풍력 발전소의 사용 전망. 계획, 설명

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풍력 발전 설비. 풍력 터빈 사용에 대한 전망. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

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공공 전력 시스템에서 풍력 에너지 사용

미국과 유럽에서 정부 기관은 주로 지역 고압 전력 시스템에서 풍력 터빈을 사용하는 것을 목표로 하는 연구 개발에 보조금을 지급합니다. 이미 몇 년 동안 최대 200kW 용량의 풍력 터빈이 성공적으로 작동했으며 최대 3MW 및 4MW 용량의 설비가 만들어졌습니다. 그러한 발전기의 서비스 수명은 20년을 초과할 것이며 생성된 전기는 액체 연료를 사용하는 화력 발전소보다 저렴할 것이라고 믿어집니다. 초기 연구에서는 풍력 터빈을 언덕에 설치해야 한다고 믿었지만 실제로는 특히 여러 개의 풍력 터빈이 근처에 설치된 경우 개방된 평평한 장소에서 더 나은 작동 조건이 될 수 있음을 보여주었습니다. 나중에 풍력 터빈의 위치를 선택하는 이 새로운 개념을 기반으로 얕은 수역의 바다에 많은 설비의 시스템을 설치하도록 제안되었습니다.

자율 풍력 터빈

10 ~ 100kW 용량의 풍력 터빈을 사용하여 주거 지역, 농장 및 다양한 조직에 전력을 공급할 수 있습니다. 다른 에너지원(예: 석유)이 비싸거나 생산하는 전기가 공공 그리드의 전기 가격의 절반 이상인 경우에는 사용이 경제적으로 정당화됩니다. 이 용량의 풍력 터빈에 대한 가장 큰 수요는 생활 수준이 높고 에너지 비용이 높은 국가에서 평균 풍속이 6m/s 이상이고 농촌 인구가 많습니다.

신기술

재생 가능한 에너지원의 기본 에너지는 기존의 열 및 원자력 에너지와 생산 공정에 완전히 다른 제한을 가한다는 것을 보여줍니다. 이것은 풍력 에너지의 예에서 가장 분명하게 볼 수 있습니다. 분산되고 본질적으로 매우 가변적인 풍력 에너지의 사용은 안정적이고 집약적인 에너지원의 에너지 사용과 근본적으로 다른 접근 방식을 기반으로 하며 여기서 가장 중요한 것은 생산에 따라 에너지 소비를 다양화해야 한다는 것입니다. 이러한 한계를 극복하기 위해서는 효율적이고 저렴한 에너지 저장 방법이 필요합니다.

고가의 안정화된 전기는 조명 및 전자 장비에 전력을 공급하는 데 사용되며 값싼 불안정한 에너지는 난방 및 물 가열에 사용됩니다. 바람이 매우 강한 기간에는 풍력 에너지를 사용하여 온실을 가열하거나 수영장의 물을 가열합니다. 풍력 터빈의 전기는 전기 자동차의 배터리를 충전하는 데에도 사용됩니다. 강한 바람에도 불구하고 풍력발전기에서 생산되는 에너지는 여전히 충분하지 않으며, 단열이 잘 된 주택과 경제적인 전기 사용, 특수 배전 시스템으로 만족스러운 생활 환경을 제공하고 있습니다.

풍력 터빈의 바람이 있는 경우 배터리가 충전되고 DC 및 AC 부하는 인버터를 통해 전력이 공급됩니다(그림 4.1). 동시에, 예를 들어 포함된 여러 FSM-40과 같은 태양광 모듈에서 배터리를 충전할 수 있습니다. 바람과 방전된 배터리가 없으면 부하에 전력이 공급되고 배터리는 태양광 패널과 엔진 발전기 모두에서 충전됩니다. 배터리가 충전된 후 엔진 발전기가 꺼집니다. 이 작동 모드를 사용하면 액체 연료를 절약하고 엔진 발전기의 수명을 늘릴 수 있습니다.

풍력 발전 설비. 풍력 터빈의 사용에 대한 전망
그림 4.1. WINDEC 시리즈의 풍력 터빈을 기반으로 하는 전원 공급 시스템의 구조도.

시스템의 모든 요소의 작동 모드에 대한 제어는 엔진 발전기의 배터리 전압, 부하 전류 및 배터리 충전 시간을 제어 매개변수로 사용하는 다기능 마이크로프로세서 제어 장치에 의해 수행됩니다.

저전력 무정전 전원 공급 장치 시스템은 이동성 및 신속한 배포와 대량 사용을 위한 저렴한 비용 모두에 필요합니다. 어쨌든 이들은 높은 에너지-질량 특성을 가진 매우 신뢰할 수 있는 시스템이어야 합니다. 주어진 힘에서 질량과 치수가 작아야 합니다.

저자: 마고메도프 A.M.

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