Ветроэлектрические станции

Введение

Современное общество к концу ХХ века столкнулось с  энергетическими проблемами, которые  приводили известной степени  даже к кризисам. Человечество старается  найти новые источники энергии, которые были бы выгодны во всех отношениях: простота добычи, дешевизна транспортировки, экологическая чистота, восполняемость. Уголь и газ отходят на второй план: их применяют только там, где невозможно использовать что-либо другое. Всё большее место в нашей жизни занимает атомная энергия: её можно использовать как в ядерных реакторах космических челноков, так и в легковом автомобиле.

Все традиционные источники энергии обязательно  закончатся, особенно при постоянно  возрастающих потребностях людей. Поэтому  на рубеже XXI века человек стал задумываться о том, что станет основой его существования в новой эре. Есть и другие причины, в связи с которыми человечество обратилось к альтернативным источникам энергии. Во-первых, непрерывный рост промышленности, как основного потребителя всех видов энергии (при нынешней ситуации запасов угля хватит примерно на 270 лет, нефти на – 35 – 40 лет, газа – на 50 лет). Во-вторых, необходимость значительных финансовых затрат на разведку новых месторождений, так как часто эти работы связаны с организацией глубокого бурения (в частности, в морских условиях) и другими сложными и наукоемкими технологиями. И, в третьих, экологические проблемы, связанные с добычей энергетических ресурсов. Не менее важной причиной необходимости освоения альтернативных источников энергии является проблема глобального потепления. Суть ее заключается в том, что двуокись углерода (СО₂), высвобождаемая при сжигании угля, нефти и бензина в процессе получения тепла, электроэнергии и обеспечения работы транспортных средств, поглощает тепловое излучение поверхности нашей планеты, нагретой Солнцем и создает так называемый парниковый эффект.

 

Ветроэлектрические  станции (ВЭС)

 

Ветер один из самых  доступных и возобновляемых источников энергии. В отличие от Солнца он может  с его помощью зимой и летом, днем и ночью, на севере и на юге можно вырабатывать электроэнергию. Основные параметры ветра - скорость и направление - меняются подчас очень быстро и непредсказуемо, что делает этот вид энергоресурса очень ненадёжным. Таким образом, встают две проблемы, которые необходимо решить для полноценного использования энергии ветра. Во-первых, это возможность «собирать» кинетическую энергию ветра с максимальной площади. Во-вторых, еще важнее добиться равномерности, постоянства ветрового потока. Первую проблему можно легко решить, установив несколько ветроэлектрических установок.

Ветроэлектрическая  станция − ветроэнергетическая  установка, преобразующая кинетическую энергию ветрового потока в электрическую. Ветроэлектрическая станция состоит  из ветродвигателя, генератора электрического тока, автоматических устройств управления работой ветродвигателя и генератора, сооружений для их установки и обслуживания. Ветродвигатель — двигатель, использующий кинетическую энергию ветра для выработки механической энергии. В качестве рабочего органа ветродвигателя, воспринимающего энергию ветрового потока и преобразующего её в механическую энергию вращения вала, является ротор, барабан с лопатками, ветроколесо. В зависимости от типа рабочего органа и положения его оси относительно потока различают ветродвигатели карусельные, барабанного типа и крыльчатые.

У карусельных  ветродвигателей ось вращения рабочего органа вертикальна. Ветер давит  на лопасти, расположенные по одну сторону  оси, а лопасти по другую сторону  оси прикрываются ширмой либо специальным  приспособлением поворачиваются ребром к ветру. Так как лопасти движутся по направлению потока, то их окружная скорость не может превышать скорости ветра. Поэтому карусельные ветродвигатели относительно тихоходны, более громоздки и менее эффективны, чем крыльчатые. Коэффициент использования энергии ветра, оценивающий степень энергетического совершенства ветродвигателя и показывающий, какая доля энергии ветрового потока преобразуется в механическую энергию, у них не превышает 0,15. Такие же недостатки присущи ветродвигателю барабанного типа, у которого вал барабана расположен горизонтально и перпендикулярно направлению ветрового потока. Преимущественное распространение получили крыльчатые ветродвигатели, у которых ось ветроколеса горизонтальна и параллельна направлению потока. Они имеют наивысший коэффициент использования энергии ветра до 0,48 и более надёжны в эксплуатации. Так как лопасть с наконечником крепления к ступице называется крылом, то и ветродвигатели такого типа получил название крыльчатого. В зависимости от числа лопастей различают ветроколеса быстроходные: менее 4, средней быстроходности: от 4 до 8 и тихоходные: более 8 лопастей. Поэтому чем меньше лопастей тем выше угловая скорость.

