Госкорпорация «Росатом» вышла на рынок ветроэнергетики в 2016 году. По оценкам экспертов Росатома, к 2024 году его объём может составить 3,6 ГВт, годовой оборот - 1,6 млрд долл. США. Это гарантирует спрос на производство ветроустановок (ВЭУ) и проектирование ветропарков, необходимой инфраструктуры для них и услуг технической поддержки.
Росатом, являющийся ключевым отечественным производителем не создающей выбросов парниковых газов энергии, обладает всеми ресурсами и компетенциями, чтобы занять значительную долю этого нового для компании рынка. «Речь идет о создании совершенно новой отрасли в России, - заявил первый заместитель генерального директора Госкорпорации «Росатом» Кирилл Комаров. - Госкорпорация ставит перед собой задачи не только строительства ветроэлектростанций (ВЭС), но и создания системы технического регулирования, подготовки кадров, организации локализации производства ВЭУ, сертификации, развитие НИОКР. Мы лучше всех знаем, как создавать новые отрасли, поскольку постоянно занимаемся решением таких задач в рамках развития ядерной энергетики в России и в мире».
«НоваВинд» - новый дивизион Росатома, основная задача которого – консолидировать усилия Госкорпорации в передовых сегментах и технологических платформах электроэнергетики. Компания была основана в сентябре 2017 года с уставным капиталом 1,101 млрд рублей. На начальном этапе «НоваВинд» объединила все ветроэнергетические активы Росатома и отвечает за реализацию стратегии по направлению «Ветроэнергетика». Решение такой амбициозной задачи требует формирования в России абсолютно новых компетенций по созданию и управлению ветроэлектростанциями, организации серийного производства ветроустановок в России, организации послепродажных сервисов, компетенций по маркетингу, разработке и продажам новых продуктов.
АО «ВетроОГК», которое с 2016 года реализует проекты по созданию ветроэлектростанций, вошло в контур управления АО «НоваВинд». В новой структуре бизнеса «ВетроОГК» отвечает за проектирование и строительство ветроэлектростанций, производство электроэнергии на основе энергии ветра. До 2023 года предприятиям в контуре управления АО «НоваВинд» предстоит создать ветроэлектростанции общей мощностью 1 ГВт. «НоваВинд» также является равноправным акционером совместного предприятия, созданного в 2017 году с голландским технологическим партнёром - компанией Lagerwey. Совместное предприятие - Red Wind отвечает за управление цепочкой поставщиков комплектующих, поставки ветроустановок «под ключ» и послепродажную поддержку. Компания реализует программу локализации производства. В феврале 2019 года Минпромторг РФ и АО «НоваВинд» подписали специальный инвестиционный контракт по реализации инвестпроекта по созданию в Волгодонске на базе «Атоммаша» промышленного производства «Сборочное производство компонентов ВЭУ в рамках реализации проекта «Строительство ВЭС 610 МВт и завода ВЭУ». Данный проект нацелен на создание на территории нашей страны производства генераторов и гондол ветроустановки при гарантированной со стороны Российской Федерации стабильности условий осуществления деятельности. Планируемый объём инвестиций «НоваВинд» в производство в Волгодонске оценивается в 955 млн рублей. В рамках СПИК планируется реализовать 580 комплектов высокотехнологичного оборудования для строительства ветроустановок. Оно предназначено как для реализации текущих проектов, так и для будущих программ, в том числе и экспортных.
Благодаря программе локализации, на предприятиях Росатома сосредотачиваются уникальные для России компетенции производства генераторов для безредукторных ветроустановок.
Lagerwey обеспечивает трансфер технологий производства ветроустановок мощностью 2,5 МВт и 4,5 МВт российскому партнёру и оказывает содействие Red Wind в обучении персонала, необходимого для производства ВЭУ и эксплуатации ветропарков.
Первые ветроэлектростанции (ВЭС) появятся на юге России – в Республике Адыгея (150 МВт) и Ставропольском крае (210 МВт). В Республике Адыгея ВЭС будет построена на территории двух муниципальных районов - Шовгеновского и Гиагинского. Ввод первой генерации планируется в 2019 году.
К 2020 году «Росатом» построит в России три ветропарка по голландской технологии. В конце января «дочка» госкорпорации, Объединенная теплоэнергетическая компания (ОТЭК), заключила партнерское соглашение с производителем ветряных электростанций Lagerwey.
