Megújuló energiaforrások BMEGEENAEK6

2012.03.07.

Kaszás Csilla

Előadás vázlata (Korszerű, vízszintes tengelyű, háromlapátos, gyorsjárású turbinák)

Szélturbinák jelleggörbéi

Szélturbinák felépítése

Szélerőművek környezeti hatásai

Szélerőművek helyzete

Szélturbina teljesítménye Ismétlésként

Szél elméleti teljesítménye

P = ½ · ρ · A · v3 [W]

Szélturbina teljesítménye

P = ½ · ρ · A · v3 ·cp [W]

Teljesítménynövelés irányai Átmérő növelése

Toronymagasság növelése (v nő)

Teljesítménytényező növelése

Teljesítmény-tényező függvény

Szélturbina jelleggörbéje (!)

Cut-in

Cut-out

Szélerőmű kihasználása csúcskihasználási

óraszám:

tsz = Eév / PBT [h/év] ahol:

- Eév A szélerőmű éves

villamosenergia-termelése

- PBT A szélerőmű névleges

teljesítőképessége

Jellemző érték 1500 - 4000 h/év

csúcskihasználási

tényező:

nsz = tsz / 8760 · 100[%]

Jellemző érték 17 - 45 %

A magas kapacitás faktor

nem biztosan előnyös →

döntés gazdaságossági

elemzés alapján történik!

Csúcskihasználási tartamdiagram

Szélturbina részei 1. Alapozás 2. Transzformátor 3. Torony 4. Létra 5. Yaw (forgató mechanizmus) 6. Gondola 7. Villamos generátor 8. Anemométer 9. Mechanikus fék 10. Hajtómű 11. Lapát 12. Pitch (lapát-forgatás) 13. Agy

Lapátok Felhajtóerő -> szárnyprofil

Sebesség változása a lapát hossza mentén -> más az optimális szög

„elcsavart” lapátok

Anyag: üvegszál erősítésű műanyag -PE vagy epoxi- (szénszál, kevlár)

M. Jureczko, 20005

Stall kontroll (!) Régebbi/egyszerűbb

konstrukcióknál kizárólagos

Érdesség szerepe

Pitch kontroll (!)

„yaw” Gondola forgatása

Széliránykövetés

Viharban szélirányból kiforgatni

Csavarodó kábelek

Mech. fék is kell

Nordex

Hajtómű Hajtóműves

Generátor és a rotor közé, megfelelő fordulatszám elérése érdekében

Hajtómű nélküli

Multipólusú generátor (42)

Hálózatra táplálás Közvetlen

Közvetett

Állandó fordulatszám

(frekvencia és áttétel függvénye)

Felharmonikusoktól mentes

AC/DC -> DC/AC

Optimálható fordulatszám

Meddő energia szabályozása

nyomatéktárolás

Torony Acél

hengerelt, hegesztett elemek, csavarkötés

(vasbeton)

(rácsos)

Torony Kábelezés

(csavarodás- számláló)

Létra

Villámvédelem

Alapzat vasbeton

Villamos + optikai kábelezés

Villamos kábelezés

SCADA (supervisory control and data acquisition)

Szélerőműpark telepítése Telephelyeken szélmérés (min 1 év)

Tereptárgyak zavaró hatása

Szélturbinák kiosztása – egymás zavarása

Környezet- és természetvédelmi aspektusok

Villamos hálózati csatlakozás közeli lehetősége

Közlekedés, megközelíthetőség

Geológia, hidrológia

Archeológia

Tájesztétika, humán attitűd, stb.

Tereptárgyak hatása

Örvény-hatás

Szélerőmű-park Fő széliránnyal

Párhuzamosan 5-9 d

Merőlegesen 3-5 d

Távolság – kábelezés, – földhasználat

Max 10% veszteség fogadható el

Szélerőművek környezeti hatásai Élővilág

Zaj

Árnyékolás

Látvány

Élővilág Telepítés ideje alatt

Alapzat - talaj

Üzemeltetés során: emlősökre ártalmatlan madarak?

Zaj dB skála

Lakott területektől 300m

Infrazaj <20Hz

Árnyékolás

Látvány – tájba illesztés távolság a lakott

területektől

egyszerű geometriai formációk

gépméret (látvány, forgás)

színképi megjelenés,

stb.

http://www.greencareersguide.com

Láthatóság Légi közlekedés

Offshore szélerőmű-parkok

Beépített szélerőművi kapacitás

Országok szerinti eloszlás

Szélerőművek Magyarországon

Meddig tarthat a növekedés? Sztochasztikus termelés

Villamosenergia-rendszer alapszabálya: termelés = fogyasztás

Tárolás? SZET

Kompresszoros tárolás

Hidrogén

Smart grid

Közlekedés elektrifikációja/hidrogén mint üzemanyag elterjedése?

Jövő héten zárthelyi dolgozat

Előadások: energia.bme.hu/~kaszas/MEF