В большинстве  случаев ветроэлектрические станции  пользуются как источником электроэнергии относительно небольшой мощности в местах, характеризующихся хорошим ветровым режимом и удалённых от сетей централизованного электроснабжения. Наиболее перспективно применение ветроэлектрических станций в сельском хозяйстве. Для получения высоких мощностей от ВЭС необходимо размещать несколько ветроэлектрических установок на большой площади. ВЭС малоймощности имеют генераторы постоянного или переменного тока и работают с батареями электрохимических аккумуляторов, которые не только запасают энергию на периоды безветрия, но и сглаживают пульсации напряжения. ВЭС средней и большой мощности вырабатывают переменный ток. При использовании ветра возникает серьезная проблема: избыток энергии в ветреную погоду и недостаток ее в периоды безветрия. При изолированной работе для улучшения качества энергии и её кратковременного аккумулирования ВЭС снабжают инерционными аккумуляторами и электрическими регуляторами напряжения.

Устройство  ветроэлектрической установки

Основные компоненты установок обоих типов: ветроколесо (ротор), преобразующее энергию набегающего ветрового потока в механическую энергию вращения оси турбины. Диаметр ветроколеса колеблется от нескольких метров до нескольких десятков метров. Частота вращения составляет от 15 до 100 об/мин. Обычно для соединенных с сетью ВЭУ частота вращения ветроколеса постоянна. Для автономных систем с выпрямителем и инвертором - обычно переменная; мультипликатор - промежуточное звено между ветроколесом и электрогенератором, который повышает частоту вращения вала ветроколеса и обеспечивает согласование с оборотами генератора.

 

Исключение  составляют ВЭУ малой мощности со специальными генераторами на постоянных магнитах; в таких ветроустановках  мультипликаторы обычно не применяются; башня (ее иногда укрепляют стальными растяжками), на которой установлено ветроколесо. У ВЭУ большой мощности высота башни достигает 75 м. Обычно это цилиндрические мачты, хотя применяются и решетчатые башни;

основание (фундамент) предназначено для предотвращения падения установки при сильном ветре. Кроме того, для защиты от поломок при сильных порывах ветра и ураганах почти все ВЭУ большой мощности автоматически останавливаются, если скорость ветра превышает предельную величину. Для целей обслуживания они должны оснащаться тормозным устройством. Горизонтально-осевые ВЭУ имеют в своем составе устройство, обеспечивающее автоматическую ориентацию ветроколеса по направлению ветра. Диапазон размеров ветроэлектрических установок Размер ВЭУ зависит от предполагаемого использования. Основной характеристикой, определяющей размер этих систем, является мощность ветроагрегата. Например, для работы на сеть возможно применение ВЭУ мощностью 50 кВт и выше. ВЭУ меньшей мощности обычно используются как автономные. Например, ВЭУ для электроснабжения жилого дома может быть мощностью от нескольких сотен Вт до 10 кВт в зависимости от нагрузки и энергопотребления. В состав подобных ВЭУ обычно входят АБ, а во многих случаях и дизель-генератор в качестве резервного источника энергии во время длительных периодов безветрия. Небольшие предприятия и удаленные поселки могут использовать ВЭУ существенно большей мощности. Маломощные турбины (менее 1 кВт) могут быть использованы для заряда аккумуляторов и электроснабжения малой нагрузки (связь, освещение, электроинструмент, телевизор и т.п.). Ветроэнергетические установки (ВЭУ)

ВЭУ достигли сегодня  уровня коммерческой зрелости и в  местах с благоприятными скоростями ветра могут конкурировать с  традиционными источниками электроснабжения. Из всевозможных устройств, преобразующих энергию ветра в механическую работу, в подавляющем большинстве случаев используются лопастные машины с горизонтальным валом, устанавливаемым по направлению ветра. Намного реже применяются устройства с вертикальным валом.

