3
Ветроэнергетика. В чём проблемы? | Паблико
100 подписчики

Ветроэнергетика. В чём проблемы?


21 апр 2023 · 10:05    

Как-то я поднимал уже этот вопрос, судя по вашим отзывам, есть две категории людей. 

Первая - кому вопросы ветроэнергетики до лампочки. 

И вторая - кого это очень даже интересует, от них были вопросы, оставшиеся тогда без ответа.



image.png 172.2 KB


На рубеже 1980х-90х я работал инженером-конструктором, и однажды получил необычное (мягко говоря) задание: разработать переносную ветроэлектростанцию. Такую, чтоб в разобранном виде её могли тащить на своём горбу 2-3 человека. Мощность 1 кВт. В рабочем состоянии ВЭС прикреплена к стволу дерева с помощью дюралевой трубки, а предназначена для геологов.

Пикантность ситуации состоит в том, что завод, на котором я тогда работал, никогда не производил ничего хоть мало-мальски похожего, и это штрих у портрету: как разваливали СССР, но статья не об этом. 



image.png 541.93 KB


Дополнительные проблемы.

Живу я на Крайнем Севере, поэтому завод занимался, так скажем, переработкой полезных ископаемых - прикиньте разницу. (Впрочем, полезное ископаемое надо сначала найти, это делают геологи, вот, видимо, и логика).

Извлечённую из земли горную породу перемалывают в щебень, затем в порошок, путём многократного просеивания и дробления по следующему разу добиваются получения песка с песчинками заданного размера. Нужно это для последующей гравитационной сепарации, но здесь речь не об этом.

Дело в том, что при выполнении этих операций в воздух поднимаются тучи пыли, и её необходимо улавливать и удалять. Даже химически нейтральная пыль вредна для здоровья, особенно, когда её так много, а если ещё и не нейтральная?

Для решения этой задачи строят аспирационные установки: отсасывающие зонты в местах выделения пыли, от них трубопроводы с тройниками и поворотами, устройства для очистки воздуха от пыли, вентилятор. Каждая такая установка изготавливается применительно к конкретным агрегатам, месту, и потому оказывается единственной в своём роде, её-то мне и приходилось разрабатывать: рассчитать диаметры трубопроводов, конструкция упомянутых зонтов и т. п., только вентилятор с электродвигателем беру подходящий из справочника. На столе у меня часто видели книгу «Аэрогидродинамика» или другую с подобным названием, потому этот ветряк мне и поручили.

Зарплату получаю - надо отрабатывать, взялся за изучение проблемы.

Прежде всего.

Любое проектирование начинается с анализа существующего положения. Без этого этапа я неизбежно буду наступать по очереди на все те грабли, на которые уже наступали мои предшественники, подобно «Невезучим» из бессмертной комедии с П. Ришаром и Ж. Депардье в главных ролях.



image.png 285.18 KB


Слева Коринн Шарби в роли Мари, Пьер Ришар в роли Франсуа Перрена легко узнаваем.

В комедии эти персонажи попадали в одни и те же нелепые ситуации, что выглядит невероятным в бытовых условиях. Но в технике это прямо-таки закон: не изучив опыт предшественников, так и будешь повторять все их ошибки.

История вопроса, начало.

В нашей стране научные исследования по получению электроэнергии из ветра были начаты уже в 1918 году, когда профессор Николай Егорович Жуковский основал Центральный аэрогидродинамический институт (ЦАГИ). В его состав входил Отдел ветряных двигателей, его задачей было “изучение ветряных двигателей как теоретическое, так и экспериментальное; обработка и систематизация соответственного литературного материала; изыскание способов применения ветряных двигателей к различным отраслям промышленности; составление проектов двигателей. ”

Заведующий отделом, Николай Валентинович Красовский, начал опыты в 1919 году с небольшого американского ветрячка, установленного на крыше Аэродинамического института в Кучине (под Москвой). А уже в 1923 году, на Первой сельскохозяйственной выставке в Москве, командой отдела был представлен новый ветрогенератор с динамо-машиной, получивший диплом I степени. Высота башни, на которой был установлен аппарат, составлял 25 метров, а диаметр лопастей шесть метров. 

Этот агрегат решили установить на Бакинских нефтепромыслах. Под руководством Красовского, на нефтяной вышке поставили ветрогенератор с диаметром лопастей уже 14 метров. 

Первые успехи.

Бакинский опыт оказался успешным, поэтому работы продолжились, и в 1931 году в Балаклаве (Крым) был введен в строй экспериментальный ветрогенератор мощностью 100 кВт — самый мощный в мире на тот момент. 

