Plantas de energía eólica «NPP Enexis».
En 1993, expertos del Instituto de Investigación de Energía Eléctrica de EE. UU. predijeron que en los próximos 10 a 12 años, el viento produciría energía más barata que cualquier otro recurso.
Hoy en día, la predicción está empezando a hacerse realidad. true.
Una planta de energía eólica es una planta de energía eólica que convierte la energía cinética del viento en corriente eléctrica.
Desde principios de los años ochenta del siglo pasado, el coste de la electricidad obtenida mediante el funcionamiento de las centrales eólicas ha disminuido en más de un orden de magnitud.
Con el inicio del uso industrial de las centrales eólicas , el coste medio de la electricidad que producían era de unos 30 céntimos por kWh.
Actualmente, las plantas de energía eólica producen electricidad a un precio de unos 3 céntimos por kWh.
En muchos países, el coste de la electricidad obtenida a partir del viento es comparable, o incluso inferior, al coste de la electricidad obtenida a partir de la combustión de recursos no renovables.
Todos los países industrializados han adoptado programas gubernamentales para el desarrollo de fuentes de energía alternativas, incluida la energía eólica, durante muchos años y décadas por venir.
En los principales centros de investigación científica del mundo, se está trabajando intensamente para crear una nueva generación de centrales eólicas capaces de generar electricidad a un precio comparable al precio de la electricidad generada por centrales eléctricas de turbinas de vapor alimentadas por gas.
Programa gubernamental de Alemania«Eldorado Wind», adoptado en 1993, preveía la construcción de parques eólicos con una capacidad total de 250 MW, así como inversiones directas en apoyo a la industria.
Esto se combina con incentivos fiscales y otras medidas para fomentar el uso de la energía eólica atrajo capital privado en una cantidad que excedió en un orden de magnitud la inversión gubernamental.
La capacidad total de las plantas de energía eólica aumentó de 280 MW en 1993 a 1576 MW en 1996.
Alemania se ha convertido en el segundo país más grande en términos de capacidad eólica operativa después de Estados Unidos.
En EE.UU., se han tomado muchas medidas a nivel federal y estatal desde principios década de 1980 para estimular el uso de fuentes de energía renovables.
Actualmente, algunos estados tienen leyes que exigen que las empresas de servicios públicos generen una determinada parte de su electricidad a partir de fuentes de energía renovables.
La introducción de una exención fiscal temporal (en el término americano «crédito fiscal») es un crédito para los contribuyentes que poseen y explotan plantas e instalaciones de energía eólica y transmiten energía eléctrica a los consumidores a través de su propia red o a través de la red.
En India se creó en 1992 un ministerio especial para el desarrollo de fuentes de energía alternativas.
Se pusieron en marcha proyectos piloto de parques eólicos con una capacidad total de más de 50 MW.
Su financiación fue proporcionada por los gobiernos central y estatal.
Para atraer capital privado a la industria de la energía eólica, se han desarrollado varios instrumentos, en particular, exención de impuestos durante 5 años, provisión de depreciación acelerada del 100%, derechos de aduana preferenciales sobre los componentes individuales de las instalaciones eólicas y un descuento del 25% sobre la totalidad de la energía eólica. instalación, etc.
Grupo de trabajo del Ministerio de Combustible y Energía de Rusia, creado en 1993 para desarrollar el «Concepto para el desarrollo y uso de oportunidades energéticas no tradicionales y de pequeña escala en el balance energético de Rusia» determinó que el potencial técnico de la energía eólica es de 6218 mil millones de kWh por año.
Esto es casi 10 veces mayor que el consumo de electricidad en Rusia en 1997. Sin embargo, este potencial está distribuido de manera desigual.
Las regiones prometedoras para el uso de la energía eólica son: Regiones de Arkhangelsk, Astrakhan, Volgogrado, Kaliningrado, Kamchatka, Leningrado, Magadan, Murmansk, Novosibirsk, Perm, Rostov, Sakhalin, Tyumen; Territorios de Krasnodar, Stavropol, Primorsky, Khabarovsk; otros sujetos de la Federación de Rusia: Daguestán, Kalmukia, Karelia, Komi, Okrug autónomo de Nenets, Jakasia, Chukotka, Yakutia, Okrug autónomo de Yamalo-Nenets.