 

Целесообразность  ВЭУ 

Установка ВЭУ оказывается целесообразной только в местах, где среднегодовые скорости ветра достаточно велики. КПД достигает для лучших ветровых колес примерно 0,45. Это означает, например, что ветровое колесо с длиной лопасти 10 м при скорости ветра 10 м/с может иметь мощность на валу в лучшем случае 85 кВт.

 

Наибольшее распространение  из установок, подсоединяемых к сети, сегодня получили ветроэнергетические  установки (ВЭУ) с единичной мощностью  от 100 до 500 кВт. Удельная стоимость ВЭУ  мощностью 500 кВт составляет сегодня около 1200 долл/кВт и имеет тенденцию к снижению. Расчетная скорость ветра для больших ВЭУ обычно принимается на уровне 11-15 м/с. Вообще, как правило, чем больше мощность агрегата, тем на большую скорость ветра он рассчитывается. Однако в связи с непостоянством скорости ветра большую часть времени ВЭУ вырабатывает меньшую мощность.

Считается, что если среднегодовая  скорость ветра в данном месте  не менее 5-7 м/с, а эквивалентное число  часов в году, при котором вырабатывается номинальная мощность не менее 2000, то такое место благоприятно для установки крупной ВЭУ и даже ветровой фермы. Автономные установки киловаттного класса, предназначенные для энергоснабжения сравнительно мелких потребителей, могут применяться и в районах с меньшими среднегодовыми скоростями ветра.Сегодня в некоторых промышленно развитых странах установленная мощность ВЭУ достигает заметных значений. Так, в США установлено более 1,5 млн. кВт ВЭУ, в Дании ВЭУ производят около 3% потребляемой страной энергии; велика установленная мощность ВЭУ в Швеции, Нидерландах, Великобритании и Германии. По мере совершенствования оборудования ВЭУ и увеличения объема их выпуска стоимость ВЭУ, а значит, и стоимость производимой ими энергии снижаются. Если в 1981г. Стоимость электроэнергии производимой ВЭУ, составляла примерно 30 американских центов за кВт.ч, то сегодня она составляет 6-8 центов. В развивающихся странах интерес к ВЭУ связан в основном с автономными установками малой мощности, которые могут использоваться в деревнях, удаленных от систем централизованного электроснабжения.

Такие установки уже сегодня  конкурентоспособны с дизелями, работающими

на привозимом топливе. Однако в некоторых случаях непостоянство  скорости ветра заставляет либо устанавливать  параллельно с ВЭУ аккумуляторную батарею, либо резервировать ее установкой на органическом топливе.

 

Типы  ВЭУ

 

Типы ВЭУ  могут быть соединены с сетью  и передавать энергию в местную  электросеть, или могут быть автономными, где потребитель находится в  непосредственной близости от ветроагрегата.

 

Автономные системы энергоснабжения. Любая автономная система, в том числе и ветроэлектрическая, работает независимо от сети централизованного энергоснабжения. В этих условиях ВЭУ может функционировать самостоятельно, использоваться как дублер любого другого генератора или применяться в сочетании с другими энергетическими установками в качестве компонента комбинированной системы энергоснабжения. Такие системы используются для подъема воды или для электроснабжения домов, ферм или производственных помещений малых предприятий. Как правило, маломощные автономные ВЭУ генерируют постоянный ток для заряда АБ.

 

Система содержит инвертор для преобразования постоянного  тока в переменный с напряжением 230 В. В настоящее время в России получили распространение такие  ветроэнергетические установки мощностью до 0,5 кВт. Разработаны и используются опытные образцы ВЭУ мощностью 2,5; 5; 8 и 10 кВт. Более мощные системы, используемые, например, для электроснабжения нескольких объектов, обычно генерируют переменный ток. 

