Ғалымдардың болжамынша 2050 жылға қарай жел энергиясы әлемдік электр энергиясына қажеттіліктің 1/3 бөлігін жауып, толықтайды
жүктеу/скачать 0,97 Mb.
|
Жел энергетикасы
- Бұл бет үшін навигация:
- Жел энергиясының тиімсіз тұстары
- Желдің жылдамдығы және желден электр энергиясын өндіруді есептеу
| Жел энергиясының тиімділігі:
Шикізатты сатып алу-тасымалдаудың, қалдықтарды шығарудың қажеті жоқ; Электр қуатын беруші компаниялардан дербестік қамтамасыз етілген; Ластаушы қалдықтар жоқ; Табиғи ресурстар үнемделеді; Отын, электр қуатының шығындары қысқарады; Атмосфералық жылулық балансқа әсер етпейді; Табиғаттың оттек қорын сақтайды; Желдің кинетикалық энергиясын электр қуатына тегін айналдырады. Тұтынушыларға жақын болуына байланысты электр энергиясын беру шығындары айтарлықтай төмен, өйткені жел генераторларын елді мекендерден 300 метр қашықтықта орнатуға болады. Пайдалану процесінде техникалық қызмет көрсету көп жүргізілмейді.. Жел электр станцияларын жөндеу және қызмет көрсету басқа станцияларға қарағанда әлдеқайда арзан және тиімді. Жел энергиясының тиімсіз тұстары: Жел қондырғыларының жұмысы эфир кедергілерін тудырады; Пайда болатын шу адамның және жануарлар әлемінің денсаулығына кері әсерін тигізеді; Жұмыстың тұрақсыздығы, энергияның берілуі бір қалыпты емес; Үлкен аумақты қажет етеді; Қымбат. Желдің жылдамдығы және желден электр энергиясын өндіруді есептеу 2002 жылы Колорадодағы Ли Да фермасында өлшенген желдің жылдамдығы (қызыл) және өндірілетін энергия (көк).Гистограмма өлшенген деректерді көрсетеді, ал қисық желдің орташа жылдамдығының таралуын білдіреді (Рэйлей режимі).Энергия желмен тікелей диаметрі 100 метр шеңбер арқылы есептеледі.Бір жыл ішінде осы шеңберден өтетін жалпы энергия-15,4 миллион градусты көрсеткен. Табиғатта желдің жылдамдығы жиі өзгеріп отырады және белгілі бір жерде алынған желдің потенциалдық энергиясы жел турбинасының сол жерде пайда болатын энергиясын көрсетпейді.Белгілі бір жерде желдің жылдамдығының өзгеру жиілігін бағалау үшін сол жерде желдің жылдамдығы туралы тарихи деректерді талдау үшін желдің жылдамдығының ықтималдығын бөлу функциясын қолдану қажет. Жел энергиясын өндіру үшін жел жылдамдығының ең көп қолданылатын функциясы-Вейбуллдың таралуы, ол әр түрлі жерлерде желдің жылдамдығының сағаттық таралуын дәл көрсете алады. Вейбуллды таратудағы k = 2 формасының параметрі Рэйлейдің таралуы болған кезде, рэйлейдің басқа таралу параметрін желдің орташа жылдамдығына айналдыруға болады, сондықтан ол көбінесе қатал, бірақ қарапайым ықтималдық моделі ретінде қолданылады. Жел күшінен өндірілетін энергия мөлшері желдің тығыздығына, жел турбинасының қалақшаларының ауданына, жел жылдамдығының кубына тәуелді болады. Ендеше, осыларға жеке-жеке тоқталайық. 1.