Vetrne elektrarny

Vetrne elektrarny

V souvislosti ze státní politikou podpory využívání obnovitelných a nezávislých zdrojů energie vzrůstá zájem veřejnosti o taková zařízení. Kdo by nechtěl mít vlastní zdroj elektřiny a tepla? Vodní nebo větrnou elektrárnu, fotovoltaické panely, kogenerační jednotku a další vlastní zdroje energie. Využití energie...

V souvislosti ze státní politikou podpory využívání obnovitelných a nezávislých zdrojů energie vzrůstá zájem veřejnosti o taková zařízení. Kdo by nechtěl mít vlastní zdroj elektřiny a tepla? Vodní nebo větrnou elektrárnu, fotovoltaické panely, kogenerační jednotku a další vlastní zdroje energie.

Využití energie větru
Úspěšné nasazení větrné elektrárny vyžaduje lokalitu s dostatečnou průměrnou rychlostí větru a využití vhodné technologie s minimální poruchovostí a nároky na údržbu. Využitelné rychlosti větru se pak uvádějí v intervalu 4 – 25 m/s, jmenovitý výkon pak při 12 m/s. Pod dolní hranicí nestačí energie větru k roztočení rotoru, při rychlostech nad 55 m/s hrozí poškození zařízení. Pro názornost uvádíme dotčenou část Beafourtovy stupnice.

Beaufortovo číslo
Rychlost větru (m/s)
Označení
Popis
3
3,5 – 5,0
Mírný vítr
Vítr napíná praporky, čeří hladinu vody
4
5,5 – 8,0
Střední vítr
Zvedá prach a útržky papíru, pohybuje slabšími větvemi stromů
5
8,1 – 10,9
Cerstvý vítr
Keře se hýbou
6
11,4 – 13,9
Silný vítr
Pohybuje tlustými větvemi, dráty sviští, obrací deštník
7
14,1 – 16,9
Téměř bouře
Pohybuje celými stromy, nesnadná chůze
8
17,4 – 20,4
Bouře
Ulamuje větve, znemožňuje chůzi


Pro hrubý odhad ročního přínosu můžeme využít vztah

E = Pel . 8760 . K

Proměnná Pel značí jmenovitý výkon větrné elektrárny, K je kapacitní faktor. . Hodnoty K se pohybují kolem 0,15 - 0,2, vyšší hodnoty poukazují na velmi příznivou lokalitu. Výsledkem rovnice je očekávaný roční přínos v kWh. Pro větrnou elektrárnu WT10 o jmenovitém výkonu 10 kWh při K=0,15 je pak očekávaný přínos 13.000 kWh elektřiny ročně.

Roční výroba je závislá na roční průměrné rychlosti větru. Tuto hodnotu lze stanovit např. pomocí měření nebo výpočtového programu. Pomocí výkonových údajů elektrárny pak sestavíme následující závislost ročního přínosu k průměrné rychlosti větru. Hrubý předpoklad pro naši WT10 je pak potvrzen v lokalitě s průměrnou roční rychlostí větru 4,5 m/s. Největší podíl na výrobě pak obvykle mají rychlosti větru v intervalu 6-11 m/s, což jak vidíme v Beufortově stupnici je vítr, který „zvedá prach a útržky papíru, pohybuje slabšími větvemi stromů“ a „hýbe keři“.


K využití větrného potenciálu nasadíme elektrárnu WT10 s asynchronním generátorem pro paralelní provoz s rozvodnou soustavou. Do sítě pak můžeme prodávat přebytky, které nespotřebujeme a nebo celou výrobu. Zákon ukládá distribučním společnostem vykupovat elektrickou energii vyrobenou ve větrných elektrárnách, výkupní cena je 3Kč/kWh.

Popis větrné elektrárny WT10P


Větrná elektrárna WT10P je zařízení s plně automatickým bezobslužným provozem bez nároku na specializovanou údržbu. Zařízení se skládá z ocelového trubkového stožáru (14 nebo 16 m) a strojovny, která obsahuje rotor (automatickou hlavu) s listy, kormidlo, řídící elektroniku a generátor s planetovou převodovkou a elektromagnetickou brzdou. V podstatě jde o větrnou elektrárnu s tzv. automatickou hlavou, která je dvoustupňová, tzn. se samočinnou plynulou regulací nastavení polohy listů rotoru (PITCH CONTROL). Elektrárna využívá třílistý rotor o průměru 5,35 metrů, 200 otáček za minutu. Výrobce udává hlučnost 38 dB v okruhu 10 m. Proti směru větru se větrná elektrárna natáčí automaticky pomocí kormidla.

Asynchronní šestipólový generátor 1LA132/6 o výkonu 10kW pracuje s napětím 400V o frekvenci 50Hz, otáčky 1000/min, cos φ=0,9. O připojení k síti pomocí tyristorů rozhoduje regulace s mikroprocesorem, sledující otáčky rotoru. Rozvodná a ochranná jednotka je nainstalována na stožáru.


Návratnost investice…
…je často diskutované a široké téma. Při rozvaze je třeba uvážit mnoho faktorů jako zdroje financí, jakým způsobem chceme se získanou elektřinou nakládat a další, závislé na specifických podmínkách každého projektu. Pro účely našeho článku zhodnotíme investici podle následujících kritérií.

1. větrná stanice WT10P s asynchroním šestipólovým generátorem 10 kWh, 400V/50 Hz pracující paralelně s rozvodnu sítí

2. všechna vyrobená elektřina prodávána do rozvodné sítě za výkupní cenu 3 Kč/kWh

3. pořizovacími náklady se kompletní výrobek od dodavatele – plně osazená strojovna, stožár, rozvodná a ochranná jednotka. Kabeláž, základovou patku, stavební práce a další zajišťuje investor

4. není zvažováno použití úvěru nebo leasingu, započtení daní apod.

Při odhadu roční výroby WT10P se vychází z certifikátů:
1. Graf zatěžovací charakteristiky generátoru (Státní zkušebna 003 VUES Brno)
2. Graf výkonu ve vztahu k rychlosti větru (VZLÚ Praha)
4. Graf distribuční funkce větru v ročním období (ÚFA AV ČR Praha)

Výsledek pak shrneme do následující tabulky
TYP
WT10P

Komentáře

Načítám komentáře...

  • Stavba
  • Autor:
  • Vydáno:

Doporučujeme

Hledáte spolehlivou stavební firmu?

Zadejte si poptávku v kategoriích: stavební firma,stavby.
Najdeme Vám ověřené firmy a řemeslníky s referencemi od zákazníků jako například: Rekonstrukce rodinného domu, Výstavba RD Troja Praha 8, stavba rodinného domu v Třebechovicích p. O..