 

Гибридная энергетическая система. Гибридная энергосистема подразумевает использование ВЭУ совместно с другими источниками энергии (дизель-генератор, солнечные модули, микроГЭС и т.п.). Эти источники энергии дополняют ВЭУ с целью обеспечения бесперебойного электроснабжения потребителя в безветренную погоду.

 

 Ветро-дизельные системы.  Ветро-дизельная система состоит  из ВЭУ и дизель-электрической  системы (ДЭС) с оптимально  подобранными мощностями. Обычно  дизель-генератор используется в  сочетании с ВЭУ в случае, когда целью использования последней является экономия дизельного топлива, стоимость которого с учетом расходов на доставку может быть очень высокой. Соотношение мощности компонентов системы зависит от схемы генерирования нагрузки и ресурсов ветра. Режим одновременной параллельной работы ВЭУ и ДЭС оценивается как недостаточно эффективный способ использования ВЭУ, поскольку доля участия ветроагрегата в системе по мощности не должна превышать 15-20 % от мощности дизель-генератора. Такие режимы можно использовать для экономии топлива в гибридных установках большой мощности. Использование режима раздельной работы ВЭУ и ДЭС позволяет поднять долю участия ветроустановки до 50-60% и более. Однако, в этом случае неизбежно усложнение системы за счет необходимости введения системы управления, инверторного оборудования и АБ, которые аккумулируют энергию, вырабатываемую ветроагрегатом при рабочих скоростях ветра для питания нагрузки в безветренную погоду или при небольших скоростях ветра. Всякий раз, когда это возможно, энергия получается за счет ВЭУ, а АБ непрерывно подзаряжаются. В периоды ветрового затишья, когда заряд АБ падает ниже определенного уровня, для обеспечения потребителей энергией автоматически (или вручную) запускается дизель-генератор. Такой режим значительно снижает количество запусков дизель-генератора и, следовательно, ведет к сокращению затрат на обслуживание и топливные расходы. Ветро-дизельные системы рассматриваемого типа в настоящее время используются в Архангельской и Мурманской областях России.

 

Гибридные ветро-дизельные системы мощностью от 2 до 500 кВт

различных конструкций и  назначения в настоящее время  испытываются,

разрабатываются или планируются  к реализации в рамках Федеральной

программы "Энергоснабжение  удаленных территорий Крайнего Севера РФ". Как правило, эти гибридные системы предназначены для надежного электроснабжения автономных потребителей с одновременной экономией жидкого топлива. Крупные гибридные электростанции должны работать на локальную сеть северных поселков. Использование современной ветро-дизельной системы, при должном внимании к проведению текущего обслуживания, может быть экономически очень эффективным при наличии достаточных ветровых ресурсов в местности, где установлен  етроагрегат.

 

Ветро-солнечные  системы .Электрическая энергия может быть получена за счет преобразования солнечного излучения фотоэлектрическими батареями (ФБ). Несмотря на довольно высокую, в настоящее время, стоимость ФБ, их использование совместно с ВЭУ в некоторых случаях может быть эффективным. Поскольку зимой существует большой потенциал ветра, а летом в ясные дни максимальный эффект можно получить, используя ФБ, то сочетание этих ресурсов оказывается выгодным для потребителя.

Использование ветроустановок совместно с микроГЭС, ВЭУ могут использоваться в комбинации с микроГЭС, имеющими резервуар для воды. В таких системах при наличии ветра ветроагрегат питает нагрузку, а излишки энергии используются для закачивания воды с нижнего бьефа на верхний. В периоды ветрового затишья энергия вырабатывается микроГЭС. Подобные схемы особенно эффективны при малых ресурсах гидроэнергии. Установки, подключенные к энергосетям ВЭУ, подключенные к энергосетям, подразумевают связь с какой-либо существующей энергетической

сетью, которая  поставляет ветроустановке активную и  реактивную мощность для обеспечения запуска, работы и контроля ветроагрегата. Это означает, что электроэнергия, выработанная ВЭУ, поступает непосредственно в сеть. ВЭУ

начинают вырабатывать энергию при некоторой скорости ветра – обычно около 4 м/с для  большинства современных установок. Ток возбуждения берется из сети и используется для синхронизации генератора ВЭУ. Это означает, что если сеть отключена, то ветроагрегат не может производить энергию.