Ауа тығыздығы. Желқондырғылардың қалақшалары ауа массасының қозғалысының әрекетінен айналады. Ауа қабатының массасы үлкен болса, соғұрлым жел двигателінің қалақшалары жылдам қозғалып, электр энергиясын көп өндіреді. Физика курсынан мынаны білеміз, қозғалатын дененің кинетикалық энергиясы оның массасына тура пропорционал, ендеше жел энергиясы ауа қабатының тығыздығына тура пропорционал. Тығыздық бірлік көлемге келетін молекулалар санына тәуелді. Қалыпты атмосфералық қысымды температура 150С болған кезде, ауаның тығыздығы 1,225кг/м3. Ылғалдылық өскен сайын ауаның тығыздығы азаяды. Қыс мезгілінде тығыздық жоғары болғандықтан, желдің бірдей жылдамдығына қарамастан, жазбен салыстырғанда жел генераторы көп эенргия береді. 2.Ротор ауданы Желтурбинасының қозғалатын бөлігін ротор деп атаймыз. Ротор жел ағының энергиясын көп қамтыса, соғұрлым көп электро энергия өндіреді. Ротордың ауданы ротордың диаметрінің ауданының квадратына тура пропорционал, жел- қондырғысының өлшемдерін екі есе арттырып, төрт есе энергия өндіріп алуға болады. Желқондырғысының өлшемдерін өзгерте отырып, энергияны қалағанымызша өндіреміз деп айтуға жеңіл, практикада басқаша. Айналдыру барысындағы қамтитын қалақшаларының ауданын біртіндеп үлкейту арқылы, біз істейтін жүйеге артық күш, салмақ түсіреміз. Осындай асқын салмақты көтеру үшін жүйенің кейбір механикалық құрамдас бөліктеріне зақым келмеуін ескеру өте маңызды. 3.Жел жылдамдығы. Жел жылдамдығы – желқондырғысының энергия өндіруіне әсер ететін маңызды өлшемі болып табылады. Желдің үлкен жылдамдығы ауа массасының ағынының көлемін үлкейтеді. Жел энергиясы жел жылдамдығының кубына тура пропорционал өзгереді. Ендеше, ротордың кенетикалық энергиясы жел жылдамдығын екі есе үлкейткенде 8 есе артады. Мына төмендегі кестеде жел жылдамдығының жел энергиясына тәуелділігі көрсетілген. (құрғақ ауаның тығыздығы – 1.225 кг/м³, атмосфералық қысымның шамасы 760 мм.сын. бағанасы кезіндегі қалыпты жағдай). Жер бетіне жақын болғандықтан, биіктік неғұрлым жоғары болса, желдің жылдамдығы соғұрлым жоғары болады. Жел энергиясы желдің жылдамдығының текше қуатына пропорционал, сондықтан желдеткіштің биіктігі неғұрлым жоғары болса, соғұрлым көп қуат пайда болады. Сондықтан бүгінгі таңда көптеген жел генераторларының биіктігі 100 метрден асады. Табиғатта желдің жылдамдығы тұрақсыз болғандықтан, отынды пайдаланатын жылу электр станциясы сияқты электр қуатының сұранысына сәйкес электр қуатын реттеу мүмкін емес.Осылайша, жыл бойына жел энергиясын өндіруді есептеу әдісі басқа энергия көздерінен өзгеше.Жақсы орнатылған жел генераторларының электр қуатын өндірудің нақты қуаты 40% жетуі мүмкін. Әдетте отынды (1000 кВт жел генераторы) пайдаланатын электр станцияларының генераторымен салыстырғанда жылдық электр қуаты 400 кВт-қа жетуі мүмкін. Жер бетінің белгілі бір ауқымында ұзақ мерзімді өлшеулерден, зерттеулерден және статистикалық мәліметтерден кейін алынған жел энергиясының орташа тығыздығына шолу әдетте картада тығыздық сызықтарымен белгіленеді. Жел энергиясын үздіксіз өндіру мүмкін болмағандықтан, жел энергиясын сақтау үшін аккумуляторлық электр станциялары немесе электр энергиясын үздіксіз беру үшін басқа әдістер жиі қолданылады, бұл шығындарды шамамен 25% арттырады. жүктеу/скачать 0,97 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|