kolybanov (kolybanov) wrote,
kolybanov
kolybanov

Categories:

Инновации в ветроэнергетике.





С невозобновляемыми источниками энергии (нефтью, газом, углём и другим ископаемым горючим) в общем-то всё становится понятно. Конечно угля хватит на несколько сотен лет, газа может быть на столетие, нефть может закончиться при жизни уже этого поколения.  Тренд определился совершенно ясно и жестоко. Чтобы добыть углеводороды придётся продвигаться всё дальше в труднодоступные районы, на шельф моря, в пустыни и таёжную глушь, бурить скважины и закладывать карьеры и шахты всё глубже, а углеводородов будет становиться всё меньше. Очень скоро кривые повышения потребления углеводородов и снижения их добычи пересекутся и человечеству придётся экономить. Все развитые страны и Китай давно это осознали и развивают альтернативные виды энергии. Россия, являющаяся одним из крупнейших поставщиков углеводородов на мировой рынок, как-то в этом отношении отстала. Да, пока производство альтернативной энергии в 2-5 раз обходится дороже, чем производство энергии традиционными способами. Но именно Россия с её огромными неосвоенными пространствами, когда просто невозможно тащить ЛЭП в отдалённые районы и с самым холодным климатом на земле, на самом деле, больше всех нуждается в развитии альтернативной энергетики. Тем более, что углеводороды с каждой минутой будут дорожать не как топливо, а как ценнейшее химическое сырьё. Широко известно высказывание Д.И. Менделеева, что «Топить печи нефтью—это топить их ассигнациями», только мы напрочь об этом забыли. Тем не менее, наши предки об этом помнили значительно лучше и занимались вопросами развития альтернативной энергетики.


