Презентация "Энергия ветра" по географии – проект, доклад

Фото: Nordex AG

Учебный курс: анализ проектов с использованием чистой энергии

Анализ проектов с использованием энергии ветра

Ветровая турбина для коммунального энергоснабжения

Цели

Проанализировать основные аспекты систем с использованием энергии ветра Проиллюстрировать основные моменты анализа проектов с использованием ветряков Представить модуль программного обеспечения RETScreen® для расчета систем с использованием энергии ветра

Электроэнергию для Центральных электросетей Изолированных сетей Подачу электроэнергии в удаленные районы Подачу воды …а также… Поддержку слабых электросетей Уменьшение зависимости от изменения цен на электроэнергию Уменьшение потерь при передаче и распределении

Что обеспечивают системы с использованием энергии ветра?

Фото: Warren Gretz/ NREL Pix

Ветроэлектростанция San Gorgino, Палм Спрингс, Калифорния, США

Описание ветровой турбины

Компоненты Ротор Редуктор Опора Фундамент Блок управления Генератор Типы С горизонтальной осью Наиболее популярны Блок управления или конструкция поворачивают турбину к ветру С вертикальной осью Реже встречаются

Площадь вытеснения лопасти

Диаметр ротора

Схематическое изображение турбины с горизонтальной осью

Фундамент (вид сбоку)

Подземные электрические соединения (вид спереди)

Высота оси ветровой турбины

Опора

Обтекатель с редуктором и генератором

Лопасти винта

Использование энергии ветра

Автономное Малые турбины (50-10 Вт) Зарядка аккумулятора Перекачка воды Изолированная электросеть Турбины обычно на 10-200 кВт В удаленных районах меньше затраты на производство электроэнергии: ветродизельные гибридные системы Высокое или низкое проникновение Централизованная электросеть Турбины обычно на 200 кВт – 2 МВт Ветроэлектростанции из нескольких турбин

Фото: Charles Newcomber/ NREL Pix

Автономная турбина на 10 кВт, Мексика

Элементы проектов с использованием энергии ветра

Оценка ресурса энергии ветра Экологическая экспертиза Разрешения контролирующего органа Проект Строительство Дороги ЛЭП Подстанции

Фото: Warren Gretz/NREL Pix Фото: GPCo Inc.

Установка 40-метровой метеорологической мачты, Квебек, Канада

Подстанция, Калифорния, США

Необходима высокая средняя скорость ветра Средняя скорость ветра в году – минимум 4 м/сек Люди обычно переоценивают ветер Скорость ветра обычно увеличивается на высоте Хороший ресурс Прибрежные зоны Гребни длинных склонов Горные перевалы Открытая местность Долины с ветрами Обычно более ветрено Зимой, а не летом Днем, а не ночью

Ресурс энергии ветра

График мощности турбины на 1 МВт

0 200 400 600 800 1 000 1 200 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

Скорость ветра (м/сек)

Электроэнергия (кВт)

Затраты на систему с использованием энергии ветра

Ветроэлектростанции Затраты на установку – 1 500$/кВт Эксплуатация и ТО: 0,01$/кВтч Сбытовая цена: 0,04$-0,10$/кВтч Отдельные турбины и изолированная сеть Более высокие затраты (зависят от типа проекта) ТЭО, опытно-конструкторские работы составляют большую часть затрат Замена одного крупного компонента будет стоить 20 - 25% от первоначальных затрат Лопасти ротора или редуктор

0% 20% 40% 60%

Остальное оборудование

Турбины

Инженерно-технические работы

Проектирование ТЭО

Доля затрат, включая установку

Размышления над проектами с использованием энергии ветра

Ограничения и критерии Экологическая допустимость Одобрение местного населения Объединение энергосистем и пропускная способность Финансирование, процентные ставки, курсы обмена валют

Хороший ресурс ветра значительно уменьшает затраты на производство электроэнергии Точная оценка ресурса – оправданная инвестиция Дополнительные источники дохода Кредиты на производство электроэнергии от правительства/коммунальных служб или льготные тарифы за производство экологически чистой энергии Продажа кредитов на уменьшение выбросов

Турбина ветроэлектростанции Le Nordais, Квебек, Канада

Примеры: Европа и США Ветровые энергосистемы, подключенные к центральной электросети

