Калифорнийцы разработали парящий ветрогенератор

Известным фактом является то, что сила и устойчивость ветра увеличиваются на значительной высоте. Подобной способ получения энергии предложила компания Sky WindPower (Калифорния). Новая концепция летающего ветряка напоминает по виду воздушного змея и имеет четыре горизонтально расположенных винта. С землей электростанция соединена с помощью алюминиевого троса, удерживающего, помимо ветряка, провод для передачи полученной энергии. Согласно оценке Дейва Шеперда — главы компании, цена энергии, выработанной такой станцией, составит 2 цента за один кВт/ч, вместо обычных 3-5 центов. В настоящее время удалось сконструировать и испытать маловысотную модель. Полноценная же электростанция будет иметь мощность 100 кВт и поднимется на высоту 5 км.

Идея сама по себе является привлекательной, однако построить летающий ветряк не просто. Аналогия с вертолетами здесь не всегда срабатывает: вертолет нуждается в профилактике после 3 — 4 дней работы. А для того, чтобы быть рентабельным, воздушный генератор должен проработать несколько месяцев без дополнительного технического ухода.  Не смотря на все трудности, авторы проекта уверены, что смогут найти способ решения этой проблемы. В отличие от вертолета, нагрузка на винты ветряной электростанции может быть снижена. При этом механизм вращения не так быстро будет изнашиваться, и конструкция сможет работать много месяцев.

Запись Калифорнийцы разработали парящий ветрогенератор впервые появилась altern-energy.com.ua.

Американцами создан безлопастный ветрогенератор

Новая установка, именуемая Fuller Wind Turbine, изобретена американской компанией Solar Aero Research. По заверениям президента компании, Говарда Фуллера, стоимость необычного ветряка, по сравнению с классическими конструкциями аналогичной мощности, снизится на треть.

В основу устройства легла турбина Теслы, изобретенная еще в начале XX века, правда в  несколько дополненном варианте. Назначением тесловской турбины была выработка энергии из сжатого воздуха или пара. Современная компания приспособила старую идею к управлению энергией ветра.

Турбина Теслы представляет собой набор из многочисленных металлических тонких дисков, разделенных зазорами. Поток газа или рабочей жидкости, поступая с внешних краев дисков и закручиваясь, проходит через зазоры к центру. Эффект пограничного слоя способствует увлечению самих дисков. В центре поток выходит наружу через осевое отверстие.

            Главным преимуществом нового генератора, помимо его компактности, является способность работать с ветром в широком скоростном диапазоне.

Диски турбины Фуллера разделены между собой прокладками, имеющими форму крыла. Это дополнительно создает крутящий момент вала и оптимизирует прохождение потока. Турбина помещена в короб, который захватывает воздух и обрушивает его на вращающиеся диски.

По предварительной оценке Solar Aero, серийное производство подобных турбин обойдется порядка 1,5 долларов за один ватт выходной мощности. А вырабатываемое установкой электричество будет иметь стоимость приблизительно 0,12 долларов за киловатт-час.

Запись Американцами создан безлопастный ветрогенератор впервые появилась altern-energy.com.ua.

Темпы развития ветроэнергетики неуклонно ускоряются

Во время прохождения традиционного Всемирного ветроэнергетического форума, который не так давно завершил свою работу в индийском Коямпуттуре под весьма прозрачным девизом «20% за счет ветроэнергии к 2020 году», были озвучены темпы прироста ветроэнергетической составляющей в общем объеме мировой энергетической отрасли.

И, согласно им, в 2011 году в мире было освоено 42 гигаватт новых мощностей ветроэнергетики, в сравнении с 37,6 гигаваттами, освоенными в предыдущем.

Таким образом, по данным организации  WWEA, общая мощность, вырабатываемая ветроэнергетическими установками в мире, вплотную приблизилась к отметке в 237 ГВт, что вполне достаточно для обеспечения нужд 3% всех энергетических потребностей мировой экономики.

Традиционно лидерские позиции в области использования ветроэнергетических мощностей сохранил Китай. В 2011 году им были дополнительно внедрены ветроэнергетические установки мощностью в 17 ГВт. И хотя в Поднебесной в прошлом году было освоено такое же количество мощности, что и в предыдущем, но суммарная мощность его ветроэнергетических установок на сегодняшний день составляет около 63 ГВт, что соответствует примерно 25% от общемировых мощностей, использующих энергию ветра.

Аналогичные темпы развития своей ветроэнергетической отрасли продемонстрировали Соединенные Штаты, которые уже продолжительное время занимают вторую позицию на рынке ветроэнергетики. Они ввели в эксплуатацию дополнительное число установок, вырабатывающих мощность в 6,8 ГВт.

