Е К О В А Т   АД

Телефон/факс : 02 8770 481, 02 8760 431,  0897 872 857, 0888 40 39 13,

Ел. поща  g@tonchev.org  

Проектиране на вятърни турбини и паркове

Финансиране и субсидии

9 евроцента за kWh eлектричество, произведено от вятърни турбини е действащата сега (2009 г.) преференциална цена за задължително изкупуване на 100% генерираното електричество от електроцентралите, работещи с безплатната вятърна енергия. За последните години тази цена се увеличи с 50% и ежегодно преференциалните условия за ветроенергийните инвеститори се подобряват по Закон.

Не всяка вятърна турбина е подходяща за масово използване у нас. Тя трябва да е високопроизводителна при ниски ветрови скорости, каквито преобладават в нашата страна. Много инвеститори у нас закупиха употребявани вятърни турбини от западна Европа. Те се оказаха неефективни, не само, защото са стари и непроизводителни модели, но и защото по принцип не са подходящи за ветроусловията на повечето места, където са монтирани. Затова още през 2007 година стана задължително по Закон предварителното проектиране на вятърни електроцентрали и други на ВЕИ у нас. Така е отпреди и в другите евродържави. Там и у нас е задължително изготвянето на вариантен проект с икономически доклад, съгласно изискванията на Наредба 1627 на Министерството на икономиката и енергетиката. Съгласно Наредбата, този доклад се изисква преди да се започнт всякакви действия и процедури, свързани с инвестиционения процес на електроцентралите на ВЕИ.

С наименованието РОТОДЖЕТ обозначачаваме новоизобретените реактивни вятърни турбини, предназначени за високоефективна работа при ниски ветроскорости. Изобретените нов клас  реактивни турбини се въртят не само заради разликата в налягането на флуида пред и зад лопатите. Но и поради формирането на реактивна струя в периферията на лопатите, която създава реактивна сила, подпомагаща въртенето. Тази сила е за сметка на натиска на флуида върху фронталните стени на лопатите. Част от този натиск се пренасочва за полезно въртене лопатите.

Освен от натиска, периферните реактивни струи се формират и от центробежно изхвърляния флуид при въртенeто, който се пренасочва в периферни реактивни струи. Особеността на използваната центробежна сила за подпомагане на въртеното е фактът, че тази сила не е класическа Нютонова сила, а е наричана от някои физици "феноменална", защото тя съществува не само при ускоряващо се въртене (с положително ъглово ускорение), но и при равномерно въртене (с нулево ъглово ускорение), както и при забавящо се въртене (с отрицателно ъглово ускорение).

Накратко - центробежната сила винаги косвено подпомага въртенето на турбината, независимо как тя се върти. Именно поради това, новоизобретеният нов клас турбини са значително по-ефективни от всички известни вятърни и хидрокинетични турбини. Това означава, че те в по-висока степен трансформират флуидната кинетична енергия в полезна такава. Анализът на генерираната електрическа мощност показа, че тя се увеличава повече за сметка на увеличения въртящ момент на ротора, и по-малко от повишаването на оборотите. Казаното, приведено към електрически величини, е приблизително равнозначно на увличение на силата на генерирания електрически ток, в по-голяма степен, в сравннеие с нарастването на напрежението. Това е известно от динамиката на електрическите машини, при която напрежението на електрогенератор, независимо дали е ротационен или линеен, расте със честотота на пресичане на силовите линии на електрическите, магнитните и електромагнитните полета. Но когато електрическият товар се увеличава, тогава е необходим много по-голям въртящ момент на вала на електрогенератора. Силата на електрическия ток се увеличава пприблизително пропорционално с ръста на механичния въртящ момент. Но при слаб вятър, например, хоризонтално-осевите конвенционални турбини не могат да самостартират, дори и електрическият товар да е малък, защото механичното съпротивление при старта е голямо и минималният въртящ момент на вала на турбината не е достатъчен тя да се върти под товар. Трудният самостарт на хоризонтално-осевите конвенционални турбини прави практически неоползотворена енергията на вятъра при скорости под 3-4 метра в секунда. Също така ветроенергията е неефективно оползотворена от конвенционалните хоризонтално-осеви турбини и при средни ветроскорости, когато турбините, макар че се въртят, коефициентът им на полезно действие е нисък, поради малкия им въртящ момент.

За съжаление преобладаващите ветроскрости на нашата територия (и не само у нас) са ниски до средни и затова конвенционалните вятърни турбини не са ефективни на голяма част от нашата териотория. Поради това най-големите ветропаркове се концентрирарха в Североизточна България, където за ветроскоростите са по-високи, но пък съществуващата електромрежа е с малък капацитет поради традиционно аграрния характер на района.

Именно ниската ефективност конвенционалните пропелерни ветрогенератори при малки и средни ветроскрости води до редица енергосистемни проблеми не само у нас, в следствие на невъзможността за по-равномерно териториално разпределение на ветро-електрогенерацията с нереактивни турбини. Този съществен недостатък на нереактивните турбини е напълно преодолян при реактивните. Мощността на реактивните турбини е сравнително много по-голяма (до 3 пъти) при по-ниски обороти на лопатите, поради значително увеличения им въртящ момент. А това е благоприятно и за значително намаления шум от тях.

