Самый большой ветрогенератор в мире


Мегаконструкции. Самые большие ветрогенераторы / Хабр


Siemens SWT-7.0-154

Кто говорил, что ветряки не способны конкурировать по мощности с атомными электростанциями? Посмотрите на самую большую в мире ветроэлектрическую установку Siemens SWT-7.0-154. С площадью ометания 18 600 м² этот гигант в одиночку генерирует максимальную мощность 7 МВт при скорости ветра 13-15 м/с. Несколько сотен таких ветряков — и вот вам атомная электростанция.

SWT-7.0-154 — это флагманская модель компании Siemens. В её названии зашифрованы генерируемая мощность (7 МВт) и диаметр ротора с лопастями (154 м). Она пришла на смену предыдущему флагману SWT-6.0-154, от которого практически не отличается по техническим спецификациям, но оснащён более мощными магнитами. Более сильное магнитное поле позволяет генерировать больше электроэнергии при том же диаметре. Другими словами, в этой ВЭН параметр снимаемой мощности с квадратного метра площади ометания выше примерно на 16,7%.

Ветрогенератор включается в работу на минимальной скорости ветра 3-5 м/с, а генерируемая мощность поступательно растёт до максимальной 7 МВт при скорости ветра 13-15 м/с. При достижении скорости ветра 25 м/с генерация прекращается.

Казалось бы, на таких скоростях ветра лопасти ВЭУ должны вращаться быстро, но это совершенно не так. На самом деле они вращаются неторопливо и степенно, делая всего 5-11 оборотов в минуту. То есть полный оборот три лопасти совершают примерно за 5-12 секунд, в зависимости от скорости ветра.

Более сильное магнитное поле в новой модели означает также и то, что эту турбину труднее раскрутить. Для достижения той же скорости вращения 5-11 оборотов в минуту и максимальной генерируемой мощности (7 МВт вместо 6 МВт) этой турбине требуется повышенная скорость ветра: 13-15 м/с вместо 12-14 м/с. Соответственно, и начальная скорость ветрогенерации у неё выше. Вот почему данная модель-гигант наиболее оптимально подходит для размещения на территориях с относительно сильными ветрами, лучше всего в море.

Внутри турбины нет редуктора (коробки передач) — здесь работает система прямого привода, подключенная к синхронному генератору переменного тока с постоянными магнитами. Поскольку скорость генератора определяет напряжение и частоту тока, то «грязный переменный ток» преобразуется в постоянный ток, а затем преобразуется обратно в переменный ток перед подачей в сеть.

В последние годы в области ветряной энергетики происходит очень быстрый научно-технический прогресс. Буквально каждый год появляются новые модели ВЭУ большей мощности и эффективности. Большие и маленькие, рассчитанные на целые посёлки или отдельные дома, на большую скорость ветра в море или на среднюю скорость ветра над крышей частного дома.

Например, мировой рекорд по максимальной генерируемой мощности принадлежит вовсе не Siemens, а другой турбине ещё одного немецкого производителя Enercon E126, которая выдаёт до 7,58 МВт. На видео показан процесс установки такой турбины.


Высота стойки Enercon E126 — 135 м, диаметр ротора — 126 м, общая высота вместе с лопастями — 198 м. Общий вес фундамента турбины — 2500 тонн, а самого ветрогенератора — 2800 тонн. Только электрогенератор весит 220 тонн, а ротор вместе с лопастями — 364 тонны. Общий вес всей конструкции со всеми деталями — 6000 тонн. Первая установка подобного типа была установлена около немецкого Эмдена в 2007 году, хотя в той модификации максимальная мощность была меньше.

Впрочем, ветрогенераторы-гиганты — довольно дорогое удовольствие. Один такой ветряк на 7 МВт обойдётся в $14 млн вместе с установкой, если заказывать все работы у сертифицированных немецких специалистов. Конечно, если освоить производство в своей стране, благо металла хватает, то стоимость вполне можно снизить в несколько раз. Кто знает, может такой гигантский проект национальной стройки занял бы население страны и помог выбраться из экономического кризиса.


