Vindkraftspark [1] (WPP) - flera vindkraftverk , samlade på en eller flera platser och kombinerade till ett enda nätverk. Stora vindkraftsparker kan bestå av 100 eller fler vindkraftverk . Ibland kallas vindparker för vindparker (vindparker).
Det första vindkraftverket - engelsmannen Blyths " kvarn " med en diameter på 9 meter - byggdes 1887 vid Blyths dacha i Marykirk ( Storbritannien ) [2] . Blyth erbjöd överflödig elektricitet från sin "kvarn" till folket i Marykirk för att lysa upp huvudgatan, men fick avslag eftersom de trodde att elektriciteten var " djävulens verk " [3] . Senare byggde Blyth ett vindkraftverk för att förse det lokala sjukhuset, galningsanstalten och dispensären i nödsituationer [4] , men Blyths teknologi ansågs inte vara ekonomiskt gångbar och nästa vindkraftpark dök inte upp i Storbritannien förrän 1951 [4] .
Den första automatiskt styrda vindturbinen av amerikanen Charles Brush dök upp 1888 och hade en rotordiameter på 17 meter [4] .
Modern vindkraftsindustri började sin utveckling på 1980-talet. med turbiner med en kapacitet på endast cirka femtio kW [5] .
I Sovjetunionen, i början av 1980-talet, utvecklades en plan för byggandet av vindkraftsparker för att ge energi till autonoma anläggningar i Fjärran Norden (som skulle byggas av militära byggare) [6] .
Den vanligaste typen av vindkraftspark idag. Vindgeneratorer installeras på kullar eller kullar.
En industriell vindgenerator byggs på en förberedd plats på 7-10 dagar. Att få myndighetsgodkännanden för byggandet av en vindkraftspark kan ta ett år eller mer.
För byggandet krävs en väg till byggarbetsplatsen, tung lyftutrustning med en räckvidd på mer än 50 meter, eftersom gondolerna är installerade på en höjd av cirka 50 meter.
Kraftverket är anslutet med kabel till transmissionsnätet.
Den största vindkraftparken för tillfället är Gansu kraftverk , beläget i Gansu-provinsen i Jiuquan stadsdistrikt, Kina. Den totala effekten är 7965 MW.
Kustnära vindkraftsparker byggs på ett litet avstånd från havets eller havets kust. En bris blåser på kusten med en daglig frekvens , vilket orsakas av ojämn uppvärmning av landytan och reservoaren . Dagtiden, eller havsbrisen, rör sig från vattenytan till land, och nattetid, eller kustbrisen, från den kylda kusten till reservoaren.
Vindkraftsparker till havs byggs till havs, 10-60 km från kusten . Vindkraftsparker till havs erbjuder ett antal fördelar:
Offshorekraftverk byggs på ytor av havet med grunt djup. Vindkraftverkstorn installeras på pålfundament som drivs ned till ett djup av 30 meter. El överförs till marken genom undervattenskablar. För konstruktion och underhåll av sådana kraftverk används jack-up fartyg .
Offshorekraftverk är dyrare att bygga än sina motsvarigheter på land. Generatorer kräver högre torn och mer massiva fundament. Salt havsvatten kan leda till korrosion av metallstrukturer.
I slutet av 2008 uppgick den totala kapaciteten för havskraftverk världen över till 1 471 MW, och 2008 byggdes 357 MW havskapacitet över hela världen.
Den största offshorestationen 2009 var kraftverket Middelgrunden( Danmark ) med en installerad effekt på 40 MW [7] . 2013 blev London Array (Storbritannien) störst med en installerad effekt på 630 MW [8] .
Storbritannien:
Den första prototypen för flytande vindkraftverk byggdes av H Technologies BV i december 2007. Vindgeneratorn med en kapacitet på 80 kW är installerad på en flytande plattform 10,6 nautiska mil från södra Italiens kust i ett havsområde som är 108 meter djupt.
Det norska företaget StatoilHydro har utvecklat flytande vindkraftverk för djuphavskraftverk. StatoilHydro byggde en demo på 2,3 MW i september 2009 [12] . Turbinen, kallad Hywind, väger 5 300 ton och är 65 meter hög. Den ligger 10 kilometer från ön Karmoy, inte långt från Norges sydvästra kust.
Ståltornet på denna vindgenerator går under vatten till ett djup av 100 meter. Tornet reser sig 65 meter över vattnet. Rotordiametern är 82,4 m. Ballast (grus och stenar) placeras i dess nedre del för att stabilisera vindkraftverkets torn och sänka ner det till ett förutbestämt djup . Samtidigt hålls tornet från att driva av tre kablar med ankare fästa i botten. El överförs till land via en undervattenskabel.
