Лекция 1. Введение. Причины перехода на альтернативную энергетику. Julia Kjahrenova1

1. Причины использования альтернативной энергетики 2. Солнечная энергия 3. Возобновляемое биологическое топливо 4. Гидроэнергоресурсы 5. Ветряная энергия 6. Геотермальная энергия 7. Влияние альтернативной энергетики на окружающую среду 8. Водородная энергетика Julia Kjahrenova2

Контрольные работы Защита реферата (устно) Темы рефератов, оформление и сроки защиты можно посмотреть на с 8.09http://juliatpt.weebly.com/ Участие в семинаре по окончании курса Julia Kjahrenova3

Экономическая - доступный для использования ресурс, превращение которого в промышленные виды энергии (в тепло или в электроэнергию) не влечет за собой больших затрат; цены на АИЭ в перспективе снизятся; традиционные топливные ресурсы сохранятся для использования в др.отраслях(химия. и др). Экологическая - использование АИЭ не приводит к увеличению содержания углекислого газа в атмосфере Julia Kjahrenova4

Политическая: мировое первенство и право диктовать цены на топливные ресурсы; Социальная: численность и плотность населения постоянно растут. Трудно найти районы строительства АЭС, где производство энергии было бы рентабельно и безопасно для окружающей среды. Эволюционно-историческая: для эвол. развития общества нужен переход на АИЭ. В атмосфере и биосфере происходят катастрофические изменения. Julia Kjahrenova5

Теоретический ресурс ветряной энергии приблизительно в 8 раз превышает ресурс гидроэнергии. По оценкам Европейской ассоциации ветряной энергии (European Wind Energy Association, EWEA), среднегодовую скорость ветра считают хорошей, если она 6,9 m/s или выше, умеренной, если она 6,3 m/s, слабой, если она 5,4 m/s или ниже. Julia Kjahrenova6

энергетически хорошие ветряные условия преобладают на открытых к ветрам океанских прибрежьях при расстоянии обычно до нескольких десятков километров от берега в открытом море на мелях или других неглубоких участках приемлемая скорость ветра может встречаться и в горных массивах, особенно на горных хребтах и перевалах. Julia Kjahrenova7

Считается технически возможным сооружать в таких местах по всему миру ветряные электростанции, производящие электроэнергию около 53 PWh в год, что более, чем в три раза превышает нынешнее потребление электроэнергии мира. Главный недостаток ВЭС -неравномерность ветра по времени - от полного шлиля до бури. Julia Kjahrenova8

9

Шторм вызывает внезапное отключение ветроэлектростанций. Другие электростанции энергосистемы не компенсируют колебания отдаваемой в сеть мощности ветряных электростанций при импульсных колебаниях скорости ветра. Условно низкий выход электроэнергии, что приводит к необходимости установки нескольких турбин. Julia Kjahrenova10

Как ликвидировать? доля ВЭС в суммарной мощности энергосистемы не должна превышать ( ) %. применение энергоаккумулирующих устройств. Julia Kjahrenova11

Ветроэлектростанция - это мачта, наверху которой размещается контейнер с генератором и редуктором. К оси редуктора ветряной электростанции прикреплены лопасти. Контейнер электростанции поворачивается в зависимости от направления ветра. Julia Kjahrenova12

Принцип устройства редукторных (а) и безредукторных (b) ветроагрегатов. G генератор R редуктор - механизм, передающий и преобразующий крутящий момент. Julia Kjahrenova13

Ветряные электростанции с вертикальной осью вращения требуют для стабильной работы более высоких скоростей ветра и предварительного запуска от внешнего источника энергии. Julia Kjahrenova14

Нет необходимости в дорогостоящем дополнительном устройстве, которое определяет направление ветра и направляет генератор навстречу воздушному потоку; Меньшее количество деталей которые двигаются, следовательно стоимость ремонта и затраты на производство менее значительные; Julia Kjahrenova15

Конструкция ниже горизонтального типа, поэтому при обслуживании механизма нет нужды в дополнительных приспособлениях для подъёма обслуживающего персонала на высоту; На эффективность генератора не влияет скорость и угол направления ветра. Julia Kjahrenova16

Огромный объем лопастей. У горизонтальной турбины при общем объеме лопастей 90 метров получаемая энергия может достигать 1-3 КВт, для достижения аналогичных результатов лопасти вертикальной турбины должны иметь общую площадь 270 метров. Ветрогенератор с вертикальной осью вращения имеет КПД почти в 3 раза ниже, чем с горизонтальной осью. Julia Kjahrenova17

Ветровые генераторы во время вращения турбин создают сразу три действующих силы: импульсную, подъемную и противодействующую им силу торможения. Импульсная и подъемная сила заставляют лопасти генератора крутится. В результате ротор генератора создает магнитное поле на статоре. Благодаря магнитному полю вырабатывается электричество. Julia Kjahrenova18

Коэффициент полезного действия по использованию энергии ветра достигает 48% Наибольшая эффективность работы устройства достигается тогда, когда ветер направлен перпендикулярно плоскости вращения лопастей генератора. Мощность выработки электроэнергии зависит от скорости ветра (его напора), а также диаметра и площади лопастей самого ветроагрегата. Julia Kjahrenova19

Julia Kjahrenova20