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풍력 발전소(WPP)는 이제 상업적 성숙 단계에 도달했으며 연간 평균 풍속이 5m/s 이상인 곳에서는 전통적인 전기 공급원과 성공적으로 경쟁합니다.

해외 풍력 발전
그림2.2.1. 미국 캘리포니아의 풍력 발전소.

풍력 에너지를 기계, 전기 또는 열 에너지로 변환하는 것은 풍력 터빈 축이 수평 또는 수직으로 배열된 풍력 터빈에서 수행됩니다. 풍차의 원리에 따라 작동하는 로터의 수평축이 있는 가장 널리 사용되는 풍력 터빈. 수평축과 속도 계수가 높은 터빈은 풍력 에너지 이용 계수 값이 가장 높습니다(0,46-0,48). 수직축 풍력 터빈은 효율이 낮지만(0,45) 바람 방향에 맞춰 조정할 필요가 없다는 장점이 있습니다. 표 2.2.1은 독일의 구주에서 다양한 유형의 풍력 터빈의 시장 점유율에 대한 데이터를 보여줍니다.

탭. 2.2.1

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단위 용량이 100~500kW인 풍력 터빈은 오늘날 네트워크 설치 중에서 가장 널리 사용됩니다. 용량이 500kW인 풍력 터빈의 특정 비용은 이제 약 $1200/kW이며 감소하는 경향이 있습니다. 표 2.2.2는 독일의 구주에 있는 풍력 터빈의 동력 구조를 보여줍니다.

탭. 2.2.2

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메가와트급 풍력터빈은 여러 국가에서 건설되었으며(그림 2.2.1) 현재 실험 연구 또는 시운전 단계에 있다.

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그림 2.2.2. 메가와트급 실험용 터빈

많은 선진국에는 풍력 에너지를 포함한 재생 가능 에너지원 개발을 위한 국가 프로그램이 있습니다. 이러한 프로그램 덕분에 과학, 기술, 에너지, 환경, 사회 및 교육 과제가 해결됩니다. 유럽에서 재생 에너지 프로젝트의 생성자는 연구 센터(Riso, SERI(현재 NREL), Sandia, ECN, TNO, NLR, FFA, D(FV)LR, CIEMAT 등), 대학 및 관심 기업입니다.

1994년 마드리드에서 열린 "유럽 재생 에너지원 개발을 위한 마스터 플랜" 회의에서 유럽 연합 국가들이 선언문을 채택했습니다. "마드리드 선언"은 15년까지 유럽 연합 국가의 총 에너지 소비에서 재생 가능 에너지를 2010% 수준으로 달성한다는 목표를 세웠습니다. 유럽 연합 국가는 1994GW였으며 5.3년까지 설치 용량이 2010GW인 장비를 설치할 계획입니다.

설정된 목표는 정책 분야의 문제 해결, 우대 조세법, 과학 및 기술 프로그램을 통한 국가 재정 지원, 우대 대출, 정보 네트워크 구축, 교육 시스템, 인턴십, 첨단 기술 촉진, 산업 및 일자리 창출을 통해 달성됩니다. 여론 준비.

무화과에. 2.2.3은 유럽의 재생 가능 에너지원 사용에 대한 두 가지 시나리오를 보여줍니다.

세계 에너지 공급 비율

해외 풍력 발전 수년
그림2.2.3. 유럽 국가에서 2020년까지 에너지 개발을 위한 두 가지 시나리오: • • • ____ 현재 정책; ------ 환경 지향적인 정책; * 전통적 자원: 화석 연료 및 대규모 수력 발전; ** 새로운 자원: 바이오매스, 태양열, 풍력, 지열, 소수력

에너지 부문 개발을 위한 유리한 조건으로 인해 2020년까지 전기 에너지 소비를 30%까지 늘릴 수 있습니다.