Одним из очень интересных направлений такой энергетики является ветроэнергетика. Да, на сегодня это пока очень дорогое направление энергетики, которое окупится очень не скоро, но к сожалению, в ряде случаев, это единственный способ как-то выжить, освоить территории и обеспечить людям хоть какой-то приемлемый уровень существования. И в этих технологиях тренд определился. Самые различные ветроустановки становятся год от года всё совершеннее, мощнее и дешевле. Эта техника повторяет развитие компьютеров, которые дешевеют буквально на глазах.
Некоторые исторические факты. Несколько тысяч лет человечество использует парус, причём уже очень давно научились плавать под парусом и против ветра и с очень приличными скоростями. В условиях исчерпания углеводородов, очевидно, к такому способу передвижения вернутся и первые ласточки уже появились:
Ветромобиль установил рекорд скорости движения против ветра
http://zhelezyaka.com/novosti/raznoe/vetromobil-blackbird-6975/
http://zhelezyaka.com/novel.php?id=5897
Около тысячи лет для помола зерна используются ветряные мельницы. Самой продвинутой в этом отношении оказалась Голландия. В средневековье там придумали ещё один способ использования таких мельниц. Королевство Нидерланды почти всё расположено ниже уровня моря. Так как это королевство умудрилось отвоевать половину своей территории у моря???.  В том числе и применением Ветряков. Технология простая—дамбой огораживается осушаемый кусок площади и потом с него откачивается вода, как правило в специально подготовленный котлован, расположенный выше, из которого по специальным каналам вода спускается самотёком в море. Сейчас эту работу делают насосы с дизельным и электрическим приводом, но в 17в это делали ветряки. Часто приходилось строить каскад таких ветряков, так как один ветряк не мог поднять воду на требуемую высоту чисто конструктивно (использовались колёса с черпаками или архимедов винт). Вот так, проводя работы по осушению столетиями (когда такая работа в принципе не могла окупиться для того поколения) голландцы героически отвоёвывали землю у моря для своих внуков и правнуков (нам бы научиться также думать о перспективе):
Защита от наводнений в Нидерландах
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B0%D1%89%D0%B8%D1%82%D0%B0_%D0%BE%D1%82_%D0%BD%D0%B0%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B9_%D0%B2_%D0%9D%D0%B8%D0%B4%D0%B5%D1%80%D0%BB%D0%B0%D0%BD%D0%B4%D0%B0%D1%85
Комплекс ветряных мельниц в провинции Южная Голландия
http://pamiyatnikimira.ru/799
Надо сказать и о соотечественниках, вплоть до 30-х годов в России работало до четверти миллиона ветряных мельниц, т.е. этот вид энергии был прекрасно освоен. В 1929г. именно в СССР была запущена первая в мире Курская ветроэлектростанция (почему-то тогда она оказалась прекрасно окупаемой). Вплоть до 60-х годов СССР вообще лидировал в освоении этого типа энергии, у нас производилось до 9000 ветроустановок в год (это уже крупная серия): http://www.altisten.ru/mL_info_vetroenergetika.php
(В это же время в США работало до 6 млн. ветроустановок различного назначения)
 Так продолжалось пока не были открыты крупные месторождения нефти в Западной Сибири, на какое-то время показалось, что мы сможем нефтью залить весь мир, но уже в 80-е годы руководство страны одумалось и вернулось к этому вопросу, была принята программа развития ветроэнергетики в СССР в которой участвовала и Башкирия. При активной поддержке и центрального и местного руководства начало строиться предприятие по производству ветростанций ВЕТРОЭН и на базе УАИ (УГАТУ) было организовано специализированное КБ по разработке ветростанций различной мощности и назначения. Надо сказать, что до развала СССР кое что успели сделать, было выпущено какое-то количество маломощных  ветроэлектростанций для чабанов и геологов и разработаны перспективные образцы ветряков различного назначения, которые можно поставить на поток и сейчас: http://www.mkset.ru/news/nonstop/12897/. Видимо, это всё надо вспомнить и возобновить.  Более того на территории РБ есть ветроэлектростанции  у деревни Тюпкильды Туймазинского района  (2,2 МВт), т.е. в Башкирии наработан крайне редкий и ценный опыт их эксплуатации.