Ветроэнергетика для госкорпорации - одно из перспективных неядерных направлений. В 2016 году «Росатом» выиграл конкурс на строительство в России трех ветряных электростанций общей мощностью 610 МВт. Чтобы не изобретать велосипед, специалисты корпорации проанализировали имеющиеся на рынке технологии и выбрали лучшую. Партнерство с Lagerwey подразумевает организацию производства ветряных электроустановок в России и передачу критических технологий, необходимых для строительства ВЭУ. Важное условие сделки - локализация производства комплектующих для ветряков на уровне не ниже 65 %. В течение этого года будет создано совместное предприятие с равными долями участия, что обеспечит максимальную заинтересованность иностранного партнера в реализации проектов в России. СП будет заниматься производством, сборкой и установкой ВЭУ, формированием и управлением цепочкой поставщиков, услугами по эксплуатации, а также поставкой произведенных в России ветрогенераторов на внутренний и зарубежный рынок.
В рамках проекта будут построены три ветропарка на юге России: в Республике Адыгея (Шовгеновский, Гиагинский и Кошехабльский районы) и в Краснодарском крае (Темрюкский район). «Речь идет о создании совершенно новой отрасли в России, - заявил первый заместитель генерального директора «Росатома» Кирилл Комаров. - Госкорпорация ставит перед собой задачи не только строительства ветроэлектростанций, но также создания системы технического регулирования, подготовки кадров, локализации производства ВЭУ, сертификации, развития НИОКР».
ПРЕДПОЛАГАЕМОЕ РАЗМЕЩЕНИЕ ВЭС
По словам генерального директора «АЭМ-технологий» Игоря Котова, уже проработаны варианты локализации изготовления компонентов ветроэнергетических установок. На литейном заводе петрозаводского филиала «АЭМ-технологий» планируется локализация производства заготовок ступиц, рам гондол и роторов. Основное производство будет размещено в Волгодонске, на «Атоммаше», где есть вся необходимая инфраструктура, в том числе собственный причал. Из Волгодонска удобно доставлять установки на юг. В 2017 году на «Атоммаше» будет организовано производство модульных башен и сборочное производство ключевых элементов и систем ветроустановки: гондол, ступиц, генераторов, систем охлаждения. «Здесь же Umatex Group (управляющая компания дивизиона «Композитные материалы». - «СР») разместит производство самого сложного элемента ВЭУ - лопастей», - уточняет Игорь Котов. Новые производства позволят выпускать за год около 100 ВЭУ общей мощностью 250 МВт.
С кем поведешься
Основанная в 1979 году Lagerwey имеет почти 40-летний опыт разработки, производства, эксплуатации, управления цепочкой поставщиков и послепродажной поддержки ветроустановок. Голландская компания, по мнению специалистов «Росатома», разработала наиболее перспективную технологию строительства ветряков с прямым приводом (без редуктора). Доля подобных установок в мире растет в последние годы, замещая другие типы, так как ВЭУ с прямым приводом гораздо дешевле в обслуживании. Lagerwey - и владелец технологии, и разработчик технологических решений турбин, и производитель ключевых компонентов (кроме лопастей).
КИРИЛЛ КОМАРОВ:
«ГОСКОРПОРАЦИЯ СТАВИТ
ПЕРЕД СОБОЙ ЗАДАЧИ
НЕ ТОЛЬКО СТРОИТЕЛЬ-
СТВА ВЕТРОЭЛЕКТРО-
СТАНЦИЙ, НО ТАКЖЕ
СОЗДАНИЯ СИСТЕМЫ
ТЕХНИЧЕСКОГО РЕГУЛИ-
РОВАНИЯ, ПОДГОТОВКИ
КАДРОВ, ЛОКАЛИЗАЦИИ
ПРОИЗВОДСТВА ВЭУ,
РАЗВИТИЯ НИОКР»
Партнерство с Lagerwey позволит не только максимально локализовать производство ветроустановок, но и продвигать произведенную в России продукцию на международной арене, считают в «Росатоме».
