Повышение эффективности ветроэнергетических установок в Поволжье

Введение 5
1 Перспективы использования ветроэнергетических установок 8
2 Анализ ветроэнергетических установок 11
2.1. Конструктивные особенности ветрогенераторов и область их
применения 11
3 Особенности ветроэнергетики в РФ 23
3.1 Анализ ветрообстановки на территории Поволжья 23
3.2 Анализ ветрообстановки в Республике Татарстан 24
3.3 Оценка ветроэнергетического потенциала 24
3.4 Выбор местоположения ветропарка 27
3.5 Определение критериев выбора ветрогенератора 29
4 Выбор основного оборудования ветропарка 32
4.1 Расчёт электрических нагрузок потребителя 32
4.2 Расчёт режима и требования к ветроэнергетической установке 36
4.3 Выбор типа ветрогенератора 39
5 Моделирование режимов работы ветроэнергетической установки 41
5.1 Моделирование режимов работы ветрогенераторов 41
5.2 Моделирование режимов работы ветроэнергетической установки в приложении Simulink программы MatLab 50
6 Выдача мощности в локальную сеть 61
7 Мероприятия по повышению эффективности ветроэнергетической
установки 65
8 Мероприятия по обеспечению безопасности при эксплуатации
ветроустановок 70
8.1 Общие правила безопасности 70
8.2 Техника безопасности при эксплуатации ветрогенерирующих установок 71
8.3 Безопасные условия эксплуатации ветропарка 72
Заключение 77
Библиографический список 78

Весь текст будет доступен после покупки

Введение
Актуальность. Использование экологичных источников энергии в связи с глобальным изменение климата стало мировой тенденцией. С каждым днём предлагаются новые пути развития распределенной генерации и конструкции возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Это направление в энергетике в первую очередь связано с уменьшением ископаемых природных ресурсов и необходимостью охраны окружающей среды.
Основными ископаемыми видами топлива являются уголь, нефть и природный газ. Но их запасы не вечны, к тому же их использование приносит достаточно большой вред, как окружающей среде, так и самому человеку. Чтобы уменьшить вредное влияние от ископаемых источников энергии в последнее время все больше рассматривают альтернативные источники электроэнергии.
Ухудшение состояния окружающей среды, такое как загрязнение атмосферы, глобальное потепление и выбросы парниковых газов, вызваны традиционными источниками энергии. В результате постоянно растущей промышленной деятельности во всем мире эти процессы ускоряются, что является проблемой для всего человечества. Возобновляемые источники электроэнергии, в частности ветроэнергетика, в настоящее время является перспективным направлением на пути решения экологических проблем.
Ветропотенциал по территории нашей страны распределён крайне неравномерно. Карта ветровых ресурсов РФ показывает, что наивысшие средние скорости ветра зафиксированы вдоль берегов Баренцева, Карского, Берингова и Охотского морей. Районы с относительно высокой скоростью ветра (5-6 м/с) включают в себя побережья Восточно-Сибирского, Чукотского морей и моря Лаптевых на севере и Японского моря на востоке. Но в этих районах численность населения невысока и потребление электроэнергии незначительное.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Перспективы использования ветроэнергетических установок
Ветроэнергетика – это способ получения различных видов энергии, основанный на использовании энергии, возникающей при движении воздушных масс, попросту говоря, на использовании энергии ветра.
Человечество пользовалось энергией ветра с давних пор. Именно с помощью энергии ветра приводились в движение парусные корабли, что давало возможность бороздить водную гладь, энергия ветра использовалась и в сельском хозяйстве, приводя в движение лопасти мельниц, а так же при орошении полей и осушении земель. В XIX столетии внимание было обращено на энергию ветра – начали активно строиться ветряные электростанции для промышленного производства электроэнергии [11].
В России всплеск интереса к ветряным электростанциям пришелся на 20-е годы ХХ столетия. Строительство ГЭС – дело затратное и не слишком быстрое, да и оставалась проблема с передачей выработанной энергии на значительные расстояния. В этих условиях наиболее предпочтительным оказалось использование энергии ветра.
Были разработаны ветряные электростанции для сельского хозяйства, которые могли изготавливаться прямо на месте, а материалы для их производства были общедоступны. Эти установки использовались как для освещения, так и для хозяйственных нужд (например, для мельниц). Обычный «крестьянский ветряк» мог обеспечить освещение крупной деревни – до двухсот дворов. При этом не возникало никаких проблем с передачей электроэнергии.
Упадок ветроэнергетики в середине ХХ столетия был вызван появлением дешевых передающих и распределительных сетей электростанций, использующих традиционное органическое топливо, а также гидроэлектростанций. Но в связи с тем, что топливные ресурсы имеют свойство заканчиваться, ближе к концу XX века стал возрождаться интерес к энергии ветра, которая имеет практически бесконечный запас.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Ветроэлектростанции. Требования по безопасности при эксплуатации – Москва: Стандартинформ, 2012. – 45 с.
2. Ветроэлектростанции (ВЭС). Охрана труда (правила безопасности) при эксплуатации и техническом обслуживании. Нормы и требования – Москва: НП «ИНВЭЛ», 2009. – 72 с.
3. ГОСТ 32144 – 2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. – Москва: Стандартинформ, 2014.- 19 с.
4. Агеев, В. А. Повышение эффективности применения ветрогенераторов в Поволжском регионе/ В. А. Агеев, С. В. Голобоков, А. А. Александрин// Энергосбережение и инновационные технологии в топливно-энергетическом комплексе: материалы материалы Национальной с международным участием научно-практической конференции студентов, аспирантов, учёных и специалистов. – Тюмень, 2020. – Стр. 162-165.
5. Безруких, П. П. Ветроэнергетика. Вымыслы и факты. Ответы на 100 вопросов / П. П. Безруких. – Москва: Институт устойчивого развития, 2014. – 74 с.
6. Бенке, М. С. Целесообразность применения ветроэнергетических установок малой мощности с вертикальной осью вращения в Омском регионе / М. С. Бенке, Ералы Ертайулы Нурахмет, А. А. Гафаров, Г. А. Ковалев // Молодой ученый. – 2016. – № 28.2 (132.2). – Стр. 7-10, 96 с.
7. Бубенчиков, А. А. Обзор подключения ветроустановок к системам электроснабжения для их эффективной работы / А. А. Бубенчиков, С. П. Сикорский, К. С. Кулак // Молодой ученый. – 2016. –№ 28.2 (132.2). – Стр. 50-55, 96 с.

Весь текст будет доступен после покупки