Вітроенергетика

                       Вітроенерге́тика 

  Вітроенерге́тика — галузь відновлюваної енергетики, яка спеціалізується на використанні кінетичної енергії вітру

                                       Загальна характеристика

  Цей вид джерела енергії є непрямою формою сонячної енергії, і тому належить до відновлюваних джерел енергії. Використання енергії вітру є одним із найдавніших відомих способів використання енергії із навколишнього середовища,і було відоме ще в давні часи.

   Німеччина є світовим  лідером з використання енергії вітру. Тільки за перші 6 місяців 2001 року в ФРН було збудовано 673 нові вітрові електричні установки. Загальна кількість «вітряків» у Німеччині становить понад 10 тисяч, а їх загальна сукупна потужність досягла 6900 МВт. У Нижній Саксонії працює близько 2000 таких установок, які виробляють близько 8% електроенергії. Розроблено проект, згідно з яким у 2004-2005 роках почалося будівництво чотирьох промислових вітрових парків у Балтійському морі і десятьох – у Північному. Перші експериментальні станції з’явилися у морі на насипних островах у 2003 році. До 2010 року частка екологічно чистої енергії в енергетичному балансі Німеччини може зрости до 10 відсотків. В Данії близько чверті електроенергії отримують на ВЕС.

  Станом на кінець 2007 р., загальна потужність встановлених вітрових турбін у світі складала 94.1 гігават. Не зважаючи на те, що отримана електрична енергія становить 1% від обсягу споживання електричної енергії у світі, приблизно 19% виробленої в Данії електричної енергії отримано від енергії вітру, 9% в Іспанії та Португалії, 6% в Німеччині та Ірландії (дані за 2007 рік). В глобальному вимірі, виробництво електричної енергії на основі енергії вітру зросло в п'ять разів від 2000 до 2007 року.

    Вітроенергетичні потужності за підсумками 2009 року

                                      Вітер

                               Добові зміни вітру.

  Джерело вітроенергетики  - сонце, так як воно є відповідальним  за утворення вітру. Атмосфера  землі вбирає сонячну радіацію  нерівномірно через неоднорідності  її поверхні та різний кут  падіння світла в різних широтах  в різну пору року. Повітря розширюється та підіймається догори, утворюючи потоки. Там де повітря нагрівається більше ці потоки підіймаються вище та зосереджуються у зонах низького тиску, а холодніше повітря підіймається нижче, створюючи зони високого тиску. Різниця атмосферного тиску змушує повітря пересуватися від зони високого тиску до зони низького тиску з пропорційною швидкістю. Цей рух повітря і є тим, що ми називаємо вітром.

  Щоб найкраще використати  вітряну енергію, важливо досконало  розуміти добові та сезонні зміни вітру, зміну швидкості вітру в залежності від висоти над поверхнею землі, кількість поривів вітру за короткі відрізки часу та також статистичні дані хоча б за останні 20 років.

  Від загальної кількості  енергії сонця 1-2% перетворюється  на енергію вітру. Ця кількість вп’ятеро перевищує річну світову енергетичну потребу. Сучасна технологія дозволяє використовувати тільки горизонтальні вітри, що розташовані близько до поверхні землі та мають швидкість від 12 до 65

               Історія використання вітру та повітря

                  Вітряки в Грецїї

 Енергія вітру використовується людством

віддавна. Одним з найперших винаходів використання вітру було вітрило десь у п’ятому тисячолітті до н.е. У першому сторіччі до нашої ери давньогрецький вчений Герон Александрійський винайшов вітряк, що керував органом.

  Вітряні млини для переробки зерна винайдені ще у середньовіччі. Вважається, що перші вітряки були збудовані в Сістані, десь між сучасним Іраном та Афганістаном, між дев’ятим та сьомим сторіччами до н.е. Вони мали вертикальну вісь, від шести до дванадцяти крил з полотна або очерету та використовувались як млини та помпи для води.

  В останні роки енергія вітру все ширше використовується для одержання електроенергії. Створюються вітряки великої потужності і встановлюються на місцевості, де дмуть часті й сильні вітри. Кількість і якість таких двигунів зростає щорічно, налагоджене серійне виробництво.

  У будівництві феномен вітру у давнину також застосовували для природньої вентиляції та охолодження повітря у сухих та жарких країнах Середньої Азії.

                Вітроенергетика в Україні

  В Україні діють сім вітроелектростанцій (ВЕС), оснащених власними вітроагрегатами. У 1998-1999 роках стали до ладу три нові ВЕС, вартість електроенергії на яких нижча, ніж на збудованих раніше.

