призинтация по Физеки Иван Дячук

1.

Энергия ветра:
физические основы,
история и современное
использование
Государственное автономное профессиональное образовательное
учреждение Московской области «Профессиональный колледж
«Московия»
Индивидуальный проект по физике
Обучающийся: Дячук Иван • Руководитель: Дедовец Г.В.
г.о. Подольск, 2026 г.

2.

Введение — актуальность и цели
Актуальность
Цель
Энергетический кризис,
Изучить физику ветра, историю,
глобальное потепление.
технологии и перспективы
Мощность ВЭС в мире >900 ГВт
ветроэнергетики
(2025). Россия использует <1%
потенциала (>100 ГВт)
Задачи
Объект / Предмет
Понять природу ветра; вывести
Объект: ветер как физическое
формулу мощности; рассчитать
явление. Предмет: устройства,
ВЭУ; изучить исторические и
преобразующие энергию ветра
современные устройства;
оценить экологию и экономику

3.

Физическая природа и мощность потока
Ключевые положения
Ветер — движение воздуха из-за разности давления
(неравномерный нагрев Земли)
Мощность потока пропорциональна плотности, площади и
кубу скорости
Ометаемая площадь ротора: S = π·D² / 4
Формула мощности: P = ½·ρ·S·V³
Рост скорости ×2 → мощность ×8

4.

Пример расчёта и предел Беца
Параметры
Поток энергии
D = 20 м → S = 314 м²; ρ = 1,225
V = 6 м/с → Pпотока ≈ 41,5 кВт
кг/м³
V = 12 м/с → Pпотока ≈ 332 кВт
КПД
Предел Беца = 59,3% (теоретический)
Реальный (ротор+генератор+редуктор) ≈ 41%
При V=12 м/с → Pэл ≈ 136 кВт

5.

Краткая история использования
Парусный флот
Ветряные
мельницы
Аэромоторы (XIX–
XX вв.)
XIX в. — мощность до
Персия VII в., Европа с XII
Для водоподъёма;
~250 кВт
в. — КПД 15–20%,
запускаются при 3–4 м/с;
мощность 10–30 кВт
ресурс 20–30 лет
Древний Египет, клиперы

6.

Экология, экономика и
потенциал в России
Экология и цена
Потенциал и регионы
Потенциал России >100 ГВт,
Выбросы CO₂ (г/кВт·ч): уголь
820 • газ 490 • ветер 11
Стоимость ВЭС: 2,5–4,5
руб/кВт·ч (сопоставимо с
используется <1%
морей
газом)
Окупаемость ВЭУ 3 МВт ≈ 5 лет
Побережья арктических
Дальний Восток
Степи — Калмыкия,
Ставрополье
Горные перевалы Кавказа и
Алтая

7.

Выводы
Закон
Ограничение
Эволюция
Мощность потока ∝ V³ —
Предел Беца 59,3%;
От парусов и мельниц — к
ключевой фактор
реальный КПД ≈ 40–48%
ВЭУ с КПД 40–45%
Экономика и
экология
Ветер чище угля в ~75 раз
по CO₂; цена энергии
эффективности
сопоставима с газом
Перспектива для России
Итог
Используется <1% потенциала — есть значительный резерв
Гипотеза подтвердилась: в ветроактивных зонах ВЭУ дают
для развития
конкурентную и чистую энергию
Рекомендации: фокус на ветроактивные регионы; инвестиции в инфраструктуру и обслуживание