Нерегулярное производство электроэнергии не является проблемой: 17% электроэнергии Дании вырабатывается с помощью ветровых установок без дополнительного резервного производства Быстрые проекты (2 - 4 года), которые могут удовлетворять спрос

Ветроэлектростанция в Палм Спрингс, Калифорния, США

Землю можно использовать и для других целей, таких как сельское хозяйство Частные лица, компании и кооперативы иногда имеют в собственности и используют отдельные турбины

Фото: Danmarks Tekniske Universitet

Прибрежная ветроэлектростанция, Дания

Примеры: Индия и Канада Ветровые энергосистемы, изолированные от центральной электросети

Производство электроэнергии дорого из-за стоимости транспортировки дизельного топлива в удаленные регионы Ветровые турбины уменьшают потребление дизельного топлива Важны надежность и ТО

Фото: Paul Pynn/ Atlantic Orient Canada

Фото: Phil Owens/ Nunavut Power Corp.

Турбина на 50 кВт, Нунавут, Канада

Установка турбины на 50 кВт, Западная Бенгалия, Индия

Примеры: США, Бразилия и Чили Автономные ветровые энергосистемы

Электроэнергия для малых нагрузок в ветреных районах, не подключенных к центральной электросети В автономных системах в периоды безветрия электроэнергию обеспечивают аккумуляторы Перекачка воды: хранение в водоеме Можно использовать в комбинации с генераторной установкой, работающей на природном топливе, и/или в гибридной системе с фотоэлектрической батареей

Фото: Arturo Kunstmann/ NREL Pix

Фото: Roger Taylor/ NREL Pix

Фото: Southwest Windpower/ NREL Pix

Электроэнергия для телекоммуникационной башни, Аризона, США

Электроэнергия для удаленной деревни, Бразилия

Гибридная ветроэнергосистема, Чили

Модуль программного обеспечения RETScreen® для расчета проектов с использованием энергии ветра

Анализ производства энергии во всем мире, затрат за срок службы и уменьшения выбросов парниковых газов Центральная, изолированная и автономная сети Отдельные турбины или ветроэлектростанции Распределения ветра: Релей, Вейбулл или заданное пользователем В программу RETScreen® необходимо ввести только 12 пунктов данных по сравнению с 8 760 пунктами в расчетных математических моделях ПО в настоящее время не учитывает: Автономные системы, требующие аккумулирования электроэнергии

Расчет энергии ветра в программном модуле RETScreen®

См. электронный учебник Анализ проектов с использованием чистой энергии: Инженерные расчеты RETScreen® и примеры Глава: Анализ проектов с использованием энергии ветра

Рассчитать нерегулируемое производство энергии

Рассчитать действительное энергопроизводство

Рассчитать собранную возобновляемую энергию

Рассчитать поставленную возобновляемую энергию

Рассчитать другие вспомогательные величины

Рассчитать кривую распределения энергии

Пример из модуля RETScreen® для расчета проектов с использованием энергии ветра

ПО RETScreen® по сравнению с ПО HOMER 10 турбин, каждая по 50 кВт, установлены в заливе Коцебу, Аляска Оценка ежегодного производство электроэнергии RETScreen с погрешностью 1,1% относительно оценки HOMER ПО RETScreen® по сравнению с данными, полученными с помощью наблюдений, на той же установке :

-10% 1 170 1 057 1999-2000 -8% 271 250 1998 (3 турбины) Разница

Данные наблюдений (МВтч)

Результаты RETScreen (МВтч)

Период

Выводы

Ветровые турбины производят электроэнергию в центральных электросетях и автономно по всему миру Хороший источник ветра – важный фактор для успешных проектов Наличие кредитов на производство или тарифов за экологически чистую энергию является важным фактором для проектов, связанных с центральной электросетью ПО RETScreen® рассчитывает объем производимой энергии на основе ежегодных данных с точностью, сравнимой с математическими моделями ПО RETScreen® может значительно сэкономить затраты на проведение предварительного технико-экономического обоснования проекта

Вопросы?

Модуль программного обеспечения RETScreen® для анализа проектов с использованием пассивного солнечного отопления Учебный курс RETScreen®: анализ проектов с использованием чистой энергии

Более подробную информацию вы можете узнать на Интернет-сайте RETScreen:

www.retscreen.net