Перспективы экспансии установок дизайна Lagerwey в регионы присутствия «Росатома» за рубежом были еще одним фактором выбора партнера. У установки не только стандартные технологические характеристики (КИУМ, кривая мощности и т. д.) находятся на высоком уровне. ВЭУ Lagerwey самая легкая и компактная в своем классе, что значительно упрощает
логистику. А модульность конструкции позволяет поставлять установки в страны с неразвитой транспортной инфраструктурой.
Перспективы
Темпам развития ветроэнергетики в мире атомщики могут только позавидовать. По данным Всемирной ветроэнергетической ассоциации (WWEA), в первой половине прошлого года мощность ветрогенерации в мире увеличилась на 21 ГВт. Для сравнения: за это время ввели лишь 5,3 ГВт атомных мощностей. На развитие глобального рынка возобновляемой энергии влияют два фактора. Во-первых, стоимость технологий в секторе снизилась настолько, что ВИЭ могут конкурировать с углеводородами. Во-вторых, экологические проблемы, в частности глобальное потепление, формируют государственную политику в отношении ВИЭ, и отрасль получает поддержку в разных странах.
В России к 2024 году мощность ветроэнергетики может составить 3,6 ГВт, а рыночный оборот - достичь 200 млрд рублей. Меньше чем через 10 лет потенциальный спрос на строительство ветроэлектростанций в нашей стране, производство ВЭУ, комплектующих, услуги по эксплуатации и сервису приблизится к 400 млрд рублей. «Росатом» рассчитывает
в ближайшие шесть-семь лет поставить на российский рынок порядка 600 ветроустановок общей мощностью 1,6 ГВт.
Строить ветропарки корпорация планирует в регионах, где часто дует сильный ветер: на Северо-Западе, на Дальнем Востоке, в Сибири и на Юге России.
Сейчас, по данным корпорации, доля России в производстве ветровой энергии ничтожна — в стране работают отдельные ветровые электростанции, производительность самых мощных из которых достигает примерно 5 МВт в год. В то же время во всем мире производство ветровой энергии постоянно возрастает. Китай планово наращивает генерацию энергии из ветра на 20 ГВт в год, ежегодный прирост в Европе достигает около 10 ГВт, во всем мире ежегодно вводится около 40 ГВт мощностей, производящих ветровую энергию, что, грубо говоря, соответствует мощности 40 энергоблоков АЭС.
Главная проблема в производстве ветряков — генераторы, утверждают в «Росатоме». Подходящих в России не производят, а установка мощных зарубежных оказывается экономически неэффективной из-за их большого веса и стоимости.
Как объяснил «Известиям» руководитель проекта «Росатома» «Русский сверхпроводник», директор ЗАО «Наука и инновации»Виктор Панцирный, прорыву на рынок ветровой энергии поможет разработка принципиально нового генератора на высокотемпературных сверхпроводниках.
— Новый генератор получит преимущество над существующими источниками энергии благодаря тому, что будет весить в 4 раза меньше, чем используемые сейчас устройства. Гораздо проще и дешевле поднять и смонтировать на высоте 250 м агрегат весом 80 т, а не 300, — объясняет Панцирный.
За разработку прототипа такого устройства корпорация готова заплатить 168 млн рублей. Согласно техническому заданию, мощность образца должна составлять 1 МВА, частота 150 об/мин, а сверхпроводящие элементы генератора должны охлаждаться с использованием криогенной системы (заодно помимо генератора по техзаданию исследователям предстоит изобрести электродвигатель, кинетический накопитель энергии и испытательный стенд для всех этих изделий, работающих на высокотемпературных сверхпроводниках).
Но промышленное производство главного элемента ветровой энергомельницы — легкого генератора пока под вопросом — нет необходимых для производства собственных высокотемпературных сверхпроводников подходящего качества. Технологию производства этого материала «Росатом» уже купил у немецкой компании Bruker HTS примерно за 2 млрд рублей. Но технология оказалась неидеальной. Производство сверхтемпературных проводников нуждается в доработке и дополнительных научных изысканиях. В генераторах высокотемпературные сверхпроводники, проработав около месяца, начинают деградировать. Пока эта проблема не будет решена, наладить промышленное производство конкурентоспособных ветряных мельниц не получится.