Соединенные с  сетью ВЭУ устанавливаются на территориях с хорошими

ветроэнергетическими  ресурсами для производства электроэнергии с целью

продажи ее энергетическим компаниям. Группа таких турбин составляет так

называемую "ветроферму". Ветроферма - это комплекс ВЭУ, часто  установленных рядами, которые перпендикулярны господствующему направлению ветра. При разработке такого проекта нужно учитывать наличие дорог для доступа к агрегатам, подстанции и мониторинговой и контрольной систем. Обычно участок земли, отведенный под ветроферму, используется и на другие нужды, например сельскохозяйственные.

 

Обычно в  ветрофермах используются крупные  ветроагрегаты мощностью

от 200 кВт до 1,5 МВт и выше. При этом общая  мощность ветрофермы может

достигать десятков и сотен мегаватт.

В штате Калифорния (США), например, за счет использования ветроферм

производится  столько электроэнергии, что ее хватает  для удовлетворения

потребностей  в энергии крупного города, такого, как Сан-Франциско, в течение года. Этот тип систем становится все более  популярным и в европейских странах, где, согласно Киотскому протоколу, поставлена цель снижения эмиссии парниковых газов.

 

В конечном итоге  можно сделать следующие выводы:

Факторы "За" ветроэлектрические станции:

1. Доступность,  повсеместное распространение и  неисчерпаемость ресурсов.

2. Источник энергии не нужно добывать и транспортировать к месту потребления.

3. Низкая цена  ветроэлектрических установок.

Факторы "Против" ветроэлектрических станций:

1. Непостоянство  скорости ветра, а следовательно  скачки напряжения.

2. Малая мощность.

 

Солнечные электростанции (СЭС)

 

Солнечное излучение  — экологически чистый и возобновляемый источник энергии. Запасы солнечной  энергии огромны, годовое количество поступающей на Землю энергии  составляет 1,05*10¹⁸ кВтч, из них 2*10¹⁷ кВтч приходится на поверхность суши. Из этого количества энергии 1,62*10¹⁶ кВтч в год могут быть использованы без ущерба для окружающей среды, что эквивалентно сжиганию 2*10¹² т угля в год. Последняя цифра в 60 раз превышает прогнозируемое на 2020 год производство этого вида энергоресурсов на земном шаре — 34,2 млрд. т угля.

Однако использование  этой энергии для производства электричества  в крупных размерах сопряжено  с большими трудностями, главные  из которых — низкая плотность  солнечной радиации на поверхности  земли и прерывистый характер ее поступления. Известные пути преодоления этих препятствий — создание аккумуляторов энергии и комбинированных солнечно-топливных или солнечно-атомных энергосистем, а также применение концентрирующих солнечную энергию устройств, повышающих ее плотность. Однако, эти решения не нашли широкого применения особенно в странах, расположенных в высоких широтах, из-за неконкурентоспособности с традиционными электростанциями.

Преобразование  солнечной энергии в доступные  для использования виды осуществляется двумя способами: фототермическим − преобразование световой энергии в тепловую, а затем при необходимости в электрическую и фотоэлектрическим − прямое преобразование световой энергии в электрическую. Наиболее простой − это фототермический способ. При фототермическом способе солнечные лучи с помощью зеркал фокусируют на котле с водой, вода нагревается и превращается в пар, водяной пар направляют в турбину, где он совершает работу — вращение турбины. Генератор переменного тока, вращаемый турбиной вырабатывает электрический ток. Пригодны они и для работы в космосе, но в этом случае необходим специальный теплообменник— излучатель, выполняющий роль конденсатора пара. При этом если в наземной паротурбинной установке теплота конденсации отводится циркулирующей водой, то в условиях космоса отвод тепла отработавшего в турбине пара или газа возможен только излучением. Поэтому энергоустановка должна быть замкнутой. Энергоустановки, работающие на фототермическом способе имеют КПД около 11% и способны набирать номинальную частоту вращения турбины менее чем через одну минуту после наведения солнечного пятна на полость котла.