Поскольку в РБ есть отдалённые деревни, испытывающие перебои в снабжении электроэнергией, отапливающиеся до сих пор дровами.  Стране предстоит осваивать бескрайние просторы Сибири, Крайнего Севера и Дальнего Востока, забрасывать туда миллионы тонн нефтепродуктов крайне дорого и нерационально, в стране миллионы садоводов, которые явно не откажутся от подобных устройств, явно сформировался огромный рынок ветроэнергетических устройств, то есть со сбытом проблем быть не должно. Проблема сейчас чтоб найти свою рыночную нишу, определить стратегию и запустить в производство эти изделия с приемлемой себестоимостью. Для начала надо сформулировать требования к идеальной ветростанции. Здесь невозможно это сделать единственным образом, так как такая установка может быть индивидуального пользования и рассчитанная на большую вырабатываемую мощность. Установка 2го типа должна быть прежде всего надёжной, выдавать электроэнергию постоянно и без колебаний напряжения, частоты и силы тока (что для ветряка почти невозможно). Ветряки первого типа должны быть компактными, надёжными, удобными в эксплуатации, по возможности мобильными, так же выдавать энергию постоянно и стабильную, ремонтопригодными. Решение проблемы видится таким образом. Сначала необходимо запустить то, что проще всего. Это зарядное устройство для мобильников, ноутбуков, различных бытовых приборов на маломощных аккумуляторах. Сейчас главное связь. Если есть связь, люди оторванные от цивилизации не чувствуют себя совершенно оторванными и беззащитными, могут посмотреть новости, кино, пообщаться с родными и самое главное позвать людей на помощь. Но все такие устройства работают от электричества, а взять его в тайге негде. Вот тут и понадобится такое устройство, которое надо либо разработать (либо просто украсть готовое): http://timerobots.ru/gadgeti/400-zarjadka-dlja-telefona-aero-e.html (такую зарядку можно поставить на окно, или вообще куда угодно). В республике есть мощности для такого производства, по моему,  это МАГНЕТРОН, БПО ПРОГРЕСС, САЛИТОН и УППО.  Это бы дало определённую загрузку и позволило бы наработать какой-то опыт. Вторым этапом можно попробовать запустить ветряки для геологов и участников различных экспедиций, чабанов и оленеводов, они должны комбинироваться с дизелем, солнечной батареей. Обеспечивать только радиостанцию, ноутбук, приёмник,  осветительную лампу (т.е. могут быть простейшего типа с простейшей электросхемой и генератором постоянного тока, в принципе под постоянный ток есть и переносные телевизоры), мощностью 1-2 квт.  Такие агрегаты могли бы также освоить вышеперечисленные предприятия. Далее, для индивидуального жилья необходимы уже другие установки. Все развитые страны такие установки создали: Итальянские миниветряки для домашнего пользования: http://www.membrana.ru/particle/3647
Немецкий домашний ветряк
http://www.membrana.ru/particle/13608
Американский домашний ветряк
http://www.membrana.ru/particle/13203
Японский домашний ветряк
http://www.membrana.ru/particle/10910
Британский домашний ветряк
http://www.membrana.ru/particle/10065
Здесь возникает 2 варианта, если дом находится вообще вне централизованной электросети, тогда надо установку чуть помощнее (до 10 квт) и самое главное—очень сложный инвертор, преобразующий электроэнергию (постоянный или переменный ток) в стандартный вид (220В, 50Гц), что в 2 раза дороже, чем просто ветроустановка и может оказаться не оправдано. Либо ветроустановку,  вырабатывающую электричество только на обогрев дома и получение горячей воды (а это 90% энергопотребления любого дома), тогда можно обойтись простой электросхемой и не требуется точно соблюдать напряжение и частоту тока. Более того, вода, как теплоноситель аккумулирующий тепло, даже если ветряк встанет, несколько часов будет поддерживать нормальную температуру. В связи с этим возникает возможность оборудовать такими устройствами и обычные городские квартиры, например:  Ветроустановка которая крепится на стене здания
http://www.cleandex.ru/news/2011/10/17/Wind_Cube_vetroustanovka_kotoraya_krepitsya_na_stene_zdaniya
Минитурбина для городских сквозняков
http://www.membrana.ru/particle/10664
Если в квартире, на обычных батареях отопления есть запорный кран (на западе это давно внедрено) и стоит счётчик тепла (которые у нас пока не производят и не ставят), то можно при наличии ветра перейти на обогрев от такой установки. Соседи из Челябинской области (Челябинский государственный аграрный университет—Николай Егорович Епишков) придумали уникальный экономичный,  ленточный, лучистый электронагреватель высокой эффективности:
Новый способ отопления
http://ricolor.org/rus/6/dr/otoplenie/
http://www.intellect-teplo.ru/Ug_panorama_luchi.html
http://www.findpatent.ru/byowners/108831/
http://sochiplen.ru/index.php/the-news/48-otoplenie-novye-podhody?format=pdf
http://bd.patent.su/2380000-2380999/pat/servl/servletdc2e.html
http://www.rusprofile.ru/id/1491493
http://2074.ru/text/itnews/366.html
http://212.57.147.70/websud/bsr/TEXT.PHP?ID_DOCUM=854485
И жильцы бы получили существенную экономию и в масштабах государства (и республики) была бы огромная экономия топлива, на которое в основном и расходуется городской бюджет. В этой связи надо сказать, что постепенно конструкторская мысль приходит к вертикальной компоновке ветряков—это и эффективнее, и безопаснее, не создаёт такого шума. Работа классических ветроустановок в небольшом радиусе от них наносит вред здоровью.  Российские изобретатели также не явились исключением: Бесплатное электричество (ещё один оригинальный отечественный ветряк)
http://svpressa.ru/society/article/49114/
(Интересно, что в РФ такое сокровище никому не нужно)
Ветродвигатель Шалупова (г. Сим Челябинской обл.)
http://www.ntpo.com/patents_electricity/electricity_2/electricity_76.shtml
Совершенно сознательно не рассматриваем типовые, классические ветряки (кто хочет посмотреть - их много в приложениях), это явно не наша ниша, именно потому, что она полностью занята огромным количеством компаний (например СИМЕНС). В этом случае гораздо проще купить такие установки.
Далее, очень хорошо привести работу ветростанций к такому же состоянию, как гидростанции. Всё-таки гидростанции работают гораздо стабильнее (река может быть более или менее полноводной, но она течёт всегда). Интересно, есть ли такие варианты, когда ветер дует всегда??? Оказывается есть. Вариант 1. – Это вертикальные трубы с постоянной тягой, например: http://vovanuch.blogspot.com/2009/09/blog-post_27.html трубы с турбинами Попова (эта ссылка уже приводилась) и,
 Австралийцы задумали построить самую высокую в мире трубу (с ветрогенератором внутри)
http://www.membrana.ru/particle/16484.
Т.е. в этом случае работа ветрогенератора совершенно стабильна и обеспечивается постоянной тягой. Наверное, наш машиностроительный комплекс смог бы произвести такие устройства, которые способны полностью исключить использование углеводородов. Вариант 2. На большой высоте ветер есть всегда, там текут постоянные воздушные реки. Уже давно возникла идея для выработки электроэнергии использовать летающие ветряки различных типов. Есть проекты самолётов, вертолётов, аэростатов (дирижаблей) и даже воздушных змеев. Примеры: Летающий ветрогенератор
http://engineering.ua/views/letayushchiy-vetrogenerator
Летающие ветростанции дадут неисчерпаемое море энергии.
http://www.popmech.ru/article/8927-energiya-pryamo-s-neba/
Высотный вертолёт будет сбрасывать электричество на землю
http://www.membrana.ru/particle/8420
Аэростат-ветряк
http://zhelezyaka.com/novosti/raznoe/airborne-wind-turbine-6579/
Ещё один летающий ветрогенератор
http://notebook-off.ru/Tehnologii/Spetsialistyi-gotovyat-letayuschiy-vetryanoy-generator.html
Летающий ветрогенератор получил научную премию
http://globalscience.ru/article/read/19809/
Очевидно, что часть подобных проектов мог бы воплотить авиационный кластер РБ, причём работа  нашлась бы всем 5 авиапредприятиям. Республика могла бы выпускать готовый и очень востребованный продукт. Работа таких установок в Европе и америке достаточно опасна из-за густой сети авиалиний и опасности столкновения самолётов с такими самолётами. Но у нас огромные пространства, над которыми вообще не летают самолёты. И у таких установок есть большой плюс—они не привязаны к конкретному месту и их можно перемещать куда угодно. К сожалению пока нет доведённых до конца проектов подобного рода, но это и плюс, т.к. мы можем ещё успеть стать первыми. Перспективы у таких устройств головокружительные—это море постоянной возобновляемой энергии.
Была рассмотрена лишь малая часть этой бесконечной темы (на самом деле только летающим проектам можно посвятить сотни страниц). Тем не менее очевидно, что заниматься подобными инновациями необходимо, есть уже вполне окупаемые проекты, а с развитием техники в ближайшее время станут окупаемыми большинство.