재생 가능 에너지 원 비용을 15 % 포함합니다. 표 2.2.3. 2020년까지 낙관적 및 비관적 예측에 따라 유럽 국가의 다양한 재생 가능 에너지원에 의한 발전 비율이 제공됩니다. 예측은 유럽 연합 국가에서 다양한 유형의 재생 가능 에너지원의 설치 용량 증가율 분석을 기반으로 합니다. 풍력 에너지의 점유율은 비관적 추정에 따르면 15%, 낙관적 추정에 따르면 16%가 될 것입니다.

탭. 2.2.3

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1994년에 전 세계적으로 설치된 풍력 발전소의 용량은 3200MW였으며 유럽에서는 1400MW였습니다. 표 2.2.4는 국가별 풍력 발전 단지의 총 설치 용량에 대한 데이터를 보여줍니다.

탭. 2.2.4

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유럽에서 연간 풍력 터빈의 설치 용량은 200MW이며 유리한 조건에서 설치 용량의 증가는 800MW가 될 수 있습니다. 풍력 발전소의 설치 용량을 늘리는 가장 효과적인 프로그램은 유럽, 중국, 인도, 미국 및 캐나다 국가의 프로그램입니다.

유럽 국가에서 풍력 터빈 판매로 인한 연간 매출액은 400 MECU입니다. 유럽의 10개 이상의 대형 은행이 풍력 에너지 산업에 투자하고 있습니다. 20개 이상의 대규모 유럽 개인 투자자가 풍력 에너지에 자금을 지원합니다. 풍력 에너지 비용은 주로 다음 6가지 매개변수에 따라 달라집니다.

풍력 터빈 생산에 대한 투자 ($ / sq.m의 비율로 표시 - 풍력 터빈 로터의 스윕 영역 XNUMX 평방 미터의 가격);
시스템 효율성;
평균 풍속 ;
유효성;
기술 자원.

탭. 2.2.5

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지난 XNUMX년 동안 풍력 에너지 기술은 네트워크 풍력 터빈 WECS를 만드는 데 집중되었습니다. 이 방향으로 상당한 진전이 이루어졌습니다. 수천 개의 현대식 WECS 설비가 기존 에너지원과 완전히 경쟁력이 있는 것으로 입증되었습니다. 기존의 전기 네트워크는 풍력 발전소에서 생산된 전기를 다양한 지역으로 운송합니다.

최근 몇 년 동안 고립된 네트워크에서 풍력 에너지를 사용하는 기술이 집중적으로 개발되었습니다. 격리된 전송 네트워크에서 생산되는 에너지 단위당 불가피한 비용은 중앙 집중식 전송 네트워크보다 몇 배 더 높습니다. 발전소는 일반적으로 고가의 연료를 사용하는 소형 내연기관을 기반으로 하며, 연료 수송 비용만으로는 생산되는 에너지 단위당 비용이 최상의 중앙 전송 네트워크에서 에너지 비용의 수십 배로 증가하는 경우가 많습니다.

소규모 전송 네트워크에서 전원 공급 장치 설치는 훨씬 더 유연합니다. 최신 디젤 발전기 세트는 2.2.6초 이내에 시작, 동기화 및 격리된 그리드에 연결할 수 있습니다. 풍력 에너지 전환은 값비싼 연료를 대체할 수 있는 대체 재생 에너지원입니다. 고립된 네트워크에서 디젤 발전기와 함께 풍력 터빈을 사용하는 프로젝트에 대한 새로운 타당성 조사는 독립적인 WECS 시스템의 글로벌 잠재력이 기존 전력망에 연결된 WECS 시스템보다 훨씬 더 높다는 것을 보여줍니다. 표 1985은 기존 풍력-디젤 시스템의 매개변수를 보여줍니다. 이러한 시스템은 1990-XNUMX년에 구축되었습니다. 그들의 작업은 시스템을 개선하고 자동화된 제어를 만들어야 할 필요성을 드러냈습니다.

탭. 2.2.6

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