Одна из самых последних строящихся в Восточной Европе атомных станций — Белорусская АЭС — получит два энергоблока с реакторами ВВЭР-1200 мощностью по 1200 МВт. Казалось бы, несколько сотен ветряков Siemens сравнятся с атомной электростанцией. Стоимость строительства примерно одинаковая, зато «топливо» бесплатное. Что интересно, Белорусскую АЭС как раз строят в районе, где по климатическим данным за 1962-2000 годы почти самая высокая среднегодовая скорость ветра в Беларуси. Но в реальности эта «самая большая» среднегодовая скорость ветра — всего лишь около 4 м/c (на высоте 10 м), чего едва хватит для запуска ВЭУ на минимальной мощности.

Перед установкой следует сверяться с годовой картой ветров в районе дислокации с данными средней удельной мощности ветрового потока на высоте 100 м и выше. Хорошо бы составить такие карты для всей территории страны, чтобы найти места наиболее оптимального строительства ВЭУ. Нужно иметь в виду, что скорость ветра сильно зависит от высоты, что хорошо известно жителям высотных домов. В обычных прогнозах погоды по ТВ сообщают скорость ветра на высоте 10 м над землёй, а для ветровой турбины следует измерять скорость на высоте 100-150 м, где ветры гораздо сильнее.

Так что наиболее оптимально такие гиганты подходят для установки в море, в нескольких километрах от побережья, на большой высоте. Например, если установить такие установки вдоль северного побережья России с шагом 200 метров, то максимальная мощность массива составит 690,3 ГВт (побережье Северного Ледовитого океана составляет 19724,1 км). Скорость ветра там должна быть приемлемая, только при заливке фундаментов придётся иметь дело с вечной мерзлотой.

Правда, по стабильности работы ВЭУ никогда не сравнятся с АЭС или ГЭС. Здесь энергетикам приходится постоянно следить за прогнозом погоды, потому что генерируемая мощность напрямую зависит от скорости ветра. Ветер должен быть не слишком сильным и не слишком слабым. Хорошо, если в среднем ВЭУ будут выдавать хотя бы треть от максимальной мощности.

Начались работы над самой большой в мире ветряной турбиной

Начинаются работы над самой большой в мире ветряной турбиной: монстр с лопастями длиной 290 футов затмит Лондонский глаз

  • Турбина будет иметь три лопасти длиной 290 футов (88,4 метра) каждая. Для сравнения: диаметр «Лондонского глаза» составляет 394 фута.
  • Первый наземный прототип системы мощностью 8 МВт будет установлен к концу года в Бремерхафене, Германия.
  • Турбины хватит для питания 10 000 домов и будет будет использоваться для создания некоторых из крупнейших в мире ветряных электростанций

Ричард Грей для MailOnline

Опубликовано: | Обновлено:

Реклама

Самая большая в мире ветряная турбина строится в Дании после завершения строительства огромных лопастей ротора, которые будут приводить ее в действие.

Только одна из трех лопастей простирается более чем на 290 футов, и когда она будет завершена, она сможет обеспечить энергией небольшой городок с более чем 10 000 домов.

Adwen AD8-180 будет стоять на мачте высотой более 295 футов (90 метров) после установки, говорят инженеры.

Прокрутите вниз для просмотра видео

Самая большая в мире лопасть ветряной турбины, LM 88.4 P (на фото), только что была завершена на заводе в Дании. Он будет использоваться на самой большой турбине в мире, которая после завершения строительства будет иметь высоту почти 180 метров (590 футов) и будет способна вырабатывать до 8 МВт энергии, достаточной для питания 10 000 домов

С диаметром лопастей 590 футов (180 м) он будет на 33 процента больше, чем знаменитый Лондонский глаз.

Первый наземный прототип системы мощностью 8 МВт будет установлен к концу года в Бремерхафене, Германия.

Но эти огромные турбины должны стать частью трех огромных оффшорных ветряных электростанций во Франции, каждая мощностью 500 МВт энергии.

Только одна из этих огромных турбин способна генерировать до 8 МВт электроэнергии, если она получает достаточно ветра - этого достаточно для питания более 10 000 домов.

Лопасти, которые были произведены датской фирмой LM Wind Power совместно с Adwen, настолько велики, что дороги, по которым они транспортируются, должны быть закрыты для общественного транспорта.

