風力エネルギー。スキーム、説明

無線電子工学および電気工学の百科事典
無料のライブラリ / 無線電子および電気機器のスキーム

風力エネルギー。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

無料のテクニカルライブラリ

風力発電所 (WPP) は現在、商業的な成熟レベルに達しており、風速が良好な場所では従来の電源と競合することができます。風力エネルギーを機械仕事に変換するさまざまな装置のうち、ほとんどの場合、風の方向に水平軸を設置したブレードマシンが使用されます。垂直シャフトを備えたデバイスはあまり使用されません。

単位時間当たりに 1 m2 の面積を通って風の流れによって伝達される運動エネルギー (流れの比電力) は、風速の XNUMX 乗に比例します。したがって、年間平均風速が非常に高い場所にのみ風力タービンを設置することをお勧めします。

自由空気流の中に置かれた風力車は、理論的にはせいぜい、風車によって掃引される断面積を通過する空気流の力をシャフト上の動力 16/27 = 0,59 (Betz 基準) に変換できます。この係数は、理想的な風車の理論効率と呼ぶことができます。実際には、効率はこれより低く、最良の風車では約 0,45 に達します。これは、たとえば、風速 10 m/s で翼長 10 m の風車の軸出力は最大 85 kW であることを意味します。

現在、電力網に接続されている最も普及している施設は、単位電力が 100 ～ 500 kW の風力発電所 (WPP) です。現在の 500 kW 風力タービンの具体的なコストは 1200 kW あたり約 XNUMX ドルであり、減少する傾向にあります。

同時に、単位出力が大幅に高い風力タービンも開発されています。 1978 年に、設計容量 2 MW の最初の実験用メガワット級風力タービンが米国で作られました。これに続いて、1979 年から 1982 年にかけて。米国では、ユニット容量 5 MW の風力タービン 2,5 基が建設され、テストされました。容量 3 MW の当時最大の風力タービン (グロヴィアン) は 1984 年にドイツで建設されましたが、残念なことに、稼働したのは数百時間のみでした。風力タービン WTS-3 と WTS-4 は、やや遅れてスウェーデンで建設され、それぞれ 5 MW と 4 MW の容量を持ち、スウェーデンと米国に設置され、最初の 20 時間と次の 10 時間運転されました。

カナダでは、垂直軸（ダリューローター）を備えた大型風力タービンの開発が進められています。 4 MW の容量を持つこのような設備の 1987 つは 1987 年からテストを受けており、合計では 1993 年から 25 年にかけてテストが行われています。世界で約XNUMXメガワット級の風車が建設された。

大型風力タービンの設計風速は通常 11 ～ 15 m/s のレベルとなります。一般に、原則として、ユニットの出力が大きいほど、より高い風速を考慮して設計されています。ただし、風速が変動するため、ほとんどの場合、風力タービンが生成する電力は減少します。特定の場所の年間平均風速が少なくとも 5 ～ 7 m/s で、定格電力が生成される年間相当時間数が少なくとも 2000 時間であれば、そのような場所は有利であると考えられています。大型の風力タービンや風力発電所の設置にも。

比較的小規模な消費者にエネルギーを供給するように設計されたキロワットクラスの自律型設備は、年間平均風速が低い地域でも使用できます。

現在、一部の先進国では、風力タービンの設置容量が大幅な値に達しています。したがって、米国では 1,5 万 kW 以上の風力タービンが設置されており、デンマークでは風力タービンが国が消費するエネルギーの約 3% を生産しています。風力タービンの設置容量が大きいのは、スウェーデン、オランダ、イギリス、ドイツです。

風力タービンの設備が改良され、その出力量が増加するにつれて、風力タービンのコスト、つまり風力タービンが生成するエネルギーのコストが低下します。 1981 年に風力タービンで生成される電気のコストが 30 kWh あたり約 6 アメリカセントだったとすると、現在では 8 ～ 1995 セントです。 200 年だけでも、米国で合計容量約 2,5 MW の XNUMX つの大規模な風力発電所の建設工事が進行中だったことを考慮すると、米国エネルギー省が風力発電のコストを XNUMX セントに削減する計画を立てていることが明らかになるでしょう。 kWh)は本当にそうです。

発展途上国における風力タービンへの関心は主に、集中型電力供給システムから離れた村落で使用できる自律型低電力設備に関連しています。このような設備は、輸入燃料で動作するディーゼルエンジンとすでに競争力があります。ただし、場合によっては、風速が変動するため、風力タービンと並列にバッテリーを設置するか、化石燃料設備でバックアップする必要があります。当然のことながら、これにより設置と運用のコストが増加するため、そのような設置の普及はまだ少ないです。

他の記事も見る セクション代替エネルギー源.

読み書き 有用なこの記事へのコメント.