Áreas separadas de otros territorios, regiones y repúblicas de la Federación de Rusia.
Pero el potencial de energía eólica existente se utiliza de forma totalmente insuficiente.
Hoy en Rusia existen plantas de energía eólica conectadas al sistema energético general, con una capacidad total de unos 3 MW, que generan unos 4 millones de kWh al año.
La mayor parte de estas centrales están ubicadas en Kalmukia, Vorkuta, Rostov, Kaliningrado, en Chukotka.
Se estima que en el sistema energético ruso, incluidas las zonas de suministro autónomo de energía, la proporción económicamente justificada de la energía eólica puede ser de al menos el 5% del consumo total de electricidad. .
Según investigaciones científicas a escala mundial, el viento puede proporcionar energía equivalente a 5800 x 1015 (quad) BTUS (Unidades Térmicas Británicas) anualmente. Esto es 15 veces el consumo total de energía en el mundo.
Cada «quad» corresponde a unos 172 millones de barriles de petróleo o 40 millones de toneladas de carbón.
Laboratorio del Noroeste del Pacífico «Batelle» (Batelle) estimó que con la tecnología actual, la energía eólica podría representar alrededor del 20% de toda la generación anual de Estados Unidos, es decir, anualmente 560 mil millones de kWh.
Aunque hay muchos más recursos de energía eólica. Sólo el estado de Dakota del Norte puede tener parques eólicos capaces de producir un tercio de la electricidad consumida en los Estados Unidos.
En 1994, los parques eólicos de California evitaron la emisión de 1,8 millones de toneladas de dióxido de carbono. liberarse a la atmósfera durante el funcionamiento de centrales eléctricas de carbón y gas natural: centrales eléctricas contra incendios. El dióxido de carbono es el primero de los «gases domésticos terrestres» que causa el calentamiento global del clima de la Tierra.
Si los 3.300 millones de kWh generados por los parques eólicos de California se generaran mediante la quema de combustibles fósiles, se liberarían a la atmósfera 27.000 toneladas adicionales de dióxido de azufre, óxido de nitrógeno y partículas finas.
Dióxido de azufre y El óxido de nitrógeno son los primeros presagios de la lluvia ácida.
También se elimina la emisión de metales pesados como el mercurio y el arsénico contenidos en el carbón. Si consideramos que el consumo específico de combustible en las centrales eléctricas de carbón es de aproximadamente 340 gramos de combustible equivalente por 1 kWh, esto significa un ahorro de 1,2 millones de toneladas equivalentes de carbón.
Las centrales eólicas han sido construidos en todas partes del mundo.
Se han construido plantas de energía eólica en todas partes del mundo.
Se han construido plantas de energía eólica en todas partes del mundo.
Se han construido plantas de energía eólica en todas partes del mundo.
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Se han construido plantas de energía eólica en todas partes del mundo.
Los diez países líderes incluyen tanto los países más ricos y desarrollados (EE.UU., Alemania, Suecia) como los países gigantes en desarrollo. (India, China), así como pequeños estados europeos (Dinamarca, Países Bajos).
Esto demuestra la necesidad urgente de desarrollar la energía eólica en Rusia, a pesar de nuestras ricas reservas de combustibles fósiles.
El uso eficiente de la energía eólica para generar electricidad y la creación de plantas de energía eólica rentables es una tarea importante de la ciencia moderna.
Por su naturaleza, el viento es una fuente de energía compleja con indicadores impredecibles asociados con la pulsación de frecuencia de las ráfagas dentro del flujo de viento y su propia “rosa” de vientos, que determina el cambio en la dirección y fuerza del viento durante un intervalo de tiempo.
Existen dos tipos principales de instalaciones: con eje de giro vertical y con eje de giro horizontal. Las turbinas eólicas de eje horizontal representan alrededor del 95%.