  Процес будівництва української вітроенергетики почався у 1996 році, коли була запроектована Новоазовська ВЕС проектною потужністю 50 МВт. У 2000 році працювало 134 турбіни з 3500 запроектованих та закладено близько 100 фундаментів під турбіни потужністю 100 кВт кожна. Фактична потужність станції при штаті 34 працівники – 14,5 МВт. Приблизно такий же штат співробітників буде на ВЕС, коли вона досягне проектної потужності. На Південмаші у Дніпропетровську будують турбіну потужністю 1,0 МВт, яка буде встановлена на Новоазовській ВЕС.

  Від 2009 року вітроелектростанції в Україні отримали право на використання зеленого тарифу.

                             Вітроенергетичний потенціал України

За даними Міжгалузевого науково-технічного центру вітроенергетики Національної академії наук України, територія нашої країни має значні ресурси вітрової енергії, які оцінюються у 30 ТВт х год./рік.

На території України придатними для будівництва ВЕС вважаються площі до 7 тис. км2, це - карпатський, приазовський, донецький, західнокримський, гірнокримський, керченський регіони, Харківська й Полтавської області. За розрахунками науковців, при максимальному використанні сили вітру в цих регіонах можна було б одержувати електроенергію в обсягах, які б надавали можливість забезпечити до 50% загального енергоспоживання країни.

 Согодні в Україні побудовано 13 вітроелектростанцій: 10 в АР Крим (з яких працюють тільки 6), по одній ВЕС у Донецькій і Миколаївській областях, а також одна станція поблизу м. Трускавець у Карпатах.

Особливо актуальним є розвиток вітроенергетики для Кримського півострова. До 93% всієї електроенергії сюди надходить з материкової  частини України від ДП «Енергоринок». Решта електроенергії видобувається  за допомогою вітроелектростанцій. Сьогодні на півострові працюють 6 ВЕС. Це установки старого зразка, що мають одиночні потужності до 600 кВт. Для порівняння: у Європі планується промислове виробництво вітроенергетичних установок одиничною потужністю 6 МВт, а найпоширеніша застосовувана потужність одного вітряка становить 2-3 МВт. В Україні ж тільки освоюється випуск установок одиничною потужністю до 2 МВт, до цього випускалися вітроелектростанції по 110-600 кВт. На відміну від країн СНД, тільки Україна сьогодні має налагоджене серійне виробництво ліцензійних ВЕУ. У їхньому виробництві беруть участь 20 заводів колишнього військово-промислового комплексу, а зборку вітротурбін для ВЕУ здійснює Дніпропетровський «Південний машинобудівний завод».

Перспективи України

За оцінками вчених Інституту електродинаміки  й Інституту відновлюваної енергетики НАНУ, наша країна має значний потенціал  в області відновлюваних джерел енергії.

Починаючи з 1997 року, коли була прийнята Комплексна програма будівництва ВЕС, вітроенергетика в Україні отримала державну підтримку у виді надбавки до тарифу за електроенергію та прямого фінансування. У 2008 році Верховна Рада прийняла цілий ряд рішень з підтримки виробництва альтернативних джерел енергії, зокрема був схвалений «зелений» тариф на електроенергію, отриману з альтернативних джерел. Документом передбачається, що ДП «Енергоринок» повинне купувати таку електроенергію удвічі дорожче отриманої з традиційних джерел. У такий спосіб уряд планує залучати іноземних інвесторів та стимулювати промислове виробництво електроенергії за допомогою вітроенергетичних установок, поступово замінюючи нею природний газ і насамперед переводячи на неї організації теплокомуненерго.

В Україні сьогодні набирає обертів  використання вітряків малої потужності, які встановлюються домогосподарствами для власних потреб. Невеликі вітроенергетичні установки (від 200 Вт до 20 кВт) привабливі тим, що їх можна достатньо швидко встановити та вони оптимально підходять там, де немає інших джерел енергії, або коли підключення до існуючих мереж занадто дорого. І що важливо - вітроустановки потужністю до 20 кВт не вимагають ніяких дозвільних документів та ліцензій на застосування. Електроенергія, що потрібна для живлення середнього будинку, становить 35 кВт на добу, вітряна установка подібної потужності коштує від 30 тис. гривень залежно від виробника та комплектації.