Некоторые материалы по ветроэнергетике
Возродится ли в Башкирии  альтернативная энергетика
http://www.mkset.ru/news/nonstop/12897/

Ветроэнергетика
http://www.compozit.su/branches/wind/

Ветроэнергетика. Проблемы. Поиск. Решение.
http://www.altisten.ru/mL_info_vetroenergetika.php

Энергия ветра
http://rea.org.ua/dieret/Wind/wind.html

Ветропарк (приведены экономические аспекты ветроэнергетики)
http://www.vetropark.org/stati

Защита от наводнений в Нидерландах
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B0%D1%89%D0%B8%D1%82%D0%B0_%D0%BE%D1%82_%D0%BD%D0%B0%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B9_%D0%B2_%D0%9D%D0%B8%D0%B4%D0%B5%D1%80%D0%BB%D0%B0%D0%BD%D0%B4%D0%B0%D1%85

Комплекс ветряных мельниц в провинции Южная Голландия
http://pamiyatnikimira.ru/799

Летающий ветрогенератор
http://engineering.ua/views/letayushchiy-vetrogenerator

Создан ветрогенератор без лопастей (на основе турбины Теслы)
http://www.membrana.ru/particle/4024

Глиняный маг. Технологии Попова
http://vovanuch.blogspot.com/2009/09/blog-post_27.html
(материал приводится в 3 раз только потому, что каждый раз интересуют разные изобретения Владимира Георгиевича Попова, есть у него разработки и по ветроэнергетике)

Сименс создал самые длинные лопасти для ветрогенератора
http://zhelezyaka.com/novosti/raznoe/samaya-bolshaya-lopast-vetrogeneratora-7035/

Ветряки 21 века
http://www.chayka.org/node/2919

Линии электропередачи в Великобритании могут не выдержать мощности вырабатываемой морскими ветроэлектростанциями энергии.
http://www.cleandex.ru/news/2011/10/31/Linii_elektroperedach_v_Velikobritanii_mogut_ne_vyderzhat_rastushchie_moshchnosti_vetroelektrostants

В Дании создали самый мощный ветряк в мире
http://life.comments.ua/2011/04/29/251041/v-danii-sozdali-samiy-moshchniy.html

Летающие ветростанции дадут неисчерпаемое море энергии.
http://www.popmech.ru/article/8927-energiya-pryamo-s-neba/

Высотный вертолёт будет сбрасывать электричество на землю
http://www.membrana.ru/particle/8420

Малогабаритный ветрогенератор
http://engineering.ua/views/malogabaritnyy-vetrogenerator-flamingo-aero-12

Аэростат-ветряк
http://zhelezyaka.com/novosti/raznoe/airborne-wind-turbine-6579/
http://www.membrana.ru/particle/3021

Зарядка для телефона работающая от ветра
http://timerobots.ru/gadgeti/400-zarjadka-dlja-telefona-aero-e.html

Взгляды Бруно Комби на будущую энергетику
http://www.finomenov.ru/economy/35327-mir-ustoit-na-treh-kitah-energosberezhenii-atomnoy-i-alternativnoy-energetike.html

Энергия струйных течений ветра ограничена
http://engineering.ua/articles/energiya-struynyh-techeniy-vetra-ogranichena

Ветрогенератор нового типа
http://engineering.ua/news/vetrogenerator-wind-harvester

Состояние ветроэнергетики в мире
http://www.cleandex.ru/articles/2011/11/11/po_itogam_i_polugodiya_2011_goda_vetroenergetika_prirosla_na_18,4_gvt

Ещё один летающий ветрогенератор
http://notebook-off.ru/Tehnologii/Spetsialistyi-gotovyat-letayuschiy-vetryanoy-generator.html

Самый тихий в мире австралийский ветряк
http://www.membrana.ru/particle/17065

Ветромобиль установил рекорд скорости движения против ветра
http://zhelezyaka.com/novosti/raznoe/vetromobil-blackbird-6975/
http://zhelezyaka.com/novel.php?id=5897

«Дженерал электрик»  создала машину для обследования ветрогенераторов
http://zhelezyaka.com/novosti/roboty/mashina-dlya-obsledovaniya-vetrogeneratorov-6869/

Летающий ветрогенератор получил научную премию
http://globalscience.ru/article/read/19809/