Как только проблема деградации будет решена, в ЗАО «Наука и инновации» планируют приступить к производству сверхпроводников в промышленных масштабах. Планируется ввести семь или восемь линий производства, которые смогут производить до 7 тыс. км сверхпроводников в год. Этого хватит для выпуска генераторов не только для нужд ветровой энергетики России, но и для поставок за рубеж, рассчитывает разработчик.
Серийное производство ветрогенераторов, превышающее 50 штук в месяц, в России и странах СНГ на сегодняшний момент так и не налажено в виду отсутствия на них массового спроса, и лишь несколько производителей в нашей стране осуществляют производство ветряков.
Компания ЭнерджиВинд одна из первых в 2003 году начала производство ветряных электростанций собственной разработки
Это позволило занять выгодную конкурирующую позицию наряду с зарубежными производителями. Мы стали первым в России производством современных моделей тихоходных ветрогенераторов ручной сборки мощностью от 1 до 10 кВт.
В 2005 году цех экспериментального производства стал разрабатывать собственную радиоэлектронную составляющую ветроэлектростанций. На протяжении всего года проводились эксперименты, в которых проводилось разработка, тестирование и улучшение собственного контроллера. Далее мы стали сами разрабатывать и другие технологические продукты. Всё это позволило сократить расходы в 2-3 раза как на производство, так и на конечную стоимость ветрогенераторов. И сейчас мы предлагаем ветрогенераторы по стоимости в 2 раза дешевле, чем наши зарубежные конкуренты из развитых стран .
К 2007 году мы хорошо изучили направления потребительского спроса и смогли сформировать «базовые» комплекты оборудования с возможностью их модификации под каждого, конкретного потребителя. Данные варианты представлены в разделе «Ветрянные решения ».
С 2009 года и по настоящее время наши клиенты имеют возможность приобрести ветрогенераторы российского производства, имеющие следующие преимущества в сравнении с импортируемыми аналогами:
- значительно ниже по стоимости;
- высокое качество комплектующих, в отличие от китайских;
- выполнение гарантийных обязательств перед потребителем;
- способны обеспечивать потребителей электроэнергией даже в период безветрия за счет питания от аккумуляторов;
- ручная сборка.
Ветрогенераторы производства России пользуются достаточным успехом, поскольку ввиду отсутствия электромагнитных и инфразвуковых колебаний не вызывают чувство дискомфорта у людей, при достаточно длительном сроке эксплуатации не нуждаются в сервисном обслуживании и способны работать в любых климатических условиях.
Несмотря на большое количество альтернативных источников энергии, существующих в России и в том числе предлагаемых нами производство ветрогенераторов с тех самых - давних времён остаётся сердцем нашей компании. Постепенно наша компания «обросла» внушительным «панцирем» из отделов продаж, логистики, закупок и прочих структурных подразделений, связанных с её ростом многие из которых, выделились в отдельные и дочерние компании и с 2010 года мы превратились в группу компаний… но «сердце» осталось всё то же — это собственное производство, состоящее из нескольких десятков высококвалифицированных профессионалов. Все наши специалисты имеют многолетний опыт по тем производственным процессам, за которые отвечают.
В отличие от китайских предприятий, на которых производство ветряных электростанций осуществляется тысячными тиражами, наши ветряки выпускаются в ограниченном количестве, следовательно, качество выполнения каждой станции - на высшем уровне.
В 2011 году нашими клиентами по ветроустановкам уже стали известные государственные и частные компании страны:
- крупнейший Российский оператор сотовой связи О.А.О. «МТС»
- «Гидрометцентр России».
Выбор таких гигантов российского рынка являлся лучшим уже на тот момент доказательством нашего профессионализма и опыта, накопленного за годы работы нашего предприятия.
С 2014 года мы объединили коммерческие и инженерные усилия наших компаний с Московским заводом по производству инверторов и силовой электроники.
Это позволило значительно расширить предлагаемый нашими компаниями ассортимент продукции. Мы успешно вошли на такие рынки как Солнечные электростанции и системы бесперебойного питания.
К 2018 году наша группа компаний заняла лидирующие позиции на многих рынках, но настоящей гордостью для нас является даже не тот факт что мы это сделали преимущественно с продукцией собственного и отечественного производства…
А тот факт что не смотря на все кризисы и обстановку в стране в предыдущие годы мы сумели не только сохранить, но и приумножить главное для нас, наши «корни» - производство ветрогенераторов… то самое «сердце» теперь уже общее для группы наших компаний.