<<戻る

科学技術の最新ニュース、新しい電子機器：

温かいビールのアルコール度数 07.05.2024

最も一般的なアルコール飲料の 1 つであるビールは、飲む温度によって変化する独自の味を持っています。国際的な科学者チームによる新しい研究で、ビールの温度がアルコールの味の知覚に大きな影響を与えることが判明しました。材料科学者のレイ・ジャン氏が主導したこの研究では、温度が異なるとエタノールと水分子が異なる種類のクラスターを形成し、それがアルコールの味の知覚に影響を与えることが判明した。低温ではより多くのピラミッド状のクラスターが形成され、「エタノール」の辛味が軽減され、飲み物のアルコール感が軽減されます。逆に温度が上がるとクラスターが鎖状になり、アルコール感が強くなります。これは、白酒などの一部のアルコール飲料の味が温度によって変化する理由を説明します。得られたデータは飲料メーカーに新たな可能性をもたらします。 ... >>

ギャンブル依存症の主な危険因子 07.05.2024

コンピューターゲームは、385 代の若者の間でますます人気の娯楽となっていますが、それに伴うゲーム依存症のリスクは依然として重大な問題です。アメリカの科学者は、この中毒に寄与する主な要因を特定し、その予防のための推奨事項を提供するために研究を実施しました。 90 年間にわたり、10 人のティーンエイジャーを追跡調査し、どのような要因がギャンブル依存症になりやすいかを調査しました。その結果、研究参加者のXNUMX%は依存症のリスクがなかったが、XNUMX%がギャンブル依存症になったことが示された。ギャンブル依存症の発症の主な要因は、低レベルの向社会的行動であることが判明しました。向社会的行動のレベルが低い十代の若者は、他人の助けやサポートに興味を示さないため、現実世界との接触が失われ、コンピュータゲームが提供する仮想現実への依存が深まる可能性があります。これらの結果に基づいて、科学者たちは ... >>

交通騒音がヒナの成長を遅らせる 06.05.2024

現代の都市で私たちを取り囲む音は、ますます突き刺さるようになっています。しかし、この騒音が動物界、特に卵から孵化していないひよこのような繊細な生き物にどのような影響を与えるかを考える人はほとんどいません。最近の研究はこの問題に光を当てており、彼らの発達と生存に深刻な影響を与えることを示しています。科学者らは、シマウマダイヤモンドバックのヒナが交通騒音にさらされると、発育に深刻な混乱を引き起こす可能性があることを発見しました。実験によると、騒音公害によって孵化が大幅に遅れる可能性があり、孵化した雛は健康増進に関わる多くの問題に直面している。研究者らはまた、騒音公害の悪影響が成鳥にも及ぶことを発見した。生殖の機会の減少と生殖能力の低下は、交通騒音が野生動物に長期的な影響を与えることを示しています。研究結果はその必要性を浮き彫りにしている ... >>

アーカイブからのランダムなニュース

電気トラクター 23.07.2022

Tube Investments of India (TII) と Murugappa Group の子会社であるインドの新興企業 Cellestial E-Mobility は、インド初の電動トラクターを正式に発表しました。

スタートアップは、一度に 27 馬力以上のパワーを持つ 55 つのモデルのトラクターを開発しました。最大XNUMX馬力電動トラクターの販売は、今後 XNUMX か月以内に計画されています。

トラクターは、従来の標準的なディーゼルエンジンを搭載したユニットよりも比較的安価です。価格は 7570 ～ 10090 ドルと予想されます。

「電動トラクターは、畑だけでなく、ガーデニングや温室でも使用できるように設計されています。機械には、充電用のインドの家庭用ソケットが装備されています。電動トラクターは、75 回の充電で最大 25 km の距離を走行でき、速度は時速XNUMXkmまで。同時に、ユニットにはPTO、油圧、全輪駆動があります」とメーカーは声明で述べています。

電動トラクターのバッテリーの充電は、従来の単相16Aソケットからの基本的な家庭用充電器を使用して実行されます。このプロセスには約6時間かかります。

同時に、産業用充電ステーションのおかげで、バッテリーはさらに速く、たとえばわずか 2 時間で充電できます。トラクターには、回生ブレーキと電力反転機能も装備されており、バックアップ電源として UPS 自体に電力を供給することができます。

その他の興味深いニュース:

▪ おそらくレオナルドはアラブ人だった

▪ 山が低くなってきました

▪ 空飛ぶ風車

▪ ドローン機能を搭載したキャデラックCTS

▪ 超高速 Samsung PM1725 および PM1633 SSD

科学技術、新しいエレクトロニクスのニュースフィード

無料の技術ライブラリの興味深い資料:

▪ サイトの「標準労働安全衛生指示 (TOI)」セクション。記事の選択

▪ 記事フランスの兵士は皆、ナップザックに元帥の警棒を入れています。人気の表現

▪ 記事火災はどのようにして発生したのか？詳細な回答

▪ 記事オメジニクの水。伝説、栽培、応用方法

▪ 記事 KR512PS10チップの応用。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

▪ 記事 SMD コンポーネント。最も人気のあるケースのエンドツーエンドの番号付け。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

この記事にコメントを残してください：

このページのすべての言語

ホームページ | 図書館 | 物品 | サイトマップ | サイトレビュー