Якщо, наприклад, взяти вітрогенератор WG-1000 торгової марки «ДОМ» з номінальною  потужністю 1000 Вт, то разом з комплектуючими (інвертор, мачта, акумуляторні батареї) це буде коштувати від 3.4 до 5.05 у.о.

                                           Рекомендована комплектація ВЕУ

                                  Мінімально можлива комплектація ВЕУ

Підраховано, що за нинішнього рівня  розвитку вітроенергетики спорудження у «вітряних» регіонах України вітрових електростанцій (ВЕС) дозволило б покрити ледве не третину потреби електроенергії, яку ми споживаємо. Із технічної точки зору вітрова електроенергетика на сьогодні вже впритул наблизилася до традиційної: на сучасних вітрових турбінах коефіцієнт використання встановленої потужності сягає 42%. Це майже стільки, як на турбінах поширених нині теплових електростанцій.

Завдяки новітнім технологіям вироблення вітрової енергії до 20% загального попиту має збільшити оптову вартість цієї енергії лише на 10% у зв’язку з мінливістю та непостійністю вітру. Вироблення енергії вітру також зможе дати додаткове максимальне допустиме навантаження, щоб відповідати збільшенням потреб системи, що прогнозуються. Ця частка може сягати до 40% установленої потужності, якщо вироблення енергії вітру під час високого навантаження також є високою, і не нижче 5% при більш високій пробивній здатності, і якщо місцеві вітрові характеристики знаходяться у негативному співвідношенні з характеристиками навантажень системи. Додавання більших територій покращує фактичну потужність вітрової енергії.

Слід зазначити, що, окрім розвитку комерційної вітроенергетики, в  Україні є необхідність розвивати  некомерційну, в першу чергу, «сільську», «фермерську», «для двору». Такі самостійні невеликі системи для живлення віддалених районів служать децентралізації енергопостачання, дозволяють диверсифікувати джерела енергії і можуть зробити більш енергонезалежною Україну та Крим зокрема.

Вітроенергетика – практичні аспекти і                 перспективи

Нині альтернативна енергетика з використанням нетрадиційних  та відновлюваних джерел енергії (НВДЕ) стає одним із базових напрямів розвитку технологій у світі, разом з інформаційними та нанотехнологіями вона є важливою складовою нового постіндустріального технологічного укладу.

Наявність невичерпної ресурсної  бази та екологічна чистота НВДЕ є  визначальними їх перевагами в умовах вичерпання ресурсів органічного палива та зростаючих темпів забруднення довкілля. Окрім того, їх не потрібно видобувати, купувати і транспортувати, позаяк вони є результатом дії сонячного випромінювання на фізичні, хімічні та біологічні процеси, що повсюдно відбуваються на Земній кулі, а з цього випливає їх практична невичерпність та поновлюваність.

До поновлюваних джерел енергії  відносять енергію сонячного  випромінювання, вітру, річкових потоків, морських хвиль, енергію, акумульовану в довкіллі та біомасі. Сюди ж належить також енергія припливів та тепло  глибинних шарів Землі - геотермальна енергія.

На сьогодні частка НВДЕ у виробництві  енергії у світі ще є незначною (близько 14%), однак їх потенціал на кілька порядків перевищує рівень світового  споживання паливно-енергетичних ресурсів. Темпи зростання обсягів виробництва  енергії НВДЕ також відчутно перевищують аналогічні для традиційних видів енергії. Так, у найближчі 10 років прогнозується щорічне зростання світових обсягів виробництва електроенергії традиційної електроенергетики в межах 2,8%, а електроенергії НВДЕ - 9,2%.

В Україні також існує значний потенціал використання НВДЕ (таблиця 1)

Таблиця 1. Технічно досяжний енергетичний потенціал нетрадиційних  та відновлюваних джерел енергії  в перерахунку на умовне паливо (млн  т у. п.) та обсяги заміщення ПЕР

З іншого боку, проблеми ефективності використання традиційних джерел енергії в Україні стоять ще гостріше, ніж у світі чи країнах ЄС. Причинами цього є застарілі технології, вичерпання ресурсу використання основних фондів генерації електроенергії і тепла, що разом з низькою ефективністю призводить до значних обсягів шкідливих викидів. Значні втрати при транспортуванні, розподілі та застосуванні електроенергії і тепла, а також монопольна залежність від імпорту енергоносіїв ще більш ускладнюють ситуацію на енергетичних ринках країни.

Використання нетрадиційних та відновлюваних джерел енергії (НВДЕ) світова спільнота розглядає як один із найбільш перспективних шляхів вирішення зростаючих проблем енергозабезпечення.