КНР создала план на пятилетку по ветроэнергетике
http://www.energoinform.org/news/2011/energy/110719e.aspx

Морская ветряная электростанция
http://engineering.ua/news/morskaya-vetryanaya-elektrostanciya

Разработан ветряк с раздвижными лопастями.
http://science.compulenta.ru/641887/

Ветроустановка которая крепится на стене здания
http://www.cleandex.ru/news/2011/10/17/Wind_Cube_vetroustanovka_kotoraya_krepitsya_na_stene_zdaniya

Испытан плавающий ветряк способный накапливать кинетическую энергию
http://www.cleandex.ru/news/2011/09/29/Ispytan_plavayushchii_vetryak_sposobnyi_nakaplivat_energiyu

Плавающий ветропарк
http://zhelezyaka.com/novosti/arhitektura/plavayuschiy-vetropark-6489/

Китайский ветрогенератор с памятью
http://konstryktorov.net/alternativnaya-energiya/vetrogenerator-s-pamyatyu/#more-1548

Мост будет собирать энергию солнца и ветра
http://engineering.ua/views/most-solar-wind-budet-sobirat-energiyu-solnca-i-vetra

Бесплатное электричество (ещё один оригинальный отечественный ветряк)
http://svpressa.ru/society/article/49114/
(Интересно, что в РФ такое сокровище никому не нужно)

Воздушные змеи, собирающие энергию ветра
http://engineering.ua/views/kitegen-vozdushnye-zmei-sobirayushchie-energiyu-vetra

Ветроулавливающая турбина нового типа
http://zemladom.org/articles-54-4944.html

Ветрогенератор,  безопасный для птиц
http://zhelezyaka.com/novosti/raznoe/cwp-vetrogenerator-7179/

Ветроустановки будут изготавливать из дерева
http://zhelezyaka.com/novosti/raznoe/vetroustanovki-iz-dereva-7205/

Ветрогенератор с вертикальной компоновкой
http://www.youtube.com/watch?v=3dLo-Kc897w&feature=player_embedded#!

Ещё такой вертикальный ветрогенератор
http://www.youtube.com/watch?v=_jUtRipZM_A&feature=related

Уникальный 2-х лопастной ветряк
http://www.membrana.ru/particle/17163

Надувной ветряк
http://www.membrana.ru/particle/16786

Австралийцы задумали построить самую высокую в мире трубу (с ветрогенератором внутри)
http://www.membrana.ru/particle/16484

Как сохранить энергию ветра под водой
http://www.membrana.ru/particle/3887

Как сохранить ветер в холодильнике
http://www.membrana.ru/particle/11173

Норвегия начала эксперимент по объединению ветряной и водородной энергетики
http://www.membrana.ru/particle/7156

Китайская ветростанция на 200 МВТ
http://www.membrana.ru/particle/10231

Итальянские миниветряки для домашнего пользования
http://www.membrana.ru/particle/3647

Немецкий домашний ветряк
http://www.membrana.ru/particle/13608

Американский домашний ветряк
http://www.membrana.ru/particle/13203

Японский домашний ветряк
http://www.membrana.ru/particle/10910

Британский домашний ветряк
http://www.membrana.ru/particle/10065

Минитурбина для городских сквозняков
http://www.membrana.ru/particle/10664

Миниэлектростанция  в виде дерева
http://www.membrana.ru/particle/13142

Ветродвигатель Шалупова (г. Сим Челябинской обл.)
http://www.ntpo.com/patents_electricity/electricity_2/electricity_76.shtml
Subscribe
promo kolybanov 16:03, Четверг 3
Buy for 50 tokens
Ахметшин Ралиф Файзелович.Член СХ России.Приглашаю Вас в частную художественную студию для взрослых.Провожу занятия по академическому рисунку(гипсы,натюрморт),академической живописи(натюрморт,пейзаж),композиции.Образование:Уфимский авиационный институт,1985,Уфимское училище искусств,1992.…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 4 comments