Ветроэнергетика. Этапы истории ветроэнергетики

1.

Ветроэнергетика
Выполнил ученик 10Е Батурин Илья

2.

Этапы истории ветроэнергетики
Энергия ветра использовалась человеком с древнейших времен. Сначала в
мореплавании до появления паровой машины, заменившая паруса на судах. Но и
ветроэнергетика имеет многовековую историю. Первые простые ветродвигатели
применяли в глубокой древности в Египте и Китае. В Египте около м. Александрия до
сих пор сохранились остатки каменных ветряных мельниц, барабанного типа с
вертикальной осью вращения, построенные еще в 2-1 вв. до н.э. В 7 веке н.э. в Персии
(Иране), Греции (рис. 1.1) были построены более совершенные конструкции крыльчатые с горизонтальной осью вращения. Несколько позже, видимо в 8-9 вв.
ветряные мельницы появились в Западной Европе и на Руси. Начиная с 13 века
ветродвигатели получили широкое распространение в Голландии, Дании, Англии и
России для подъема воды, измельчения зерна и в качестве привода различных станков и
механизмов.
В 1582 г.. В Голландии была построена первая маслобойня, использующая энергию
ветра. В середине XIX в. в Голландии использовалось для различных целей около 9 тыс.
ветродвигателей. В период промышленной революции с введением паровых двигателей
использования энергии ветра в Голландии пошло на убыль. В начале XX в. здесь
работало только около 2,5 тыс. ветродвигателей, а до 1960 г.. менее 1 тыс. из них все
еще находились в рабочем состоянии.

3.

В конце XIX века появилась идея использовать энергию ветра для генерирования
постоянного электрического тока. На рисунке показана ветроустановка Браша
мощностью 12 кВт, генерировала постоянный ток для зарядки аккумуляторных батарей.
Система в целом работала автоматически в течение 20 лет и требовала минимального
ухода. Установка Браша стала важным этапом в истории развития ветроэнергетики. Вопервых, она была достаточно большой. Во-вторых, в ней была использована
двухступенчатая повышающая ременная трансмиссия с передаточным числом 50: 1, при
этом генератор вращался со скоростью 500 об / мин. 1, наконец, это была первая
попытка соединить хорошо развитую систему ветряной мельницы с новой
электрической технологией. В то же время установка показала, что ветротурбины
слишком медленные и малоэффективны для електрогенерирования. Следующий
важный шаг перехода от ветряных мельниц в ветроэнергетических установок сделал
Пол Лакур в Дании в начале прошлого века. Он был первым, кто создал
аэродинамическую трубу и применил аэродинамический профиль в своих
витроустаковках. Тогда же была предложена скоростная трехлопастная ветротурбина,
что лопасти с аэродинамическим профилем. Она вращала генератор мощностью 3 кВт
при напряжении 110 В. Интересно отметить, что именно на этапе развития маленьких
ветроустановок возникла проблема оптимального количества лопастей для
ветротурбины. Двухлопастные ветротурбины выдерживали значительные вибрации при
изменении направления ветра, тогда как трехлопастные не имели этого недостатка.
В 1925 году был создан новый вид ротора - ротор Савониуса, названный в честь его
создателя. Преимуществами такого типа роторов является высокий стартовый момент
и способность воспринимать ветер с любой стороны, а недостатками - низкая
быстроходность и коэффициент использования энергии ветра, а также значительная
масса конструкции. Другим новым типом ветротурбины, появившейся в 30-х годах
прошлого века, была вертикальная ветротурбина, предложенная Ф. Дарье. Этот тип
ветротурбины практически не использовался до начала 1970-х годов, когда в Канаде, а
затем и в других странах начались исследования больших ветроагрегатов с таким
ротором.

4.

Установка Браша

5.

Основой теории ветродвигателей является разработки и результаты
исследований, выполненных в Центрального аэрогидродинамического
института (ЦАП) и в других организациях в период с 1920 по 1950 год Н.Е.
Жуковским, К.П. Ветчинкин, А. Уфимпевим, С.М. Белоцерковский, К.К.
Федяевським, С. Сабинин, Г.Ф. Проскурой, А.И. Борисенко, Д. Я.
Алексалольським, Ю.В. Кондратюком, К.П. Вашкевичем и другими
учеными, которые разработали и осуществили на практике несколько
эффективных схем ветроустановок, позволяющие плавно изменять
скорость вращения ветроколеса и мощность генератора. Эти
разработки, развитие этих идей и воплощения их в проекты
современных ВЭС с дополнением современными материалами и
новейшими знаниями по аэродинамике турбин, динамике и прочности
конструкций - основа современной ветроэнергетики.

6.

Ученые ветроэнергетики:

7.

Страны лидеры ветроэнергетики

8.

Первое место. Электростанция
«Ганьсу»
Этот ветряной комплекс расположен на территории Китая, в пустыне
неподалёку от города Цзюцюань. Работать ВЭС начала с 2009 года, а своё
название получила от провинции, где она расположена.

9.

«Альта»
Расположена в США на перевале Техачапи в штате Калифорния. Эта одна из
первых ветряных электростанций такого масштаба, она была введена в
эксплуатацию в 2010 году. До недавнего времени это была не только старейшая,
но и самая мощная ВЭС. Однако ей пришлось уступить своё первенство Китаю,
когда «Ганьсу» достигла более высоких показателей.

10.

«Муппандал»
Находится на территории Индии в южном штате Тамилнаду. Она
введена в эксплуатацию в 2011 году и к настоящему времени
достигла мощности в 1,5 ГВт.

11.

Список дитературы:
https://studbooks.net/83010/tehnika/razvitie_vetroenerget
iki
https://yandex.ru/images/search?img_url=https%3A%2F%2Fe
neca.by%2Fstorage%2Fphotos%2F1%2Fstat%2F49%2F3.jpg&lr
=56&pos=14&rpt=simage&source=serp&text=страны%20л
идеры%20по%20ветроэнергетике
https://nova-sun.ru/alternativnaya-energetika/krupnejshievetryanye-elektrostantsii
https://www.c-o-k.ru/articles/rossiyskaya-vetroenergetikanauchnokonstruktorskie-shkoly-etapy-razvitiya-perspektivy

12.

Ветроэнергетика
Выполнил ученик 10Е Батурин Илья