                               Вітряки

Вітря́к — споруда, що використовує силу вітру як джерело енергії, і використовується для того, щоб молоти зерно, а також в деяких місцевостях для перепомпування води, молочення зерна, розпилу деревини.

Також вітряками в наш час  інколи називають вітрові електростанції.

Історія

Вважається, що вітряки, або вітряні млини з'явились пізніше ніж водяні. Є відомості про вітряки у стародавній Персії близько VII ст. до н. е. та в Китаї у ХІІІ столітті н. е.

 Європі, вітряки згадуються з середніх  віків. Найбільш ранні згадки  датуються ХІІ століттям. Це були вітряні млини для зерна. Згодом вітряки почали використовуватись як лісопилки та молотарки. Доволі швидко вітряки стали переважати водяні млини у рівнинних регіонах, де нема великого перепаду висот для ефективної роботи водяного млина.

Одними  з найвідоміших у Європі вітряків є голландські. В Голландії вони використовувались для перепомпування води та осушування боліт. Для освоєння нових земель потрібен був постійний дренаж боліт. Оскільки один вітряк, відповідно до законів фізики, може помпувати воду тільки на певну висоту, то були побудовані серії вітряків, де кожен наступний випомпомповував воду в щоразу вищий резервуар. Найбільший комплекс з вітряків, що зберігся до нашого часу в Кіндердайку, отримав статус світової спадщини ЮНЕСКО. Не менш відомі вітряки XVII-XVIII ст., зібрані у музеї просто неба у Зансе Сханс (Північна Голландія).

Інший європейський регіон, відомий своїми вітряками, - Ла-Манча, Іспанія. Тутешні вітряки  стали знаменитими завдяки Сервантесу, який зобразив сцену боротьби а з  вітряками у своєму романі «Дон Кіхот».

Вітряки в Україні

Вітряки в Україні мають доволі тривалу історію. відомості, що водяні млини на території України з'явилися 7 тисяч років тому, а вітряки — 4 тисячі років тому. Хоча поширеніша точка зору, що вони відомі з часів Київської Русі.

Так само як і в Європі, на відміну  від гірських місцевостей Карпат, у селах Полтавщини, Слобожанщини, Наддніпрянщини та Півдня України вітряків було значно більше, ніж водяних млинів. Будували їх обабіч доріг, у полі, чи на пагорбах за селом, поодинці, або групами, інколи до кількох десятків разом. Вітряки відігравали важливу роль в забудові сільських поселень, визначали їхнє архітектурне обличчя, формували краєвид українського села. Будівництво вітряків, їх роботу оспівано в піснях, легендах, переказах. Вітряки часто зображували у своїх творах художники.

Вітряки були місцем, де збиралася  сільська громада для обговорення  різних питань, нерідко подалі від  ока сільської влади. Біля вітряків збиралася й молодь, водила веснянки, влаштовувала різні забави. Вітряки створювали особливий колорит українських сіл, польових доріг. Біля них подорожні відпочивали, по них відмірювали дорогу. Це були наче сторожові вежі.

Наприкінці ХІХ — поч. ХХ сторіччя в Україні існували два типи вітряків: стовпові, коли навколо стовпа, вкопаного в землю, на основі (стільці) обертався до вітру весь корпус вітряка за допомогою дишла (водила), і шатрові, коли повертався верх вітряка, а корпус був нерухомий. На Поліссі серед останніх виділялися вітряки з багатогранним зрубним корпусом — кругляки.

Вітряки мали чотири, шість або  й вісім крил, які під дією вітру  обертали вал. На валу закріплювалося велике дерев'яне палечне колесо-шестерня з передачею на баклушу— вертикальну шестерню, насаджену на веретено, яке закінчувалося роздвоєнням, що вставлялося в потилицю і обертало верхній камінь. Щілина між каменями, від якої залежала кондиція борошна, регулювалася важелем із гвинтом. Над жорнами встановлювали кіш, куди засипали зерно, під кошем — лоток з коником, який вібрував, ударяючись об грані веретена. З лотка зерно сипалося в отвір верхнього каменя. Піднімаючи за допомогою мотузки на блочку лоток вгору чи опускаючи вниз, регулювали кількість зерна, що сипалося в жорна. Для регулювання обертів крил використовували гальмо.

Шатрові вітряки мали зрубні стіни, поєднання зрубу та каркаса, на Півдні — часто кам'яні. Для підйому  мішків із зерном у вітряках влаштовували блочки на гачках біля дверей.