За ними следуют страны, показавшие более скромные цифры:  Индия  с 2,7 ГВт, Германия, которая освоила 2 ГВт и Канада с показателями 1,3 ГВт. По 1 ГВт освоили Франция, Испания и Италия.

Примечательно, что наибольшую динамику роста доли ветроэнергетических мощностей в своей экономике показывают именно развивающиеся страны, такие как Индия, Китай, Мексика и Бразилия.

Запись Темпы развития ветроэнергетики неуклонно ускоряются впервые появилась altern-energy.com.ua.

Искусственные деревья, как генераторы электрической энергии

В последнее время человечество все более озабоченно не только истощением природных запасов источников энергии, которыми традиционно являются ископаемые углеводороды, но и экологически грязным процессом их переработки для ее извлечения.

Поэтому мировые научные центры постоянно ищут недорогую и безопасную альтернативу, которая бы помогла решить проблему надвигающегося энергетического голода.

Как известно, на сегодняшний день в качестве таких альтернативных решений в основном предлагается использовать источники энергии, которые таятся в экологически чистом солнечном свете, его же тепле, а также силе ветра.

Одна из британских компаний, занимающая ведущие позиции в разработке нетрадиционных способов получения энергии, а именно Solar Botanic, объявила о создании станции новаторского типа, которая бы использовала для выработки электричества сразу же все три альтернативные технологии.

Сама электростанция выполнена в виде дерева с обычным стволом и листьями. Однако вся изюминка состоит в том, что каждый зеленый листочек представляет собой небольшой генератор энергии, созданный с использованием перспективных нанотехнологий, который собирает и аккумулирует энергию ветра и солнца. И пускай один, отдельно взятый листок, не выдает много энергии, однако все дерево обладает достаточно значительным потенциалом.

Натуральный вид таких станций позволяет успешно использовать их внутри больших городов, что не только не ухудшает эстетическую картину мегаполиса, но, наоборот, оживляет и придает ей более экологический вид.

При своей внешней привлекательности такие деревья вырабатывают энергии на 50% больше, чем более привычные для нас генераторы.

Как утверждают сами разработчики, чем больше колеблются листочки под действием ветра, тем большее количество энергии вырабатывает дерево. То же самое можно сказать про силу дождевых капель, которая тоже заставляют листья активно шевелиться.

По расчетам специалистов из британской компании, каждое подобное дерево, которое по внешнему виду напоминает клен или дуб, способно за год выработать от 3,5 до 7,5 тысяч киловатт часов электроэнергии. Собранная энергия аккумулируется в специальном устройстве, хранящемся в стволе дерева.

Сегодня Solar Botanic занимается разработкой зеленых кустарников, использующих подобную технологию для выработки электрической энергии.

Запись Искусственные деревья, как генераторы электрической энергии впервые появилась altern-energy.com.ua.

Ветрогенератор с «памятью»

Суммарная мощность всех ветроэлектростанций планеты составляет в настоящее время примерно 240 гигаватт. При этом они вырабатывают около 2,5% от общего количества мировой электроэнергии.

Китайскими инженерами был разработан метод управления ветряной турбиной, приводящий к увеличению производительности ветряной установки. Метод заключается в способности к обучению, схожей с человеческой памятью.

Каким бы ни был ветрогенератор, его работа в любом случае нуждается в регулировании. Это необходимо для наибольшей отдачи при минимальных скоростях ветра, а также для избежания повреждений ротора во время сильных потоков. Регулировка производится путем изменения угла атаки лопастей, электромагнитной корректировки момента на валу генератора и включения тормозной системы.

Обычно в программе управления заложена достаточно сложная цифровая модель поведения турбины. А так как динамика ротора при беспорядочных внешних возмущениях не является линейной, подобный подход приводит к неточным управляющим действиям. Это становится причиной производства меньшего количества энергии, чем могло быть.

Китайцы предложили модель, в которой турбина запоминает предшествующий опыт управления для оценивания новой ситуации и определения соответствующих действий. В этом случае отпадает необходимость в сложной системе отклика ротора на воздействия внешней среды. Установка просто самообучается в процессе работы.

Во время испытания экспериментальной модели контролер на основе памяти сперва показал плохие результаты, но через некоторое время начал действовать по оптимальному пути. При этом наблюдалась более высокая отдача от генератора при скорости ветра более низкой, чем номинальная для расчетного ветряка, и наоборот, номинальная мощность сохранялась при скорости ветра, большей, чем расчетная.

Запись Ветрогенератор с «памятью» впервые появилась altern-energy.com.ua.