Окупаемость Ветроэнергетических установок в условиях средней полосы России
Самый актуальный вопрос в области ветроэнергетики в России на сегодняшний день - как окупить затраты на приобретение и эксплуатацию Ветрогенератора в условиях слабых ветров средней полосы России.
С учетом нашего опыта эксплуатации Ветроустановок , есть несколько советов, которые помогут при выборе Альтернативного источника энергии уже сегодня получить действительное подспорье в хозяйстве, а не дорогую и бесполезную игрушку...
По опыту работы с ветрами средней полосы России, с Ветрогенератора получается получить, в лучшем случае, до 10% мощности от номинала ВУ летом и 25 - 30 % на зимних ветрах.
Например: Потребитель, установив Ветряк, в центральной части РФ, номинальной мощностью 5 кВт, будет получать реальную мощность 0,5 кВт летом и 1,5 кВт в зимний период.
Очевидным решением проблемы производительности ветряков, при работе на «слабых» ветрах, является добавление солнечных батарей. Гибридные системы (Ветрогенератор + Солнечная батарея = Ветросолнечная электростанция ) помогают увеличить мощность Альтернативной электростанции, особенно в летних условиях. Однако темой статьи является повышение окупаемости самой Ветроэнергетической установки, а добавление дополнительных элементов в систему, этому не способствует.
Но вернемся к проблеме окупаемости Ветряных электростанций, для этого есть два направления:
1. Снижение капитальных и эксплуатационных затрат на ВЭС.
2. Повышение производительности ветроэлектростанции.
Однако, рассматривая проблему окупаемости Альтернативной энергетики, нам лучше объединить в обсуждении эти направления в одну общую тему, т.к. они взаимно пересекаются с друг другом, дополняя и усиливая себя.
Первое, на что бы мы обратили внимание - установку не одного мощного Ветрогенератора, а нескольких небольших ветряков. Это диктуется следующими характеристиками Ветроустановок:
- мощные Ветрогенераторы оснащаются мультипликаторами (коробками скоростей), электроприводами разворота «на ветер», дисковыми тормозными системами, жидкостными системами охлаждения и системами электронного контроля под управлением компьютера
/ малые ветряки имеют три - максимум четыре подшипника и механическую систему «буревого» торможения (обычно за счет складывания «хвоста»);
- мощные Ветроустановки имеют большие и тяжелые лопасти с большим диаметром, раскрутить которые под силу хорошему ветру
/ малые модели имеют легкие лопасти, иногда больше трех, и начинают вращаться от ветра 1,5 м/с, одним словом - небольшие Ветряки производительнее больших Ветрогенераторов;
- мощные Ветрогенераторы требуют значительного объема строительных работ, что объясняется большим фундаментом, применением специальной техники и коллективом профессионалов / малые Ветроустановки устанавливаться силами нескольких работников или за счет лебедки. Иногда с использованием автомобиля или трактора, а более тяжелые модели за счет гидравлического цилиндра.
- мощные Ветроустановки просто дороги. При этом они не только в разы могут превышать стоимость нескольких малых систем (равной суммарной мощности - Ветропарк), мощные ВУ дороги в транспортировке, монтаже и наладке, а при эксплуатации - в обслуживании и ремонте / малые Ветрогенераторы за счет своей простоты, дешевы и не требуют, практически, ни какого обслуживания.
- дорогие и мощные модели, даже именитых производителей, легко ломаются и в случае выхода из строя одного, но мощного Ветрогенератора, можно потерять все / ремонт небольших моделей подпадает под правило: «Чем меньше деталь - тем она дешевле как запчасть», и конечно, выход из строя одной единицы, из двух/пяти/десяти ВУ единой Ветроэнергосистемы или Ветропарка, не остановит энергоснабжение объекта.
Второе относиться к потребителям, имеющим хоть какое то подключение к сетям, но не удовлетворенных ее качеством или выделенной мощностью - это Сетевые Альтернативные энергетические системы .