Енергія вітру

Сила вітру це одне з найстародавніших використовуваних людством джерел енергії, яке, безперечно, є одним з найбільш економічних. Мореплавці використовували  силу вітру для морських подорожей  під вітрилами ще за 3500 років до нової ери. Прості вітряки були широко поширені в Китаї 2200 років тому. На Середньому Сході, в Персії, близько 200 року до н.е. почали використовуватися вітряки з вертикальною віссю для перемелювання зерна. Перші персидські вітряки виготовлялися з в'язанок очерету, які прикріплялися до дерев'яної рами, що оберталася, коли дув вітер; стіна навколо вітряка спрямовувала потік вітру проти лопатей.

 В XI столітті в Європі почали  поширюватися вітряки, що завозилися  мандрівними купцями та лицарями  з хрестових походів. Ці перші  млини постійно вдосконалювалися, спочатку голландцями, потім англійцями, і врешті набули конструкції з горизонтальною віссю. Жителі Голландії виявили, що вітром дуже зручно користуватися для відкачування води, щоб осушити землю, що для цієї країни, яка розташована в низинах і тому потерпає від повеней, є дуже актуальним. Найбільш активно в допромисловій Європі вітряки використовувались у XVІІІ столітті, коли лише в одній Голландії їх було понад сто тисяч. З їхньою допомогою мололи зерно, качали воду й пиляли дрова. Згодом більшість вітряків, нездатних конкурувати з дешевим і надійним викопним паливом, було замінено паровими двигунами. Однак і сьогодні вітряки використовуються досить широко.

 В історії Сполучених Штатів  вітряки відіграли дуже важливу  роль в освоєнні Заходу Америки наприкінці XIX століття. Вони були життєво необхідні першим поселенцям Великих рівнин. Вітряки поставляли воду на залізницю та пасовища, в місця, віддалені від рік і джерел води. Пізніше вітряки стали використовувати у віддалених від населених пунктів господарствах для вироблення електричної енергії. За останні 100 років американці створили понад 8 мільйонів вітрових установок для водопідняття, призначених у більшості випадків для пасовищ і худоби.

 У старих вітряків лопаті  були дерев'яними і могли використовувати близько 7% енергії вітру. Завдяки новаторській праці Томас Перги, який наприкінці XIX століття провів близько 5000 експериментів з різними видами "колеса" (тобто ротора), дерев'яні лопаті поступилися місцем лопатям з вигнутого металу, що збільшило ефективність установок вдвічі - до 15%.

 Використовували енергію вітру  з давніх часів і в Україні. 1917 року тут було близько 30 тисяч вітряків, потужність яких  становила близько 200 тис. кВт.  З початком колективізації кількість  вітряків значно зменшилася, а прагнення до гігантизму в радянські часи практично витіснило їх із використання. Лише починаючи з 90-х років ситуація з вітроенергетикою в Україні змінилася на користь її розвитку.

 Енергія вітру вічно поновлювана  й невичерпна, поки гріє Сонце.  Вітер утворюється на землі в результаті нерівномірного нагрівання її поверхні Сонцем.

 Повітря над водною поверхнею  впродовж світлої частини доби  залишається порівняно холодним, оскільки енергія сонячного випромінювання  витрачається на випаровування  води та поглинається нею. Над сушею повітря нагрівається завдяки тому, що вона поглинає сонячну енергію менше, ніж поверхня води. Нагріте повітря розширюється і піднімається вгору, а його заміняє холодне повітря від поверхні води. Вночі суша охолоджується швидше, ніж вода, і температура над водою буде вище, ніж над сушею. Тому вітри міняють свій напрямок, і холодне повітря суші витісняє нагріте повітря водної поверхні.

 Аналогічно відбуваються зміни  напрямку вітрів у гірській  місцевості, де протягом дня тепле  повітря піднімається вздовж схилів, а вночі холодне повітря спускається в долини.

 Повітря циркулює й внаслідок  обертання Землі: рух відбувається  в напрямку, протилежному напрямку  руху годинникової стрілки в  північній півкулі, та за напрямком  руху годинникової стрілки - в південній.

 Що ж таке енергія вітру?  Частина сонячної енергії, яка  досягає зовнішніх шарів земної  атмосфери, перетворюється на  кінетичну енергію частинок повітря,  які рухаються, тобто вітру.  Кінетична енергія вітрового  потоку дорівнює

A=(m•v2)/2,

де m - маса повітря, що рухається, кг;

v - швидкість вітру, м/с.