Según los indicadores técnicos y económicos, en el sector de alta potencia (hasta 5 MW) se han generalizado las estaciones de hélice, que se están mejorando en el dirección de las nuevas soluciones de diseño y materiales utilizados.
La experiencia del mundo moderno muestra que el territorio más favorable para su ubicación es la costa del mar con un único vector «Rosa» de vientos.
Cuando el viento tiene una estructura de dos o múltiples vectores, típica de muchas regiones continentales y montañosas, el coeficiente de utilización del viento de todo tipo de estaciones de hélice se reduce más de dos veces, lo que hace que las estaciones eólicas no sean rentables o simplemente no apto para funcionar en estas condiciones
«sistema de guiado» por el desagüe los hace más complejos y costosos.
Los inconvenientes operativos de los parques eólicos impulsados por hélice incluyen la ubicación de equipos mecánicos y eléctricos pesados a gran altura.
La velocidad de inicio de la mayoría de las estaciones modernas está dentro del rango de 4 — 5 m/s. Pero es necesario que la velocidad del viento se mantenga en este nivel durante al menos 10 minutos, sólo entonces la automatización dará permiso para poner en marcha la turbina eólica.
Por tanto, las rachas de viento de corta duración no computan si duran menos de 10 minutos. A medida que aumenta la potencia, aumentan sus dimensiones. En una instalación de 2MW, la longitud de la pala es de más de 40 metros, y la altura del mástil es de más de 50 m
El generador tiene grandes dimensiones. Las palas largas se convierten en una fuente de ruido de alta frecuencia (ultrasonido) y de baja frecuencia (infrasonido), perjudicial para las personas y los animales. Esto hace necesario construir parques eólicos lejos del lugar donde se consume la electricidad.
Además, las palas giratorias tienen un impacto negativo en las señales de radio y televisión y crean molestias al tráfico, lo que hace que su ubicación cerca de viviendas sea indeseable.
Se debe tener en cuenta la complejidad en la producción, operación y reparación debido a la ubicación de las unidades de potencia en altura, lo que encarece el costo y la operación.
Actualmente, se presta cada vez más atención. Se está prestando especial atención al desarrollo de parques eólicos con una ubicación vertical de los elementos receptores de viento y una ubicación baja del generador.
Esto se debe a la importante simplificación del esquema de diseño, la facilidad de instalación y mantenimiento.
Una de las principales ventajas de este tipo de estaciones eólicas es la capacidad de aceptar corrientes de viento de diferentes direcciones y, en general, no es necesario tener en cuenta la dirección del viento durante la instalación y el funcionamiento.
Innovación Park de la Nueva Universidad Rusa junto con la empresa rusa NPP ENEXIS ha desarrollado la tecnología de turbina eólica vertical axial (VVT ENEXIS), que ha demostrado ser incomparablemente más eficaz en el aprovechamiento de la energía eólica que las turbinas eólicas de hélice tradicionales.
«VVT ENEXIS», como ninguna otra turbina, es adecuada para zonas con direcciones de viento en constante cambiocomo islas, desiertos, zonas costeras, pasos de montaña y desfiladeros, así como zonas planas de estepa.
Una solución única “estator-rotor” que mejora la velocidad del flujo del viento, la ausencia de una caja de cambios y un generador eléctrico especialmente diseñado le brindan una alta eficiencia económica.
El La turbina no requiere orientación “al viento” y tiene un diseño modular.
La potencia se puede aumentar añadiendo módulos estándar. Están a la venta centrales eólicas con una potencia instalada de 0,5 a 5 kW.
Se consigue un aumento de la potencia total mediante la creación de presas eólicas.
Una estación de un kilovatio en las condiciones de la región de Moscú (la velocidad media anual del viento es de 3,5 metros por segundo) es capaz de satisfacer las necesidades de un solo hogar para el funcionamiento de electrodomésticos modernos en modo normal: refrigerador, TV, iluminación, computadora, bomba circular, bomba sumergible, estufa eléctrica, congelador.