Under 2017 ökade företaget turbineffekten till 6 MW och rotordiametern till 154 meter [13] .
Svävande vindkraftverk är vindkraftverk placerade högt över marken för att använda en starkare och mer ihållande vind [14] [15] . Konceptet utvecklades på 1930-talet i Sovjetunionen av ingenjör Egorov [16] .
Den nuvarande rekordhållaren är Vestas V164-8.0-MW . Denna prototyp är mycket ny[ när? ] installerades vid det danska National Large Turbine Test Centeri Osterild. Höjden på Vestas-axeln är 460 fot (140 meter), turbinbladen är över 720 fot (220 meter) höga.
Den första bergsvindkraftsparken i det postsovjetiska rymden med en kapacitet på 1,5 MW lanserades vid Kordai- passet i Zhambyl-regionen i Kazakstan 2011.
Vindkraftverk byggs på platser med hög medelvindhastighet - från 4,5 m/s och uppåt .
En förstudie av områdets potential genomförs. Vindmätare installeras på en höjd av 30 till 100 meter, och inom ett eller två år samlar de information om vindens hastighet och riktning. Den erhållna informationen kan kombineras till tillgänglighetskartor för vindkraft. Sådana kartor (och speciell programvara ) tillåter potentiella investerare att bedöma avkastningen på projektet.
Vanlig meteorologisk information är inte lämplig för byggande av vindkraftsparker, eftersom denna information om vindhastigheter har samlats in på marknivå (upp till 10 meter) och inom städer eller på flygplatser.
I många länder produceras vindkartor för vindenergi av statliga myndigheter eller med statligt stöd. Till exempel, i Kanada, har Department of Development och Department of Natural Resources skapat Canadian Wind Atlas and WEST (Wind Energy Simulation Toolkit) - en datormodell som låter dig planera installationen av vindkraftverk i alla områden av Kanada.
2005 skapade FN:s utvecklingsprogram en vindkarta för 19 utvecklingsländer .
Vindhastigheten ökar med höjden. Därför byggs vindkraftsparker på toppen av kullar eller kullar , och generatorer installeras på torn 30-60 meter höga. Objekt som kan påverka vinden beaktas: träd, stora byggnader osv.
WPPs minskar direkt arean av mark som är lämplig för jordbruksbruk, eftersom jordbruksaktiviteter direkt under WPPs inte är möjliga. Vindkraftsparker påverkar beteendet hos nötkreatur och andra boskap negativt på betesmarker mellan väderkvarnar.
För närvarande pågår fortfarande studier som syftar till att klargöra den ekonomiska effektiviteten av vindkraftsparker. Med seriösa kapitalinvesteringar kan återbetalningstiden för sådana investeringsprojekt vara lägre än för värme- eller kärnenergiprojekt. Det råder också tvivel om tillförlitligheten av generering jämfört med de nämnda alternativa metoderna. Under fryssäsongen i USA 2020 misslyckades många vindkraftsparker och produktionen avbröts i flera månader, vilket utesluter vindkraftsparker från listan över källor som är lämpliga som huvudsakliga, men tillåter dem att betraktas som ytterligare energikällor.
Vid byggandet av vindkraftsparker beaktas vindkraftverkens påverkan på miljön . Lagar som antagits i Storbritannien , Tyskland , Nederländerna och Danmark begränsar bullernivån från ett fungerande vindkraftverk till 45 dB på dagen och 35 dB på natten. Minsta avstånd från installationen till bostadshus är 300 m.
Moderna vindkraftsparker slutar fungera under säsongens flytt av fåglar .
År 2021 slog norska högsta domstolen fast att två vindkraftsparker på Fosenhalvön skadar samiska renskötare genom att begränsa tillgången till deras betesmarker, 151 vindkraftverk kan stängas av [17] [18] .
Vindkraftparken på Fosenhalvön i västra Norge , med 151 turbiner färdigställda 2020, är en del av den största landbaserade vindkraftsparken i Europa.
1931 byggdes Ufimtsev Wind Power Station i Kursk - världens första vindkraftverk med ett tröghetsbatteri [20] , uppfinnaren A. G. Ufimtsev .