До самой войны эта огромная ветроустановка весом в 9 тонн и диаметром лопастей в 30 метров давала электричество для трамвайной линии Балаклава–Севастополь, но боевые действия на полуострове, увы, не пережила. 

Вскоре было налажено производство ветрогенераторов малой мощности (3–4 КВт), использовавшиеся в сельском хозяйстве и кустарной промышленности, преимущественно в отдаленных районах. 

Нельзя пройти мимо и такого опыта.



1.2.png 39.1 KB




1.3.png 249.59 KB


После Великой Отечественной развитие ветроэнергетики в СССР не прекратилось, в то время как в странах Запада эта отрасль на тот момент не получила какого-либо развития. Ветроэнергетика в нашей стране развивалась и внедрялась в различные отрасли народного хозяйства. В 1950-е годы в стране изготавливалось до 9 тысяч ветроустановок в год единичной мощностью до 30 кВт. В Казахстане впервые была построена многоагрегатная ветроэлектростанция, работавшая в паре с дизелем, общей мощностью 400 кВт. 

Что-то пошло не так.

Но в 1960-х годах всё заглохло. Новые ветряки строить перестали, построенные в 1930е-50-е потихоньку выходили из строя и не восстанавливались. Почему? 

Сегодня, на основании совпадения во времени, многие исследователи связывают это с открытием казавшихся неисчерпаемыми сибирских месторождений нефти и газа. Типа есть нефть, зачем ещё эти ветряки?

Но я с ними категорически не согласен. Ведь если так, то под топор попали бы и все остальные электростанции, работающие НЕ на нефти или газе. А ведь их не только продолжали использовать, продолжали строить новые, и ещё какие!

Например, самая мощная наша электростанция, Саяно-Шушенская ГЭС на реке Енисей (6400 МВТ), строилась с 1963 по 2000 годы, первый турбоагрегат запущен в 1978-м.

Рефтинская ГРЭС (3800 МВт, Свердловская область), вторая в своём классе, строилась в 1970м-80м, работает на угле.

И это далеко не полный список.

Энергией ветра перестали интересоваться по другой причине.

Продолжение следует.

Как-то я поднимал уже этот вопрос, судя по вашим отзывам, есть две категории людей. 

Первая - кому вопросы ветроэнергетики до лампочки. 

И вторая - кого это очень даже интересует, от них были вопросы, оставшиеся тогда без ответа.



image.png 172.2 KB


На рубеже 1980х-90х я работал инженером-конструктором, и однажды получил необычное (мягко говоря) задание: разработать переносную ветроэлектростанцию. Такую, чтоб в разобранном виде её могли тащить на своём горбу 2-3 человека. Мощность 1 кВт. В рабочем состоянии ВЭС прикреплена к стволу дерева с помощью дюралевой трубки, а предназначена для геологов.

Пикантность ситуации состоит в том, что завод, на котором я тогда работал, никогда не производил ничего хоть мало-мальски похожего, и это штрих у портрету: как разваливали СССР, но статья не об этом. 



image.png 541.93 KB


Дополнительные проблемы.

Живу я на Крайнем Севере, поэтому завод занимался, так скажем, переработкой полезных ископаемых - прикиньте разницу. (Впрочем, полезное ископаемое надо сначала найти, это делают геологи, вот, видимо, и логика).

Извлечённую из земли горную породу перемалывают в щебень, затем в порошок, путём многократного просеивания и дробления по следующему разу добиваются получения песка с песчинками заданного размера. Нужно это для последующей гравитационной сепарации, но здесь речь не об этом.

Дело в том, что при выполнении этих операций в воздух поднимаются тучи пыли, и её необходимо улавливать и удалять. Даже химически нейтральная пыль вредна для здоровья, особенно, когда её так много, а если ещё и не нейтральная?

Для решения этой задачи строят аспирационные установки: отсасывающие зонты в местах выделения пыли, от них трубопроводы с тройниками и поворотами, устройства для очистки воздуха от пыли, вентилятор. Каждая такая установка изготавливается применительно к конкретным агрегатам, месту, и потому оказывается единственной в своём роде, её-то мне и приходилось разрабатывать: рассчитать диаметры трубопроводов, конструкция упомянутых зонтов и т. п., только вентилятор с электродвигателем беру подходящий из справочника. На столе у меня часто видели книгу «Аэрогидродинамика» или другую с подобным названием, потому этот ветряк мне и поручили.

Зарплату получаю - надо отрабатывать, взялся за изучение проблемы.

Прежде всего.

Любое проектирование начинается с анализа существующего положения. Без этого этапа я неизбежно буду наступать по очереди на все те грабли, на которые уже наступали мои предшественники, подобно «Невезучим» из бессмертной комедии с П. Ришаром и Ж. Депардье в главных ролях.



image.png 285.18 KB


Слева Коринн Шарби в роли Мари, Пьер Ришар в роли Франсуа Перрена легко узнаваем.

