэлектростанций.

Ветряки позволяют сэкономить до 80% затрат на дизельное топливо там, где дизельгенераторы являются основным источником электроэнергии. Следовательно, экономятся расходы на хранение и транспортировку дизельного топлива и улучшается энергоснабжение объектов, где применяются ветрогенераторы. Энергоснабжение становится более независимым от случайных факторов.

Ветрогенераторы значительно снижают затраты на энергоснабжение по сравнению с традиционными источниками электроэнергии.

Ветрогенераторы современных конструкций позволяют использовать экономически эффективно энергию даже самых слабых ветров – от 4 м/с. С их помощью сегодня можно не только поставлять электроэнергию (альтернативная энергия) в центральную сеть, но и решать задачи энергосбережения и электроснабжения локальных или островных объектов любой мощности.

Стационарные ветряные электростанции, как альтернативные источники энергии могут полностью обеспечивать электрической энергией жилой дом или небольшой производственный объект, накапливать в аккумуляторных батареях необходимый запас электроэнергии для применения в периоды отсутствия ветра, могут функционировать в сочетании с дизельным или газовым генератором или фотоэлектрическими батареями, а также давать экономию при использовании центральной электросети.

Мощность, вырабатываемая ветрогенератором, упрощенно можно считать пропорциональной кубу скорости ветра. Это означает, что мощность ветрогенератора на слабых ветрах (даже если он вращается) очень мала. Но с усилением ветра идет резкое нарастание мощности. А поскольку ветер реально дует с непостоянными скоростью и направлением, то и мощность, вырабатываемая ветрогенератором, является постоянно меняющейся во времени величиной. Поэтому любая энергетическая система с использованием ветрогенератора в качестве источника энергии должна иметь стабилизирующий элемент.

В малых автономных системах эту стабилизирующую роль обычно играет аккумуляторная батарея. Если мощность ветрогенератора больше мощности нагрузки, батарея заряжается. Если мощность нагрузки больше — батарея разряжается. Из этого следует следующая важная особенность ветрогенератора, как источника мощности: ветрогенераторы следует выбирать, исходя из величины потребления электроэнергии в месяц (или в год, как кому нравится).

Мощность ветрогенератора отличается в разы от пиковой мощности нагрузки. Мощность пиковой нагрузки определяет мощность преобразователя. Сам ветрогенератор определяет только величину выработки электроэнергии в определенный промежуток времени при определенной среднемесячной скорости ветра. Кроме средней скорости ветра, существуют более подробные вводные данные для оценки ветровых ресурсов, называемые параметрами Вейбулла, которые отражают распределение длительности ветра определенной силы для данного места, они используются при проектировании ветропарков мощностью в десятки МВт.

Наиболее распространенный случай для использования относительно небольшого ветрогенератора — бытовая нагрузка. В большинстве случаев ветрогенератор (ветряк)используется как источник электроэнергии в местах, характеризующихся хорошими ветрами (среднегодовая скорость ветра должна превышать 5 м/с). Но на малые, легко разгоняемые ветрогенераторы способны эффективно работать уже в районах со среднегодовой скоростью ветра не более 3,5 м/с. Поэтому владельцы домов и фермерских хозяйств, удаленных от электросетей централизованного электроснабжения, в настоящее время все чаще используют ветроустановки малой и средней мощности в качестве автономного источника электроэнергии.