При фотоэлектрическом  методе происходит преобразование световой энергии в электрическую. Существует два типа фотоэлектрических генераторов: Термоэлектрогенераторы и солнечные батареи

Термоэлектрогенераторы  основаны на открытом в 1821 году немецким физиком Т.И. Зеебеком термоэлектрическом эффекте, состоящем в возникновении  на концах двух разнородных проводников  термо-ЭДС, если концы этих проводников  находятся при разной температуре.

Открытый эффект первоначально использовался в  термометрии для измерения температур. Энергетический КПД таких устройств, подразумевающий отношение электрической  мощности, выделяемой на нагрузке, к  подведенному теплу, составлял доли процента. Только после того, как академик А.Ф. Иоффе предложил использовать для изготовления термоэлементов вместо металлов полупроводники, стало возможным энергетическое использование термоэлектрического эффекта для выработки электроэнергии, и в 1940—1941 годах в Ленинградском физико-техническом институте был создан первый в мире полупроводниковый термоэлектрогенератор. Трудами А.Ф. Иоффе и его школы в 40—50-е годы была разработана и теория термоэлектрического эффекта в полупроводниках, а также синтезированы весьма эффективные термоэлектрические материалы.

Соединяя между  собой отдельные термоэлектрические элементы можно достичь достаточно больших мощностей. Однако установка  в 50 Вт будет весить около 1 кг, следовательно, чтобы обеспечить крупный город  электроэнергией около 10 ГВт необходимо, чтобы масса солнечной батареи была около 200 тыс. т.

Солнечная батарея — соединение нескольких фотоэлектрических генераторов. Фотоэлектрический генератор основан на внутреннем фотоэффекте. Первые фотоэлектрические генераторы с практически приемлемым КПД преобразования около 6% были разработаны Г. Пирсоном, К. Фуллером и Д. Чапиным в США в 1953—54 годах. Внутренний фотоэффект − явление перераспределение электронов по энергетическим состояниям в конденсированной среде, происходящее при поглощении электромагнитного излучения, и появления электрического тока в цепи. В неметаллических телах фотоэффект проявляется в изменении электропроводности, диэлектрической проницаемости среды или в возникновении на ее границах электродвижущей силы. В металлах из-за их высокой электропроводности этот эффект практически не заметен.

Обычно солнечные  батареи выполняют в виде плоской  панели, собранной из отдельных фотоэлементов, причём толщина полупроводника не превышает 0,2-0,3 мм. КПД серийно выпускаемых  фотоэлектрических генераторов 10-12%, у лучших образцов он достигает 15-18%. Фотоэлектрические генераторы способны преобразовывать энергию излучения сверхвысокой плотности до нескольких кВт/см². Отдельные элементы фотоэлектрического генератора. могут быть соединены между собой как последовательно, так и параллельно; при этом от генератора можно получать соответственно малую силу тока при большом напряжении или большую силу тока, но при малом напряжении. Солнечные батареи имеют меньшую массу чем термоэлектрогенераторы. При вырабатываемой мощности в 200 Вт солнечная батарея имеет массу в 1 кг.

Особенностью  солнечных батарей является то, что  они вырабатывают только постоянный ток. Для преобразования постоянного  тока в переменный необходим инвертор. Инверторы − полупроводниковые приборы. Они могут быть разделены на два типа в соответствии с типом фотоэлектрических систем: инверторы для автономных систем и инверторы для сетевого применения.

Выходное напряжение автономных инверторов в большинстве  случаев составляет 220 В, а в инверторах мощностью 10 -100 кВт можно получать трехфазное напряжение 380 В. Все автономные инверторы преобразуют постоянный ток аккумуляторных батарей, поэтому входное напряжение выбирается из ряда 12, 24, 48 и 120 В. Чем больше входное напряжение, тем проще инвертор и тем больше его КПД. При больших напряжениях значительно меньше потери на передачу энергии от солнечного генератора к аккумуляторной батарее, регулятору зарядки и инвертору, но при этом усложняется конструкция солнечного генератора и его эксплуатация при опасных напряжениях (выше 40 В).