Сетевой комплект = Ветрогенератор (ВУ + СБ или СБ) + сетевой контроллер + сетевой инвертор, предназначен для работы в уже существующую сеть (220 или 380 В) объекта снабжения. Сетевое оборудование, получая непригодную для прямого использования энергию от Альтернативных источников, настраивается на частоту сети и начинает ее снабжение, перерабатывая энергию ветра (и/или солнца) в привычные нам 220 или 380 вольт переменного тока, «бесплатно» и качественно снабжая потребителя. Для работы этого комплекта не требуется аккумуляторная батарея и средства ее контроля и подзарядки. Это значительно сокращает стоимость Альтернативной энергетической системы и ее эксплуатации, что значительно сокращает сроки окупаемости системы.
При этом, предлагаемые ООО "ТЕРМОДИНАМИКА" сетевые комплекты , имеют дополнительные возможности для организации выделенных линий и подключения любого количества АКБ, на случай необходимости обеспечить бесперебойное питание на объекте... Хотя такое усложнение системы отодвигает сроки окупаемости на годы.
И третье . Как ни странно, в данном случае, мы предлагаем использовать более дорогое Ветроэнергетическое оборудование , но изначально подготовленное для работы на слабых ветрах.
То есть - мы предлагаем, вместо «недорогих» горизонтальных Ветроустановок, дорогие вертикальные Ветрогенераторы VAWT с поворотным крылом, но с меньшим номиналом производительности для каждого конкретного случая.
С учетом того, что данные модели в условиях слабых ветров центральной части РФ, вырабатывают 40% от номинальной мощности летом и 70% зимой, там, где требуется установка 50 кВт горизонтального Ветрогенератора потребуется всего один VAWT с регулируемыми лопастями мощностью 15 кВт.
И, несмотря на то, что новый тип Вертикальной Ветроустановки VAWT в два раза дороже обычного горизонтального Ветрогенератора, при сравнении моделей номинальной мощности, он (VAWT) на треть дешевле обычных ветряков при расчете оборудования на реально полученные киловатты.
Единственный недостаток такой, во всех отношениях «прекрасной» модели Вертикальной Ветроустановки - необходимость периодического обслуживания (смазки) поворотного механизма лопастей.
Давайте подведем итог нашему разговору: возможно ли на сегодня получить окупаемую Ветряную электростанцию работающую в условиях «слабых» ветров.
Подсчитаем:
Например, если среднегодовая скорость ветра составляет 4 м/с, современный горизонтальный полупромышленный ветряк мощностью 10 кВт будет выдавать около 800 - 900 кВтч в месяц. За год работы оборудования выход составит 10200 кВтч. Для выработки такого же количества энергии нам понадобиться семь бытовых киловаттных ветряков (125 кВтч х 7 в месяц) или одна трех киловаттная Ветроустановка
VAWT нового типа.
Теперь рассмотрим среднюю стоимость 10200 кВтч за год (при 4 м/с) в виде различных типов комплектаций оборудования «под ключ»:
Сетевая ВЭС на базе горизонтального ВУ 10 кВт: 900 000,00 руб.
Сетевой Ветропарк на базе горизонтальных ВУ 1 кВт в количестве 7* шт: 90 000,00** руб. х 7
Сетевая ВЭС на базе вертикального ВУ 3 кВт с поворотными лопастями: 580 000,00 руб .
При этом стоимость 1 кВтч, (для МО) на сегодня равна, в среднем, 3,00 руб. за кВтч. Считайте...
Вывод очевиден:
на сегодняшний день, при ресурсе Ветроустановки в 20 лет, второй и третий варианты - окупаемы
, а при некоторых условиях - рентабельны:
- мы рассматриваем наихудший вариант для эксплуатации ветрогенератора - среднюю скорость ветра 4 м/с. Уже при скорости в 5 м/с, все варианты комплектации ВЭС становиться не только окупаемы, но и начинают приносить прибыль. То же произойдет при повышении цен на электроэнергию - при стоимости 1 кВтч = 4,00 руб. затраты окупаются по всем вариантам, а при стоимости 5,00 руб. за кВтч становятся рентабельным даже первый вариант;
- электроэнергия будет только дорожать, а производство бытовых и полупромышленных Ветрогенераторов в мире растет, с появлением новых, более производительных и легких моделей ветряков, а следовательно и более дешевых.