Луис Альварес, генеральный директор Adwen, сказал: «Когда вы строите самую большую ветряную турбину в мире, почти все, что вы делаете, представляет собой беспрецедентную задачу.

Когда закончится, огромная турбина затмит лондонский глаз. Диаметр лопастей на треть больше диаметра популярной туристической достопримечательности (на фото)

Каждая турбина будет нести три огромных лопасти (на фото) и находиться на мачте высотой 295 футов (90 метров)

Огромная Лопатка турбины (на фото) настолько велика, что для ее безопасной транспортировки необходимо закрыть дороги общего пользования.

«Мы идем туда, куда еще никто не заходил, преодолевая все известные границы в отрасли.'

Для создания огромных лопаток турбины технология должна была пройти обширные испытания на безопасность.

Лопасти были разработаны для защиты от ударов молнии высокой энергии, которые могут представлять опасность для таких больших ветряных турбин.

Аэродинамические испытания также помогли компаниям усовершенствовать конструкцию, чтобы выжать как можно больше мощности из огромных турбин.

Джеспер Мэдсен, главный инженер по аэродинамике в LM Wind Power, сказал: «Стоимость энергии зависит от многих вещей - аэродинамика является ключевым моментом, потому что она генерирует энергию в турбине.

ТУРБИНЫ МОГУТ СТАТЬ БОЛЬШЕ, ЧЕМ ЗДАНИЕ ГОСУДАРСТВЕННОГО ГОСУДАРСТВА ИМПЕРИИ

Исследователи в США проектируют новую ветряную турбину, которая поднимется в небо на 1574 футов (479 метров) - на 100 футов (30 метров) выше, чем Эмпайр Стейт Билдинг.

Большинство ветряных турбин имеют высоту около 328 футов (100 метров).

Гигантские лопасти будут вырабатывать до 50 мегаватт (МВт) электроэнергии, что в 25 раз больше, чем у обычной турбины сегодня.

Для сравнения, это могло бы привести примерно в действие 44 400 средних семейных домов.

Чтобы они оставались стабильными, диаметр конструкций должен составлять примерно 1312 футов (400 метров).

Конструкция называется сегментированными сверхлегкими морфирующими роторами (SUMR).

Турбины не будут противостоять ветру, а будут идти по ветру, выравнивая лопасти по направлению ветра, а не бороться с ним.

Вместо одного жесткого лезвия каждое лезвие будет разбито на сегменты, что упростит сборку и транспортировку.

Эта концепция также позволила бы лопастям расправляться при слабом ветре, чтобы захватить как можно больше мощности.

.

Ветряная турбина - самая большая в мире на высоте 722 фута

Самая большая в мире ветряная турбина с огромными гребными винтами длиной 80 м (263 фута) запечатлена на новых фотографиях в Дании.

Структура затмевает пейзаж на гигантских 722 футах (220 м), что значительно выше, чем Лондонский глаз.

Помимо того, что это самая большая турбина в мире, она также является самой мощной и может производить 260 000 кВт · ч - этого достаточно для питания сотен домов в течение месяца всего за 24 часа.

Самая большая в мире ветряная турбина (на фото) с чудовищными гребными винтами длиной 263 фута (80 м) запечатлена на новых фотографиях в Дании

Расположенная в Мааде, Дания, высота каждого гребного винта турбины составляет 263 фута (80 м). длина и вес около 38 тонн.

Рекордная электростанция, получившая название V164, была построена компанией MHI Vestas Offshore Wind.

Вращатель одной только турбины значительно больше, чем «Лондонский глаз».

Расположенный в Мааде, Дания, каждый гребной винт турбины имеет длину 263 фута (80 м) и весит около 38 тонн.Рекордная электростанция была построена компанией MHI Vestas Offshore Wind

Прототип компании побил рекорд производства энергии для коммерчески доступной морской ветряной турбины 1 декабря 2016 года, когда он произвел 216 000 кВтч за 24 часа

Прототип компании побил рекорд по выработке энергии для коммерчески доступной морской ветряной турбины 1 декабря 2016 года, когда она произвела 216 000 кВтч за 24 часа.

Ветряки производятся в Дании, а затем отправляются по всему миру.

