Технико-экономический расчет ветрогенерации производился применительно к типичным условиям г. Новосибирска

Основная проблема для ветрогенерации в г. Новосибирск – небогатый энергетический ресурс ветра см. таблицу.

 

Скорость ветра в городах Новосибирской области 

 

  Средняя скорость ветра, м/с  Повторяемость различных градаций скорости ветра за год, %  
Край, область, пункт за отопи-тельный период за три наиболее холодных месяца <1 2 - 5 8 и более
           
Новосибирская обл.          
Барабинск 6,3 6,3 8 50 26
Болотное 4,4 4,3 27 52 12
Купино 5,7 5,6 21 45 21
Новосибирск 3,9 3,7 31 49 9
Татарск 4,9 4,7 14 56 15

 

Треть года – штиль

Полгода – ветер на грани возможной работы ветрогенератора.

И лишь десятая часть года для ветрогенерации вполне преемлема.

 

Ресурсы ветровой энергии России

На карте ниже видно, что удобоваримый ресурс ветра есть только по прибрежным территориям океанов.

Энергия, которую можно получить от ветра прямопропорциональна скорости ветра в кубе (!), помноженной на площадь ветроколеса (диаметр, образуемый вращающимися лопастями).

Иными словами, если номинальная мощность ветряка 1 кВт, при ветре 8 м/с. То при ветре меньшем в 2 раза (4 м/с), его реальная мощность будет в 8 раз меньше, то есть 1000 вт : 8 = 125 вт.

Если у ветрогенератора номинальная мощность ветряка 1 кВт, при ветре 12 м/с. То при ветре меньшем в 3 раза (те же 4 м/с), его реальная мощность будет в 27 раз меньше, то есть 1000 вт : 27 = 37 вт. Это теоретически, а практически такой ветряк может не начать работать.

Номинальная мощность большинства ветрогенераторов рассчитана на ветер 8 – 12 м/с.

Многие ветряки начинают работать только при скорости ветра 3 м/с. Если в рекламе прочтете или услышите, что ветряк хорошо работает при ветре 1,5 или 2 м/с, то это значит, что вам пытаются продать вместо ветряка малополезный флюгер.

 

Теоретическая мощность ветряка в Вт в зависимости от диаметра ротора и скорости ветра

Основой принятия правильного решения можно считать анализ энергии, которую несет в себе ветер. Формулу расчета энергии ветра: P = 0,6 х S x V3

P - мощность, в Вт

S - площадь (м2) на которую перпендикулярно дует ветер.

V - скорость ветра, в метрах в секунду (в формуле - в кубе).

Например, ветер, дующий на 1 кв. метр со скоростью 2 м/с «несет» в себе энергию 4,8 Ватт.

 

     Скорость ветра м/с      
    3 4 5 6 7 8 9 10
                   
Диаметр 1 13(0)* 30 59 102 162 241 343 471
ротора (м) 2 51(0) 121 236 407 646 965 1373 1884
  3 114(0) 271 530 916 1454 2170 3090 4239
  4 203(0) 482 942 1628 2585 3858 5494 7536
  5 318(0) 754 1472 2543 4039 6029 8584 11775
  6 458(0) 1085 2120 3662 5816 8681 12361 16956
  7 623(0) 1477 2885 4985 7916 11816 16825 23079
  8 814(0) 1929 3768 6511 10339 15434 21975 30144
  9 1030(0) 2442 4769 8241 13086 19533 27812 38151
  10 1272(0) 3014 5888 10174 16155 24115 34336 47100

 

* - Нуль в скобках означает, что практическая стартовая скорость для работы многих ветряков (3 м/с) обладает нулевой мощностью.

Если иных выходов нет, кроме использования энергии низкопотенциального ветра (4 - 5 м/с), то необходимы следующие мероприятия.

Покупать ветряк как минимум в 8 раз мощнее, чем требуется. Либо искать ветряк специально сконструированный под низкопотенциальный ветер.

Увеличить площадь ротора. Увеличение диаметра ротора в два раза приводит к увеличению мощности в 4 раза. (См. приложение)

Увеличить высоту мачты 20 м и выше. На 20 метровой высоте ветер на 40 % сильнее, например, если на расчетной 10 метровой высоте ветер 4 м/с, то на 20 метровой высоте ветер 4 х 1,4 = 5,6 м/с. На 40 метровой высоте сильнее на 100 % то есть 4 х 2 = 8 м/с. . (См. приложение)

Найти место для дома и соответственно для ветряка на естественном возвышении, холме или на пустынной прибрежной территории р. Обь или Обского моря.

Заменить все электропотребители на энергоэффективные и малой мощности.

 

Зависимость скорости ветра от высоты мачты

Высота мачты (м) Прирост скорости ветра
10 0
20 41%
30 75%
40 100%
50 124%

 

 

Основные части системы обеспечения электроэнергией на основе ветрогенератора

Разовые затраты

В качестве основы для ТЭР берутся информационные материалы, оборудование и цены ветрогенераторов выпускаемых фирмой ООО «ГРЦ-Вертикаль».

ООО «ГРЦ-Вертикаль» создано на базе ФГУП Государственного Ракетного Центра (КБ им. Академика В.П.Макеева) и Научно-исследовательского института "Уралмет" в 2004 году, как предприятие с непосредственным участием КБ и НИИ.

Деятельность фирмы сфокусирована в основном на разработке и выпуске малых и средних ветроэнергетических установок (ВЭУ) мощностью 1…100 кВт, а также систем и комплексов, включающих в себя автономные системы очистки воды, разработанные на базе водоочистительных установок атомных подводных лодок, водородные системы бесперебойного питания на базе криогенных технологий и другие уникальные агрегаты.

Россия 456300 Челябинская область, г. Миасс, Тургоякское шоссе 1, тел +79123171805, +73519056044. Эл. адрес: . http://www.src-vertical.com

 

Наименование оборудования входящего в комплект Количество (шт.) Цена ед (руб) Цена (руб.)
1. Ветрогенератор «Вертикаль - ВЭУ-1.5»      
Ротор с лопастями и ступица 1   160000
Генератор 1   95000
Тормоз (тормозной отсек) 1   15000
2. Мачта*      
Мачта-труба 20 метров с растяжками и устройством подъема 1   160000
Молниеотвод 1   14000
Фундамент 1   10000
3. Зарядное устройство 1   Часть инвентора
4. Аккумуляторные батареи по 200Ач. 4 15000 60000
5. Инвертор 1   60000
6. Пульт контроля и управления 1   3000
7. Неучтенные затраты примерно 10 %     60000
Стоимость всего комплекта     637000

 

Примечания:

Если мачту – это не сложное изделие, выполнять самостоятельно, то можно «сэкономить» 50 – 100 тыс руб.

4 аккумуляторные батареи рассчитаны на 1 день работы без подзарядки. На два безветренных дня необходимо 8 батарей, на три безветренных дня – 12 батарей и т. д. Либо необходимо дополнять систему дизельгенератором.

У Вас недостаточно прав для добавления комментариев и вопросов. Возможно, Вам необходимо зарегистрироваться на сайте.
Регистрация находится на главной странице, "кликнуть" по трем полоскам вверху слева.

Яндекс.Метрика