Получение электроэнергии от ветросиловых установок является чрезвычайно заманчивой, но вместе с тем технически сложной задачей. Основным затруднением является непостоянство энергии ветра. Кроме того, электрический ток для практического применения должен обладать постоянным напряжением; при изменении напряжения и частоты тока, вследствие некоторого колебания числа оборотов ветродвигателя, требуются специальные механизмы, регулирующие число оборотов генератора.
Ветросиловые установки, предназначенные для получения электрической энергии, называются ветроэлектрическими установками. По назначению их разделяют на ветроэлектрические станции и специальные ветроэлектрические установки. К последним относятся так называемые ветроэлектрокотлы, установки для получения водорода и др., которые в данной книге не рассматриваются.
Ветроэлектрические станции (ВЭС) разделяют на станции постоянного тока и станции переменного тока.
Ветроэлектрические станции постоянного тока представляют собой в большинстве случаев ветроэлектрические агрегаты мощностью от 100 вт до 1-3 квт, используемые для зарядки аккумуляторных батарей и питания осветительной сети (освещение изолированных помещений, животноводческих ферм, полевых станов, тракторных бригад, питание радиоузлов и др.), расположенной в непосредственной близости от ветроэлектрического агрегата. Более мощные ВЭС постоянного тока встречаются значительно реже. Это объясняется рядом причин: невозможностью трансформации напряжения для передачи электроэнергии на большие расстояния; экономической нецелесообразностью применять в настоящее время электрохимические батареи на ветроэлектрических установках мощностью выше 3-5 квт; невозможностью практически осуществить параллельную работу с неветровыми электростанциями и системами, вырабатывающими, как правило, трехфазный ток, и др.
Ветроэлектрические станции переменного тока не имеют перечисленных выше недостатков и , кроме того, позволяют использовать обычные асинхронные двигатели , отличающиеся, как известно, простотой и дешевизной.
ВЭС переменного тока строят общей мощностью 10 квт и выше; они работают по трем основным схемам:
изолированная работа ВЭС с тепловым резервным двигателем для работы в периоды безветрия и в слабоветреные дни;
совместная работа ВЭС с неветровой станцией;
параллельная работа ЮС с энергосистемой.
Эффективность работы ВЭС выражается экономией горючего на тепловой станции и экономией воды на гидростанции. Последнее очень важно в летний и зимний периоды, когда естественный приток воды значительно сокращается.
При работе ВЭС с резервным двигателем для бесперебойного обеспечения потребителя электроэнергией можно использовать неветровой двигатель, мощность которого составляет до 50 % мощности ветродвигателя. Потребители, работа которых допускает перерывы в энергоснабжении (помол, водоснабжение, подготовка сухих кормов, нагрев воды и т. п.) , получают питание только от ВЭС при наличии ветра.
По мощности ветроэлектрические станции можно разделить на три группы:
– маломощные ЮС мощностью 0,1-1,0 квт, к ним относятся главным образом ветроэлектрические агрегаты постоянного тока, используемые для зарядки аккумуляторных батарей;
– ветроэлектрические станции средней мощности (10 -100квт); эти станции, как правило, дают переменный ток; их предназначают главным образом для совместной работы с тепловым двигателем или для параллельной работы с неветровой станцией примерно равной мощности; в настоящее время количество ВЭС средней мощности увеличивается, хотя они и не получили еще широкого распространения;
– крупные ветроэлектростанции мощностью 100 квт и выше; такие ВЭС у нас и за границей были построены только для экспериментальной проверки принципа параллельной работы ВЭС с энергосистемой.
– Изолированные ветроэлектростанции с тепловыми двигателями в качестве резерва и ВЭС , работающие параллельно с тепло- и гидроэлектростанциями, должны занять видное место в энергоснабжении нашего сельского хозяйства в тех районах, где V > 5 м/сек.