Dong Energy первой установит ветряные турбины на своей ветряной электростанции Burbo Bank у побережья Великобритании в Ирландском море.

Окружность одного только ротатора турбины (слева) значительно больше, чем у Лондонского глаза (справа). Ветряные турбины производятся в Дании, а затем отправляются по всему миру.

Компания Dong Energy первой установит ветряные турбины на своей ветряной электростанции Burbo Bank у побережья Великобритании в Ирландском море.На фото показан прототип в Дании.

Каждая из 32 турбин сможет вырабатывать восемь мегаватт (МВт) электроэнергии, стоять на высоте 195 метров над уровнем моря и иметь диаметр ротора 164 метра.

«Это будет первое коммерческое внедрение крупнейших в мире ветряных турбин», - сказал Бендж Сайкс, региональный менеджер Dong по ветроэнергетике в Великобритании.

В совокупности 32 турбины будут производить электричество, достаточное для питания около 230 000 домов.

Каждая часть турбины весит несколько сотен тонн, которые необходимо отдельно погрузить на корабли перед отправкой по миру

Каждый из гребных винтов турбины имеет длину 263 фута (80 м) и весит около 38 тонн.Их большой размер позволяет им собирать кинетическую энергию с большей скоростью.

ТУРБИНЫ МОГУТ СТАТЬ БОЛЬШЕ, ЧЕМ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ЗДАНИЕ ИМПЕРИИ

Исследователи в США проектируют новую ветряную турбину, которая будет подниматься в небо на 1574 фута (479 метров) - 100 футов (30 метров) выше, чем Эмпайр-стейт-билдинг.

Высота большинства ветряных турбин составляет около 100 метров (328 футов).

Гигантские лопасти будут вырабатывать до 50 мегаватт (МВт) электроэнергии, что в 25 раз больше, чем у обычной турбины сегодня.

Для сравнения, это могло бы привести в действие примерно 44 400 семейных домов в среднем.

Чтобы они оставались стабильными, диаметр конструкций должен составлять примерно 1312 футов (400 метров).

Конструкция называется сегментированными сверхлегкими морфирующими роторами (SUMR).

Турбины не будут противостоять ветру, а будут идти по ветру, выравнивая лопасти по направлению ветра, вместо того чтобы бороться с ним.

Вместо одного жесткого лезвия каждое лезвие будет разбито на сегменты, что упростит сборку и транспортировку.

Эта концепция также позволила бы лопастям расправляться при слабом ветре для захвата как можно большей мощности.

Детали турбины, изображенные на судне установки турбины A2. Судно предназначено для перевозки и установки до восьми турбин мощностью 3,6 МВт.

Рабочий, изображенный внутри морского гиганта. По словам регионального менеджера Донга по ветроэнергетике в Великобритании, использование более крупных турбин может помочь снизить затраты на производство энергии.

Гигантские турбины строятся в Мааде, Дания, и отправляются в страны по всему миру.Бельгия и Великобритания будут первыми странами, которые начнут использовать эту технологию.

Британия ищет новые источники выработки электроэнергии, чтобы заменить устаревшие угольные и атомные электростанции, и заявила, что к концу этого года можно будет установить около 10 гигаватт морских ветровых мощностей. десятилетие.

«Использование более мощных турбин является важной частью стремления отрасли к снижению затрат», - сказал Сайкс.

'Каждой турбине требуется фундамент, кабели для подключения к береговой подстанции и техническое обслуживание, поэтому чем больше мегаватт вы можете вырабатывать от каждой турбины, тем ниже общие затраты на МВт.'

Краны используются для подъема и сборки частей турбины. Страны по всей Европе стремятся к новому производству электроэнергии, чтобы заменить устаревшие угольные и атомные электростанции.

Ветровые турбины вырабатывают энергию, когда ветер заставляет три винта вращаться вокруг ротора. Ротор связан с главным валом, который вращает генератор для выработки электроэнергии.

Донг поставил цель снизить затраты на морскую ветроэнергетику до 89,93 фунтов стерлингов (112,48 долларов США) за мегаватт-час (МВтч) к 2020 году.