Características distintivas del VVT »ENEXIS»:
• velocidad del viento operativa desde 3 m/s y superior sin restricciones (probado hasta 45 m/s);
• aprovechamiento de la energía de las borrascas, ráfagas y pulsaciones de velocidad;
• trabajo con vientos de cualquier dirección sin ninguna operación de ajuste;
• principio de diseño modular de la parte mecánica del viento;
• materiales de construcción ampliamente disponibles;
• “utiliza” ráfagas repentinas y pulsaciones de alta frecuencia de la velocidad del viento;
• la rotación del rotor comienza de forma independiente;
• mayor estabilidad estructural al aumentar la velocidad del rotor debido al efecto giroscópico;
• facilidad de instalación y mantenimiento;
• propiedades de alto rendimiento y estabilidad, ya que el generador y otros equipos están ubicados a nivel del suelo,
• respeto al medio ambiente y silencio (hasta 30 dB a una distancia de 5 m con una velocidad del viento de 15 m/s), seguridad para aves y animales;
• efecto mínimo de intrusión visual en el paisaje;
• la posibilidad de crear presas eólicas de varias hileras de alta potencia;
• la posibilidad de funcionamiento autónomo o en paralelo con otras fuentes de corriente constante y alterna, convertidores solares, baterías, estaciones diésel o red eléctrica;
• un generador eléctrico y un sistema de automatización de original diseño y alta eficiencia, que está coordinado con la parte eólica-mecánica del parque eólico y está conectado directamente al eje del rotor sin caja reductora.
• seguridad debido a la ausencia de cuchillas giratorias externas;
• alta confiabilidad del diseño.
Se crearon más de 10 modificaciones experimentales diferentes, se llevaron a cabo más de cien experimentos .
Las estaciones eólicas se probaron en duras condiciones de montaña y estepa.
Dos instalaciones funcionan en las montañas Tien Shan, a más de 3.500 metros sobre el nivel del mar, donde en invierno la temperatura desciende hasta los -40 grados y soplan tormentas de nieve.
Siete instalaciones funcionan en las estepas, en condiciones de normal tormentas de polvo y cambios de temperatura de -30 a +60 grados.
En ráfagas, la velocidad del viento alcanzó los 45 metros por segundo. Dos parques eólicos funcionan en una zona desértica donde a menudo se producen tormentas de arena.
Como resultado de numerosas pruebas de campo a largo plazo, se realizaron docenas de cambios en el diseño para mejorar las características de rendimiento.
La planta de energía eólica Enexis es simple y fiable en su funcionamiento, capaz de funcionar de forma autónoma durante muchos años, independientemente de las condiciones climáticas y del viento.
Los consumidores se sienten atraídos por la simplicidad, prácticamente ningún coste operativo, la fiabilidad, la durabilidad (25-30 años), el silencio y, lo más importante, — utilizando energía eólica gratuita.
Después de gastar una vez, resuelve el problema de la electricidad para siempre y recibe a cambio un activo bueno y líquido.
Ya no depende de la energía eólica continua. aumento de los precios.
Para los empresarios, los agricultores, los complejos turísticos y deportivos de montaña, las cooperativas pesqueras y las granjas autónomas, existe una oportunidad real de minimizar el coste de los productos y servicios prestados.
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Y esta es la única oportunidad de existencia y desarrollo. Dado que hoy en día es mucho más caro instalar una línea de transmisión de energía que comprar una planta de energía eólica.
Además, la línea de transmisión de energía debe construirse por su cuenta y transferirse al balance de la empresa. empresa de energía local, sin recibir ningún activo a cambio del dinero gastado, sino sólo facturas por la electricidad utilizada.
Sin pretensiones ante las condiciones operativas externas en cualquier zona climática y geográfica, el parque eólico es indispensable para el desarrollo de las comunicaciones, integrando el módulo dentro de mástiles de retransmisión para suministrar energía a sensores que monitorean oleoductos y gasoductos, estaciones meteorológicas remotas e instalaciones militares, puestos fronterizos y puestos de observación.
La estación tiene un gran potencial para operar en entornos urbanos, en los tejados de edificios altos.
Otarashvili Z. A. — Director del Parque de Innovación de la Nueva Universidad Rusa
Bolotov S.A. — Director de la central nuclear Eneksis
