Ветроелектрічеськая станція
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Ветроелектрічеськая станція

Ветроелектрічеськая станція, ветроенергетічеськая установка, що перетворює кінетичну енергію вітрового потоку в електричну. Ст с. складається з ветродвігателя, генератора електричного струму, автоматичних пристроїв управління роботою ветродвігателя і генератора, споруд для їх установки і обслуговування. В більшості випадків Ст с. користуються як джерелом електроенергії відносно невеликій потужності в місцях, що характеризуються хорошим вітровим режимом (середньорічна швидкість вітру перевищує 5 м/сек ) і віддалених від мереж централізованого електропостачання (Арктика, прибережні зони Каспійського і Охотського Морея, степу, пустелі і напівпустелі). Найбільш перспективне вживання Ст с. в сільському господарстві.

  Перша в світі Ст с. потужністю 8 квт з інерційним акумулятором побудована в 1929—30 в СРСР (у м. Курську) за проектом радянського винахідника А. Г. Уфімцева і професора Ст П. Ветчинкина. У 1931 була споруджена Ст с. потужністю 100 квт для паралельної роботи з потужною тепловою електростанцією, живлячою електроенергією м. Севастополь. У 50-х рр. 20 ст було побудовано декілька Ст с. потужністю 30 квт з тепловим резервом, а також багатоагрегатна Ст с. потужністю 400 квт (у Казахстані), що складається з 12 установок що працюють паралельно з дизельною електростанцією. У Франції експлуатується Ст с. потужністю 640 квт. Найбільш потужна (1,25 Мвт ) Ст с. побудована в США. Найменші Ст с. мають потужність 100 Вт. У всьому світі налічується більше 70 тис. Ст с. (за даними ЮНЕСЬКО на 1967).

  Ст с. малій (до 3 квт ) потужності ( мал. 1 ) мають генератори постійного або змінного струму і працюють з батареями електрохімічних акумуляторів, які не лише запасають енергію на періоди безвітряя, але і згладжують пульсації напруги. Ст с. середній ( мал. 2 ) і великій потужності виробляють змінний струм. При ізольованій роботі для поліпшення якості енергії і її короткочасної акумуляції Ст с. забезпечують інерційними акумуляторами і електричними регуляторами напруги. Найбільш ефективне вживання Ст с. спільно з тепловим (дублюючим) двигуном або паралельно з не вітровою електростанцією.

  В широко поширених Ст с. швидкохідне ветроколесо сполучене через 2—3-ступінчастий редуктор, що підвищує, з генератором, всі основні механізми розташовані в голівці, а енергія від генератора передається споживачеві по електричному кабелю; електрична апаратура управління зазвичай розташовується в приміщенні, що знаходиться поряд з баштою. Такі Ст с. вимагають менше металу, але вони створюють деякі незручності в експлуатації. Рідше зустрічаються Ст с. з 2 редукторами (верхнім і ніжнім), сполученими вертикальною механічною передачею. В цьому випадку генератор розташовується внизу, в приміщенні. У таких Ст с. простіше обслуговування і ремонт устаткування, але ккд(коефіцієнт корисної дії) їх менше із-за витрати частини енергії на тертя в додаткових елементах механічної передачі. Застосовують також Ст с. з пневматичною передачею потужності, запропонованої французьким інженером І. Андро. У цій Ст с. швидкохідне ветроколесо має порожнисті лопаті, через канали яких при обертанні з великою швидкістю викидається повітря. У башті створюється розрідження, і переміщенням повітря, що засмоктується з атмосфери, приводиться в обертання повітряна турбіна, сполучена з генератором. Така Ст с. має малі перевантаження, вимагає менше металу, чим звичайні Ст с., надійна в експлуатації, але конструктивно складніша і має менший ккд(коефіцієнт корисної дії). Для надійного обмеження потужності під час великих швидкостей вітру (бурь), підтримку постійності частоти обертання і напруги генератора застосовують складні автоматичні системи аеродинамічного і електричного регулювання параметрів Ст с. (див. Ветродвігатель ) , а також автоматично керовану безступінчату (фрикційну) передачу від ветродвігателя до генератору. Така безступінчата передача встановлена на Ст с. типа Д-12, побудованою в СРСР в 1957. При паралельній роботі застосовують пристрої, що обмежують перевантаження (асинхронні муфти ковзання і ін.).

  Роботи із створення сучасніших і економічніших Ст с. ведуться в СРСР, Великобританії, Франції, ФРН(Федеральна Республіка Німеччини), Канаді і ін. Розроблені проекти Ст с. потужністю до 5 Мвт (Філіппіни, 1967). У перспективі вживання повністю автоматизованих Ст с., а також тропопаузних (висотних) станцій, що є комплексом з ветроколеса, укріпленого на оболонці аеростата, електричного генератора і апаратури автоматичного управління і регулювання, що розміщуються усередині оболонки (у гондолі). Аеростат (дирижабль) піднімають на висоту 8—12 км., в зону повітряних потоків, що постійно діють з великою швидкістю (до 100 м/сек ). Див. Вітроенергетика .

 

  Літ.: Різдвяний І. Ст, Шефтер Я. І., Напівавтоматична ветроелектрічеськая станція з безступінчатою передачею, «Вісник сільськогосподарської науки», 1958.№ 12; Ветроелектрічеськие станції, М. — Л., 1960.

  Я. І. Шефтер.

Мал. 2. Напівавтоматична ветроелектрічеськая станція Д-20 з тепловим резервом.

Мал. 1. Ветроелектрічеськая станція ВЕ-2М.