Расширение Burbo Bank уже обеспечило минимальную цену на электроэнергию, произведенную по британской схеме контрактов на разницу (CfD), в размере 150 фунтов стерлингов (200 долларов США) за МВтч на 15 лет.

Правительство Великобритании заявило, что его следующий раунд финансирования возобновляемых источников энергии будет сосредоточен на оффшорной ветроэнергетике, но субсидии будут зависеть от способности ветроэнергетической отрасли снизить свои затраты.

На фотографии изображен рабочий, выглядывающий из конструкции высотой с небоскреб.Подсчитано, что гигантские гребные винты ветряных турбин вращаются со скоростью 180 миль в час (290 км / ч).

Кран поднимает огромную лопасть к главному валу турбины. Ветряные электростанции Vestas V164 скоро появятся в Бельгии, а также в Великобритании

.

Энергия ветра | Национальное географическое общество

Все, что движется, обладает кинетической энергией, а ученые и инженеры используют кинетическую энергию ветра для выработки электроэнергии. Энергия ветра, или энергия ветра, создается с помощью ветряной турбины, устройства, которое направляет энергию ветра для выработки электроэнергии.

Ветер обдувает лопатки турбины, прикрепленные к ротору. Затем ротор вращает генератор для выработки электричества. Есть два типа ветряных турбин: ветряные турбины с горизонтальной осью (HAWT) и ветровые турбины с вертикальной осью (VAWT).HAWT - наиболее распространенный тип ветряных турбин. Обычно у них есть две или три длинных тонких лопасти, похожие на пропеллер самолета. Лопасти расположены так, чтобы они смотрели прямо против ветра. VAWT имеют более короткие и широкие изогнутые лопасти, которые напоминают лопасти, используемые в электрическом миксере.

Небольшие отдельные ветряные турбины могут производить 100 киловатт энергии, достаточной для питания дома. Небольшие ветряные турбины также используются в таких местах, как водонасосные станции. Ветряные турбины чуть большего размера расположены на башнях высотой до 80 метров (260 футов) и имеют лопасти ротора, длина которых составляет примерно 40 метров (130 футов).Эти турбины могут генерировать 1,8 мегаватт энергии. Еще более крупные ветряные турбины можно найти на башнях высотой 240 метров (787 футов) с лопастями ротора длиной более 162 метров (531 фут). Эти большие турбины могут генерировать от 4,8 до 9,5 мегаватт энергии.

После выработки электроэнергии ее можно использовать, подключать к электросети или хранить для будущего использования. Министерство энергетики США работает с национальными лабораториями над разработкой и совершенствованием технологий, таких как батареи и гидроаккумулирующие установки, чтобы их можно было использовать для хранения избыточной энергии ветра.Такие компании, как General Electric, устанавливают батареи вместе со своими ветряными турбинами, чтобы электричество, вырабатываемое за счет энергии ветра, можно было сразу же хранить.

По данным Геологической службы США, в Соединенных Штатах имеется 57 000 ветряных турбин как на суше, так и на море. Ветровые турбины могут быть автономными структурами или они могут быть объединены в так называемую ветряную электростанцию. В то время как одна турбина может вырабатывать достаточно электроэнергии для удовлетворения потребностей в энергии одного дома, ветряная электростанция может вырабатывать гораздо больше электроэнергии, достаточной для снабжения энергией тысяч домов.Ветряные электростанции обычно располагаются на вершине горы или в других ветреных местах, чтобы использовать преимущества естественных ветров.

Самая большая оффшорная ветряная электростанция в мире называется Walney Extension. Эта ветряная электростанция расположена в Ирландском море примерно в 19 километрах (11 милях) к западу от северо-западного побережья Англии. Расширение Уолни занимает огромную территорию в 149 квадратных километров (56 квадратных миль), что делает ветряную электростанцию ​​больше, чем город Сан-Франциско, Калифорния, или остров Манхэттен в Нью-Йорке.Сеть из 87 ветряных турбин имеет высоту 195 метров (640 футов), что делает эти морские ветряные турбины одними из самых больших ветряных турбин в мире. Walney Extension имеет потенциал для выработки 659 мегаватт электроэнергии, чего достаточно для снабжения электричеством 600 000 домов в Соединенном Королевстве.

.

Смотрите также