Сравнение на работещи конвенционална и реактивна турбина вижте на това видео: http://www.youtube.com/watch?v=ghp-7MqUyhs

Повече за реактивните турбини вижте тук !
 

Вятърни паркове

Ефективното преобразуване на вятърна енергия чрез вятърни електрогенератори и турбини, работещи самостоятелно или обединени във вятърeн парк, задължително изисква професионален анализ на ветроусловията, последван от енерготехнически проект с избор на най-подходящите ветро турбини. Всяка неточност, както при ветроенергийния одит, така и при избора на подходящи турбини, може да доведе до значителна надценка/подценка на годишната електропроизводителност. Тази чувствителност, към точността на ветроенергийния одит и избора на съответния вятърен генератор, се дължи на факта, че при двойно увеличение на ветроскоростта, мощността се увеличава 8 пъти, а при тройно - 27 пъти. Затова е много важен предварителният избор на място за фундиране ня всяка турбина, защото дори и над малък хълм, с височина спрямо околния терен около 50 метра, скоростта на вятъра на хълма е 2 - 2,5 пъти по-висока, отколкото в равнинния терен под него. Т.е. подценяването / надценяването на годишното електропроизводството на вятърен електрогенератор, в разглеждания случай, може да бъде в граници от 8 до 14 пъти ! За съжаление, през последните години видяхме редица примери за неудачен избор както на място, така и на вятърен електрогенератор за него. Как да се оцени ветропотенциала е описано тук. Задължителният обхват на проектирането на електроцентралите, работещи с ВЕИ вижте тук.

България има едни от най-добрите условия за ветроенергетика в Източна Европа. У нас разполагаме с множество подходящи места за ветрогенератори. Но те имат свои специфични ветроклиматични условия. За всяко място може да се избере най-подходящата вятърна турбина. Грешна е тезата, че ако вятърът е слаб, то печалбата от вятърните централи е малка. съвременните мегаватови турбини имат модели на водещи фирми, които са подходящи и за работа при по-малки ветроскорости. Всъщност, изборът на подходящите ветрогенератори, е предмет на проекта по Наредба 1627.

Повече за проучването, проектирането и изграждането на вятърни електроцентрали и паркове вижте на http://star.tonchev.org

 1999 - 2010 ©  Георги Тончев  Телефон/факс : 02 8770 481, 02 8760 431,  0897 872 857, 0888 40 39 13, Ел. поща  g@tonchev.org  

Д-р инж. Георги ТОНЧЕВ "Новата енергетика"  в 2 части / 2008 година 20% по-малко парникови газове, 20% по-малко енергопотребление и 20% повече възобновяеми енергийни източници (ВЕИ) до 2020 г.. Това са новите рамки на европейската енергетика. В новата енергетика доминират локалните ВЕИ. Като пример може да се посочи широкото разпространение на соларните фотоволтаични електрогенератори на сградите в неслънчевата Германия, както и бързото им развитие в слънчевата Калифорния. Масовото използване на слънчевата енергия практически няма географски и климатични ограничения. Но тя е много подходяща за ползване у нас, поради големия брой слънчеви часове годишно. Локалните слънчеви и ветроресурси в населените места могат също да бъдат енергийно оползотворени чрез иновативни ветрогенератори и слънчеви когенератори, които са представени в тази двутомна книга. Реактивните ветрогенератори са ниско-шумни и достатъчно ефективни и в хибридни ветро-фотоволтаични съоръжения. В книгата са описани редица авторски разработки, под патентна закрила, на енергийни технически средства, ползващи неизчерпаемите възобновяеми източници. Акцентите в книгата са върху: практическото преобразуване на слънчевата енергия чрез фотоволтаици; приложната вятърна енергетика, хидрокинетичната енергетика и водородо-водните автомобили  и енергийни трансформации. Главното предимство на новите технологии за тънкослойните фотоволтаици е ниската им цена. Важни техни предимства са, че твърде слабо пада производителността им при нагряване и работят отлично при разсеяна светлина. При същите условия кристалните фотоволтаици са по-ниско ефективни. Именно тази конкурентност между различните видове фотоволтаици е една от главните причини да се търсят оптималните  технически и инвестиционни решения за всеки фотоволтаичен проект. Без съмнение, каквито и да са фотоволтаици, където и да са монтирани у нас ще произвеждат електричество. Но доколко неговата себестойност ще бъде ниска, зависи от оптимизирането не само на енерготехническите, но и на инвестиционно-икономическите параметри на всеки проект. Затова такива проекти се правят в четири фази. При оптимално проектиране на соларни фотоволтаични системи, може в близко бъдеще цената на тока от фотоволтаиците да стане конкурентна на тази от публичните мрежи, която непрекъснато нараства. Бизнес предимствата на фотоволтаичните обекти вижте тук.  За доставки:  натиснете тук !!!  София-1784, бул. Йерусалим, № 39А2   Тел./факс : 02 8770 481

а

Rotostar JSCo has developed number of advanced rotors for wind and water turbines that described on these pages. For other innovation- see www.tonchev.org

<table bgcolor="#009999" cellspacing=3><tr><td><img src="http://www.triada.bg/counters/view.asp?id=71305" alt="Triada Free Counter"></td></tr></table>