Енергія вітру має ряд специфічних  особливостей: малу концентрацію, віднесену  до одиниці об'єму повітряного  потоку; випадковий характер зміни  швидкості; з другого боку, повсюдне розповсюдження цього джерела енергії, надто досконалі технічні засоби вітроенергетики і їх економічна ефективність дозволяють розглядати його як доповнення до "великої" енергетики, насамперед для забезпечення енергією споживачів у важкодоступних районах, віддалених від джерела централізованого енергопостачання.

 Потужність вітрового потоку  визначається як

P=A/?= ?((F•v3)/2),

де ? - густина повітря, кг/м;

F - площа, яку перетинає вітровий  потік, м2;

v - швидкість вітру, м/с.

Вітрове колесо, розміщене в потоці повітря, може у кращому випадку теоретично перетворювати на потужність на його валу 16/27 = 0,59 (критерій Бетца) потужності потоку повітря, що проходить через площу перерізу, охоплювану вітровим колесом Цей коефіцієнт можна назвати теоретичним ККД ідеального вітрового колеса. Насправді ККД нижчий і досягає для найкращих вітряних колес приблизно 0,45. Це означає, наприклад, що вітрове колесо з довжиною лопаті 10 м за швидкості вітру 10 м/с у найкращому випадку може мати потужність на валу 85 кВт.

 Місцевості, придатні для розміщення вітроагрегатів, поділяються на декілька класів (згідно з типами нерівностей). Такий поділ (див. табл. 1,) демонструє можливості забезпечення енергією вітроустановок в умовних одиницях (10 балів відповідає відсутності нерівностей, тобто 0-й клас поверхні), згідно з методикою європейської практики будівництва вітростанцій.

 Таблиця 1 - Класифікація вітрового потенціалу місцевостей за характером нерівностей

Оцінка енергозабезпеченості за балами залежно від характеру місцевості не завжди однозначна. Відомо, що після  забудови місцевості або після насадження дерев її аеродинаміка може різко змінитися, може збільшитися кількість вітрового часу й зрости сила вітру. Те саме стосується й гірської місцевості. Незважаючи на значні захаращення в окремих місцях, пересіченість місцевості може утворювати щось подібне до каналів, в яких швидкість вітру набагато вища, ніж на відкритій місцевості.

Для кожної місцевості зміна швидкості  вітру за висотою (епюра швидкостей вітру) має характерний вигляд, наведений  на рис.1

Рисунок 1 – Епюра швидкостей вітру над певною місцевістю

На малюнку видно, що крім середньорічної швидкості для кожної місцевості є свій профіль швидкостей, який, впливає на величину швидкісного  напору. Ось чому для ефективного  уловлювання вітру є своя оптимальна висота розташування вітроагрегату над рівнем землі. Так само, як і для середньорічної швидкості, попередньо робляться дослідження ефективної висоти розташування вітроагрегату при різних вітрових навантаженнях і потужностях самого вітроагрегату.

 Є дві принципово різні конструкції вітроустановок: з горизонтальною і вертикальною віссю обертання. Більш поширені вітроустановки з горизонтальною віссю (рис. 2).

Рисунок 2 – Принципова схема вітроустановки

Основними елементами вітроенергетичних  установок є вітроприймальний пристрій (лопаті), редуктор передачі крутильного моменту до електрогенератора, електрогенератор і башта. Вітроприймальний пристрій разом з редуктором передачі крутильного моменту утворює вітродвигун. Завдяки спеціальній конфігурації вітроприймального пристрою в повітряному потоці виникають несиметричні сили, що створюють крутильний момент. Залежно від потужності генератора вітроустановки поділяються на класи, їхні параметри та призначення наведено в табл. 2.

Таблиця 2 - Класифікація вітроустановок

Оскільки вітер може змінювати  свою силу та напрямок, вітрові установки  обладнуються спеціальними пристроями контролю та безпеки. Ці пристрої складаються  з механізмів розвертання вісі обертання  за вітром, нахилу лопатей відносно землі за критичної швидкості вітру, системи автоматичного контролю потужності й аварійного відключення для установок великої потужності.

 Вітроенергетичні установки  з вертикальною віссю обертання  мають перевагу перед установками  з горизонтальною віссю, яка  полягає насамперед в тому, що зникає необхідність у пристроях для орієнтації на вітер, спрощується конструкція та знижуються гіроскопічні навантаження, які зумовлюють додаткову напругу в лопатях, системі передач та інших елементах установки.