Примечания:
* - то или иное количество ВУ подбирается с учетом ТУ заказчика, путем просчета всех возможных вариантов;
** - без учета монтажных работ, для ВУ мощностью до 1 кВт (включительно) работы по монтажу могут быть выполнены заказчиком самостоятельно, в виду их не сложности.
Ветрогенератор вертикальный: цена, размеры, установка
Приобретая ветрогенератор с вертикальной осью вращения, следует обратить внимание на следующие характеристики:
- - начальная, номинальная и максимальная скорость ветра;
- - номинальная и максимальная мощность;
- - габариты деталей (лопастей, мачты, ротора);
- - общий вес.
Самый большой ветрогенератор в мире - горизонтальный Энеркон Е-126. Он был впервые установлен в Германии в 2007 году. Его общая высота составляет 198 м, диаметр ротора - 127 м, вес - 6000 т, а мощность - 7,58 МВт! Сейчас в Европе используют несколько десятков таких моделей.
Вертикальные ветряки непромышленного назначения при высоте мачты 5 м имеют диаметр ротора 3 м, вес 120 кг и при средней скорости ветра 5-8 км/ч вырабатывают энергию от 4 тыс. до 10 тыс. кВт ч. в год.
Установить ветрогенератор вертикального типа допустимо, в том числе, и в городских условиях с плотной застройкой. Компактные модели можно устанавливать на крышах зданий на высоту до 6 м. На высотных небоскрёбах высота мачты может достигать 15 м. Ветряное колесо нуждается в надёжном закреплении. При установке следует учитывать его диаметр и вес, которые задаются необходимой мощностью. Основание конструкции должно быть крепким и массивным, т.к. оно испытывает существенные нагрузки. Установка ветрогенератора с вертикальным вращением, в отличие от горизонтального, возможна в любой местности.
Как самому сделать ветрогенератор
С целью самостоятельного изготовления ветряка в домашних условиях необходимо, в первую очередь, собрать саму турбину. В зависимости от выбранной конструкции лопастей понадобится фанера (для рёбер и стрингеров) и алюминиевые листы для обшивки (можно заменить на ПВХ) или ABS пластик для изготовления лопастей на верхней и нижней опорах. В качестве оси подойдёт оцинкованная труба.
Установка генератора - важнейший этап. Существуют самостоятельные, но весьма трудоёмкие способы сборки генератора. При этом используются неодимовые магниты для ротора и катушки индуктивности - для статора. Кронштейн статора выполняется из прочного материала, например, из стальных пластин. Его можно вырезать с помощью гидроабразивной или лазерной резки.
Кроме этого, в различных источниках встречаются советы использовать для самодельных ветряков генераторы - двигатели от авто или стиральных машин. А интернет-ресурсы содержат множество детальных схем сборки подобных систем в домашних условиях.
Ветрогенератор - это сложный механизм, и прежде чем приступать к реализации планов по его сборке, необходимо тщательно взвесить все «за» и «против». Ведь для создания надёжного в длительной эксплуатации ветряка понадобится произвести точные расчёты. Также необходимо наличие такого оборудования, как сварочный аппарат, станок для резки металла и прочего расходного материала и инструментов (карбонатное волокно, стекловолокно, эпоксидная смола, уголки, подшипники и многое другое).
Обязательно нужно учитывать сложности при сбалансировании самодельной конструкции - это довольно сложный процесс. Поэтому самодельные ветряки не рекомендуется устанавливать на высоту более полутора метров.
В качестве альтернативы можно рассмотреть вариант сборки ветрогенератора из готовых комплектующих, специально предназначенных для подобной работы. Принимаясь за самостоятельную сборку, помните, что это потребует определённых навыков, будет довольно затратным и займёт много времени. И в любом случае придётся приобретать инвертор. Желательно с функцией контроллера заряда и стабилизацией напряжения.
Вертикальные ветрогенераторы. Цена
Цены колеблются в зависимости от характеристик. Средняя стоимость непромышленных моделей составляет примерно 2000 у.е:
- - мощность 50 Вт, диаметр ветряного колеса (ротора) 1 м, высота 0,6 м, цена зависит от производителя - в районе 1 тыс. у.е;
- - мощность 10 кВт, диаметр ротора 8 м, высота - 6 м, цена около 3,5 тыс. у.е.
ООО "Термодинамика"
Осадчук О.Ю.
2011 г.
