Генераторы энергии ветра

Преимущества и недостатки больших ветряных турбин

Большие ветряные турбины использовались для выработки электроэнергии в течение последних ста лет или около того, и сегодня они обеспечивают около 2% всей энергии в Соединенных Штатах.

Ожидается, что это число резко вырастет по мере ввода в эксплуатацию нескольких крупных строящихся объектов. Рост количества новых ветряных генераторов вызван более высокими затратами на энергию и желанием инвестировать в альтернативные и возобновляемые источники энергии, чтобы помочь окружающей среде.

Эти новые более крупные ветряные генераторы также имеют ряд преимуществ, которыми не обладали старые версии. Они более долговечны, чем модели, которые использовались в прошлом, а также намного эффективнее.

Эти современные ветряные турбины построены из материалов, которые ранее не были доступны, поэтому они легче и способны противостоять сильным ветрам.

Они могут справляться со сдвигом ветра намного лучше, чем старые модели, и это угроза номер один для более крупных ветряных турбин. Сдвиг ветра может происходить из-за ряда различных условий, но чаще всего встречается при ветре, который быстро меняет направление.

Роторы ветряных турбин улучшились и стали более прочными.

Когда эти более крупные ветряные турбины начинают вращаться, они развивают довольно большую инерцию вращения. По сути, они хотят продолжить вращение, как только они начнут работать. Если ветер внезапно изменится в направлении, которое конфликтует с вращающимися лопастями, это может вызвать серьезную нагрузку на лопасти и их крепежные детали. Во многих случаях эта деформация будет в несколько раз превышать силу ветра из-за дополнительного эффекта инерции лопастей, поскольку они вращаются.

Старые модели ветряных турбин не были оборудованы для того, чтобы справиться с этой нагрузкой, и обычно выходили из строя, если их подхватил сдвиг ветра. Ротор ветряной турбины также был улучшен на этих более крупных ветроэнергетических генераторах. Современные роторы более прочны, чем старые модели, и лучше справляются с минимизацией вибрации лопастей, а также обеспечивают более надежный монтаж.

Шум ветряной турбины может стать серьезным раздражителем

Другой проблемой, от которой страдали многие старые версии этих больших коммерческих ветряных генераторов, был шум. Когда они вращались, они генерировали небольшой шум, рассекая воздух. Этот шум ветряной турбины был не слишком заметен на одной ветряной турбине, но совокупный эффект всей ветровой электростанции мог быть значительным. Некоторые из этих шумов ветряных турбин было вызвано материалами, из которых изготовлены лопасти, имеющими резонансную частоту в диапазоне попутного ветра. Это заставит лезвия вибрировать и издавать звук. Благодаря усовершенствованию материалов, используемых для этих лопастей, а также узла ротора, к которому они прикреплены, эта проблема была сведена к минимуму почти до такой степени, что не заметна для обычного наблюдателя. В этих новых ветроэнергетических генераторах также используется специально разработанная мачта для устранения вибрации, и эта мачта также поможет свести к минимуму любые вращательные колебания и минимизировать шум.

Последнее нововведение связано с преобразованием энергии, производимой этими большими ветряными турбинами, и ее доставкой в ​​местную энергосистему. Старые системы полагались на гораздо менее эффективное преобразовательное оборудование, и в результате в процессе происходило много потерь энергии. В этих более новых ветряных турбинах используется более совершенное оборудование для преобразования, которое лучше справляется с задачей превращать меньшую, чем пиковую, мощность в достаточное количество тока, которое можно передавать по местной электросети. Поскольку большинство ветряных турбин различаются по выходной мощности и сильно зависят от ветра, эти новые методы преобразования действительно помогают повысить их эффективность.