В комедии эти персонажи попадали в одни и те же нелепые ситуации, что выглядит невероятным в бытовых условиях. Но в технике это прямо-таки закон: не изучив опыт предшественников, так и будешь повторять все их ошибки.

История вопроса, начало.

В нашей стране научные исследования по получению электроэнергии из ветра были начаты уже в 1918 году, когда профессор Николай Егорович Жуковский основал Центральный аэрогидродинамический институт (ЦАГИ). В его состав входил Отдел ветряных двигателей, его задачей было “изучение ветряных двигателей как теоретическое, так и экспериментальное; обработка и систематизация соответственного литературного материала; изыскание способов применения ветряных двигателей к различным отраслям промышленности; составление проектов двигателей. ”

Заведующий отделом, Николай Валентинович Красовский, начал опыты в 1919 году с небольшого американского ветрячка, установленного на крыше Аэродинамического института в Кучине (под Москвой). А уже в 1923 году, на Первой сельскохозяйственной выставке в Москве, командой отдела был представлен новый ветрогенератор с динамо-машиной, получивший диплом I степени. Высота башни, на которой был установлен аппарат, составлял 25 метров, а диаметр лопастей шесть метров. 

Этот агрегат решили установить на Бакинских нефтепромыслах. Под руководством Красовского, на нефтяной вышке поставили ветрогенератор с диаметром лопастей уже 14 метров. 

Первые успехи.

Бакинский опыт оказался успешным, поэтому работы продолжились, и в 1931 году в Балаклаве (Крым) был введен в строй экспериментальный ветрогенератор мощностью 100 кВт — самый мощный в мире на тот момент. 

До самой войны эта огромная ветроустановка весом в 9 тонн и диаметром лопастей в 30 метров давала электричество для трамвайной линии Балаклава–Севастополь, но боевые действия на полуострове, увы, не пережила. 

Вскоре было налажено производство ветрогенераторов малой мощности (3–4 КВт), использовавшиеся в сельском хозяйстве и кустарной промышленности, преимущественно в отдаленных районах. 

Нельзя пройти мимо и такого опыта.



1.2.png 39.1 KB




1.3.png 249.59 KB


После Великой Отечественной развитие ветроэнергетики в СССР не прекратилось, в то время как в странах Запада эта отрасль на тот момент не получила какого-либо развития. Ветроэнергетика в нашей стране развивалась и внедрялась в различные отрасли народного хозяйства. В 1950-е годы в стране изготавливалось до 9 тысяч ветроустановок в год единичной мощностью до 30 кВт. В Казахстане впервые была построена многоагрегатная ветроэлектростанция, работавшая в паре с дизелем, общей мощностью 400 кВт. 

Что-то пошло не так.

Но в 1960-х годах всё заглохло. Новые ветряки строить перестали, построенные в 1930е-50-е потихоньку выходили из строя и не восстанавливались. Почему? 

Сегодня, на основании совпадения во времени, многие исследователи связывают это с открытием казавшихся неисчерпаемыми сибирских месторождений нефти и газа. Типа есть нефть, зачем ещё эти ветряки?

Но я с ними категорически не согласен. Ведь если так, то под топор попали бы и все остальные электростанции, работающие НЕ на нефти или газе. А ведь их не только продолжали использовать, продолжали строить новые, и ещё какие!

Например, самая мощная наша электростанция, Саяно-Шушенская ГЭС на реке Енисей (6400 МВТ), строилась с 1963 по 2000 годы, первый турбоагрегат запущен в 1978-м.

Рефтинская ГРЭС (3800 МВт, Свердловская область), вторая в своём классе, строилась в 1970м-80м, работает на угле.

И это далеко не полный список.

Энергией ветра перестали интересоваться по другой причине.

Продолжение следует.

Читайте также

Комментарии 23

Войдите для комментирования
■ Санта-Барбара 25 апр 2023 в 12:16
Низкий КПД?
■ terminator2-5 25 апр 2023 в 12:56
По большому счёту - да.
Вроде углеродов много, и их девать некуда, а тут еще энергия ветра?
■ terminator2-5 24 апр 2023 в 07:34
Найдётся, куда деть. И ведь не отказались от энергии воды и угля, я примеры привёл.
■ Свой человек 23 апр 2023 в 13:11
Большая и интересная статья!
■ terminator2-5 23 апр 2023 в 13:36
Старался
Развернуть комментарии
НОВОСТИ ПОИСК РЕКОМЕНД. НОВОЕ ЛУЧШЕЕ ПОДПИСКИ