Det andra vindkraftverket i Sovjetunionen byggdes 1931 i Balaklava på Karanhöjderna. Med en kapacitet på 100 kW [21] var den den största i Europa vid byggtiden. Den experimentella vindturbinen utvecklades under ledning av uppfinnaren Yu. V. Kondratyuk . Före kriget genererade han elektricitet för spårvagnslinjen Balaklava-Sevastopol . Under det stora fosterländska kriget förstördes den [22] .
Efter kriget behärskade den sovjetiska industrin produktionen av en serie olika vindkraftverk med en kapacitet på 3-4 kilowatt, efterfrågade på landsbygden. Under perioden 1950 till 1955 i Sovjetunionen var det en topp i produktionen av vindkraftverk - upp till 9 tusen stycken per år med en enhetskapacitet på upp till 30 kW. Men med utvecklingen av stora termiska kraftverk och vattenkraftverk, uppkomsten av kärnkraftverk, avbröts serieproduktionen av vindkraftverk. Det var först 1987 som programmet för ren energi antogs, enligt vilket man planerade att bygga 57 000 vindkraftverk till 1995 på bekostnad av statlig finansiering. Men på grund av ett långt uppehåll i utvecklingen och byggandet av vindkraftsparker var industrin inte redo för utveckling nästan från grunden, och efter kollapsen av den sovjetiska ekonomin som snart följde, inskränktes programmet.
I det postsovjetiska Ryssland sker utvecklingen av vindenergi endast med tillkomsten av utländska innehavare av modern teknik, medan produktionen av utrustning är lokaliserad. Hög konkurrens på vindkraftsmarknaden och ett konsekvent utbyte av importerade komponenter har redan lett till en minskning av kostnaderna för att bygga vindkraftsparker under världsgenomsnittet [23] .
För 2020 beräknas den totala kapaciteten för vindkraftsparker i landet till 905 MW [24] .
Det största vindkraftverket i Ryssland byggdes av det statliga företaget Rosatom i Stavropol-territoriet , dess installerade kapacitet är 210 MW.
Det största komplexet av vindkraftverk - Sulinskaya, Kamenskaya, Gukovskaya och den första etappen av vindkraftparken Kazachya ligger i Rostov-regionen , den totala kapaciteten är 350 MW.
Anadyr vindkraftpark har en kapacitet på 2,5 MW.
Kapaciteten hos vindkraftparken Tyupkilda (Bashkortostan) är 1,65 MW.
Vindkraftparken Zapolyarnaya , som ligger nära staden Vorkuta i Komi , har en kapacitet på 1,5 MW, byggd 1993. Den består av sex AVE-250-enheter av rysk-ukrainsk produktion med en kapacitet på 250 kW vardera.
Ett experimentellt demonstrationsvindkraftverk med en kapacitet på 250 kW byggs nära Murmansk [25] . I byn Pyalitsa , i maj 2014, öppnades den första vindkraftsparken i Murmansk-regionen . Fram till 2016 är det också planerat att ytterligare introducera vindkraftsparker i Lovozersky- och Tersky- distrikten i regionen [26] .
Den första bergsvindkraftsparken med en kapacitet på 1,5 MW i det postsovjetiska rymden lanserades vid Kordai- passet i Zhambyl-regionen i Kazakstan 2011 [27] . Höjden på platsen är 1200 meter över havet. Den genomsnittliga årliga vindhastigheten är 5,9 m/s. Under 2014 utökades antalet Vista International-vindkraftverk med en kapacitet på 1,0 MW vid vindkraftparken Kordai till 9 enheter med en designkapacitet på 21 MW [28] .
I framtiden är det planerat att driftsätta vindkraftverken Zhanatas (400 MW) och Shokpar (200 MW).
I februari 2015, i östra Karpaterna, nära staden Stary Sambir , togs den första bergsvindkraftsparken i västra Ukraina , Stary Sambir 1, i drift med en kapacitet på 13,2 MW (total kapacitet 79,2 MW). Den består av dansktillverkade VESTAS V-112 vindkraftverk med en nominell kapacitet på 6,6 MW [29] . Platsens höjd är 500-600 m över havet, den genomsnittliga årliga vindhastigheten är 6,3 m/s [30] .
industrier | ||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Energi | |||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
struktur efter produkter och branscher | |||||||||||||||||||||||||||
Kraftindustri : el |
| ||||||||||||||||||||||||||
Värmetillförsel : värmeenergi |
| ||||||||||||||||||||||||||
Bränsleindustri : bränsle _ |
| ||||||||||||||||||||||||||
Lovande energi : |
| ||||||||||||||||||||||||||
Portal: Energi |