Энергетические  характеристики солнечных батарей  определяются полупроводниковым материалом, конструктивными особенностями  солнечных батарей является, количество элементов в батарее. Распространённые материалы для солнечных батарей — Si, GaAs; реже используются CdS, CdTe. Наиболее высокий КПД получен в солнечных батареях из Si со структурой, имеющей электронно-дырочный переход— 15% при освещении в земных условиях, и в солнечных батареях на основе GaAs с полупроводниковым гетеропереходом (18%).

Достоинства фотоэлектрического генератора − портативность, практически  неограниченный срок службы и хранения, отсутствие движущихся частей, простота обслуживания, отсутствие вредных для  окружающей среды выделений; их недостаток − относительно высокая стоимость. Фотоэлектрические генераторы используют в качестве автономных источников энергопитания аппаратуры космических летательных аппаратов, радиоприёмников и приёмно-передающих радиостанций, маяков и навигационных указателей, устройств антикоррозионной защиты нефтепроводов и газопроводов и т.п. Разработаны проекты создания солнечных электростанций большой мощности на основе фотоэлектрических генераторов, снабженных концентраторами солнечного излучения.

 

В конечном итоге можно сделать следующие выводы:

Факторы "За" солнечные электростанций:

1. Неисчерпаемость  используемых ресурсов.

2. Портативность.

3. Широкие перспективы  развития в космической промышленности.

4. Очень большой  срок эксплуатации установок

 

Факторы "Против" солнечных электростанций:

1. Высокая стоимость  установок.

2. Низкая плотность  поступающей энергии (солнечной).

3. Непостоянство  и прерывистый характер поступающей  энергии.

 

Заключение

Неоспорима  роль энергии в поддержании и  дальнейшем развитии цивилизации. В современном обществе трудно найти хотя бы одну область человеческой деятельности, которая не требовала бы прямо или косвенно больше энергии, чем ее могут дать мускулы человека.

Традиционные  источники энергии по-прежнему занимают ведущее положение в мировой электроэнергетике. Однако за каждым новым кубометром газа или тонной нефти нужно идти все дальше на север или восток, зарываться все глубже в землю. Немудрено, что нефть и газ будут с каждым годом стоить всё до-роже. Кроме того, природные ресурсы ограничены, и, в конце концов, человечество будет вынуждено перейти сначала на повсеместное использование атомной энергии, а потом полностью на энергию ветра, Солнца и Земли.

Альтернативную  энергию повсеместно можно будет  использовать только тогда, когда традиционного топлива станет настолько мало, что его цена станет баснословно высокой; или когда экологический кризис поставит человечество на грань самоуничтожения. Уже сейчас можно существенно преуменьшить вероятность парникового эффекта и ликвидировать все экологически неблагоприятные районы за счёт использования чистой альтернативной энергии. Однако этого до сих пор не произошло из-за низкой рентабельности такого строительства. Установки производства альтернативной энергии очень дороги, а их мощность намного меньше мощности тепловых или атомных электростанций. Подготовительные работы для использования любого альтернативного источника энергии стоят очень дорого, кроме того, они не всегда безопасны как для людей, так и для окружающей среды. Поэтому моментального введения в эксплуатацию «правильного» источника электричества ожидать в ближайшее время не стоит.

 

 

 

 

 

 

 

Литература

1. Солоницын А. Второе пришествие ветроэнергетики // "Наука и жизнь", 2004, № 3.

2. Heinz Schulz. "Kleine Windkraftanlage" Technik. Erfahrungen. Mebergebnisse. Okobuch Verlag, Staufen, 1993.

3. Фатеев Е. М. Ветродвигатели.- М.: ГИНТИ машиностроительной литературы, 1962.

4. www.elektropribor.spb.ru/rufrset.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Солнечная батарея (станция)                                                    

 

Ветроэлектрические  станции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гибридная энергетическая система