Што е процесот на производство на енергија од ветар?

Процесот на производство на електрична енергија од ветер вклучува главно следните чекори

Основните принципи на ветроелектричната енергија

Енергијата на ветерот се конвертира во механичка енергија

Производството на електрична енергија од ветер користи кинетичката енергија на ветерот за да ги подвигне лопатите на ветроагрегатот. Кога ветерот минува низ лопатите на ветроагрегатот, специјалниот облик и агол на лопатите конвертира кинетичката енергија на ветерот во ротациона механичка енергија на лопатите.

На пример, заобичаен трилопатен ветроагрегат, дизајнот на лопатите е сличен на токму тој на крилото на авион, кога ветерот минува низ лопатите, поради различната брзина на воздухот на горната и долната површина на лопатите, ќе се создаде лифт и отпор, а силата на лифтот ќе ги подвигне лопатите да се вртат.

Механичката енергија се конвертира во електрична енергија

Ротацијата на лопатите се пренесува до генераторот преку оска која е прикачена на хабот. Роторот во генераторот пресекува магнетните силови во ротирачко магнетно поле, што создава индуктивна електромотивна сила и конвертира механичката енергија во електрична енергија.

На пример, во синхронски генератор, роторот обично се состои од постојан магнет или возбудливо намотка кои создава AC електромотивна сила во статорската намотка како што роторот се врти. Преку трансформатор, напонот на излезот од генераторот се зголемува до ниво на напон соодветно за префрлање на мрежата, а потоа електричната енергија се префрла до мрежата.

Состав на системот за ветроелектрична енергија

Ветроагрегат

Вклучува ветрен колесо (лопати, хаб и варијабилен систем на пропелери), оска, менџер (некои директно приведени ветроагрегати немаат менџер), генератор, систем за ориентација, систем за споредување и контролен систем.

Ветроагрегатот е клучен компонент за запуштање на ветрената енергија, а обликот и должината на лопатите определуваат ефикасноста на запуштање на ветрената енергија. Менџерот се користи за конвертирање на ниската брзина на ветроагрегатот во високата брзина потребна за генераторот. Системот за ориентација овозможува ветроагрегатот да се порамнува со правецот на ветерот во секое време за максимално запуштање на ветрената енергија. Системот за споредување се користи за спирање на работа на ветроагрегатот во случај на надворешни услови. Контролниот систем е одговорен за мониторинг и контрола на различните компоненти на ветроагрегатот за да се осигура безбедна и стабилна работа.

Торана

Се користи за поддршка на ветроагрегатите така што можат да запуштаат повеќе ветрену енергија на доволна висина. Висината на тораната обично се одредува според локалните ветрени ресурси и теренските услови.

На пример, во рамни, отворени области, тораните можат да бидат релативно високи за појаки ветрови; во планински области или области со комплексен терен, висината на тораната може да биде ограничена.

Систем за префрлање и дистрибуција на енергија

Вклучува трансформатори, превключувачки уреди, кабели итн., користени за зголемување на напонот на електричната енергија испуштена од ветроагрегатот и префрлање на неа до мрежата.

Трансформаторите зголемуваат ниските напони на излезот од генераторот до ниво на напон соодветно за префрлање на мрежата, превключувачките уреди се користат за контрола на префрлање и дистрибуција на електричната енергија, а кабелите се одговорни за пренос на електричната енергија од ветроагрегатот до трансформаторот и мрежата.

Начин на користење на ветроелектричната енергија како обновлив извор на енергија

Интеграција во мрежата

Најзастапената употреба на ветроелектричната енергија е неговата интеграција во мрежата за доставување на чиста, обновлива енергија до електроенергетскиот систем. Кога електричната енергија испуштена од ветроагрегатот е зголемена преку системот за префрлање, таа се испраща до корисникот преку мрежата.

Електроенергетската мрежа може да интегрира и деплои генераторски ресурси од различни региони и видови за да задоволи потребите на корисниците. Како нестабилен извор на енергија, ветроелектричната енергија треба да се комбинира со други стабилни начини на производство на енергија (како производство на енергија од термални источници, хидроелектрична енергија итн.) за да се осигура стабилната работа на мрежата.

На пример, во области богати на ветрени ресурси, можат да се изградат големи ветрени паркови за интеграција на ветроелектричната енергија во мрежата за доставување на електрична енергија за околината и дури и за целата земја.

Дистрибуирани системи за производство

Поминувајќи интеграцијата во големи електроенергетски мрежи, ветроелектричната енергија исто така може да се користи во дистрибуирани системи за производство. Дистрибуираната ветроелектрична енергија обично се инсталира близу до корисниците, како фабрики, школи, заедници итн., за да им пружи независен извор на енергија или како резервен извор на енергија.

Дистрибуирани системи за производство на ветроелектрична енергија можат да намалат губитоци на електрична енергија во процесот на префрлање и да подобрат ефикасноста на употребата на енергија. Исто така, можат да ја подобрат надежноста и стабилноста на електроенергетскиот систем и да намалат зависноста од централизирана мрежа.

На пример, некои отдалечени области или острови можат да инсталираат малку ветроагрегати за доставување на електрична енергија до локалните жители и за решавање на проблемот со недостаток на електрична енергија.

Интеграција на технологии за складирање на енергија

Зборот на нестабилното производство на ветроелектрична енергија, за да се направи подобро употреба на ветрените ресурси, производството на ветроелектрична енергија може да се комбинира со технологии за складирање на енергија. Системот за складирање на енергија може да складира премногу електрична енергија кога ветроелектричната енергија е висока, и да ја издаде електричната енергија кога ветроелектричната енергија е ниска или нема ветер за да задоволи потребите за електрична енергија на корисниците.

Заедничките технологии за складирање на енергија вклучуваат складирање на енергија во батерији, помпање на вода, компресија на воздух итн. На пример, системите за складирање на енергија во батерији можат брзо да реагираат на промени во производството на ветроелектрична енергија, складирајќи и издавајќи електрична енергија; заводите за помпање на вода можат да користат премногу електрична енергија од ветроелектричната енергија за да помпираат вода нагоре и да ја складираат, издавајќи ја за да произведат електрична енергија кога е потребно.

Мулти-енергетски комплементарни системи

Ветроелектричната енергија може да се комбинира со други обновливи извори на енергија (како слончева енергија, водна енергија итн.) и традиционални извори на енергија (како производство на енергија од природен гас итн.) за да се формираат мулти-енергетски комплементарни системи за да се постигне ефикасна употреба на енергија и стабилна достава.

Мулти-енергетските комплементарни системи можат да ги исцрпи предностите на различните извори на енергија и да поправат недостатоците на единствени извори на енергија. На пример, производството на електрична енергија од слончевата енергија и ветроелектричната енергија имаат одредена степен на комплементарност во временскиот аспект, слончевата енергија е доволна дневно, а ветерот може да биде поголем ноќно, и може да се постигне стабилна достава на електрична енергија во сите времиња преку разумно конфигурирање и распоред. Исто така, традиционалните извори на енергија можат да се користат како резервни извори на енергија за да пружат поддршка со енергија кога обновливите извори на енергија се недостаточни.