Generatory

Większość współczesnych elektrowni wiatrowych jest wyposażona w stosowane w siłowniach wiatrowych o stałej prędkości obrotowej generatory asynchroniczne. Zaletą tego typu siłowni jest łatwość podłączenia do sieci energetycznej, wadą zaś konieczność używania przekładni o dużym stopniu przełożenia – największą moc użyteczną generatory asynchroniczne wytwarzają bowiem przy prędkości obrotowej znacznie przekraczającej prędkość obrotową wirnika. Inny minus takich rozwiązań to spadek ogólnej sprawności elektrowni, wywołany stałą prędkością obrotową wirnika niezależną od prędkości wiatru, a także fakt, że przekładnie o dużym stopniu przełożenia stanowią najbardziej awaryjny i hałaśliwy zespół siłowni wiatrowej.

Przekładnia nie jest potrzebna, gdy wykorzystuje się generatory o zmiennej prędkości obrotowej, które wytwarzają moc użyteczną przy małych prędkościach obrotowych i mogą być podłączone bezpośrednio do wirnika. Dzięki małym prędkościom obrotowym i wyeliminowaniu przekładni, tego typu konstrukcje są prostsze, nie zużywają się tak szybko i nie emitują tak dużego hałasu. Zmienne obroty natomiast zwiększają sprawność elektrowni i jej wydajność energetyczną. Słabą stroną takich rozwiązań jest jednak konieczność stosowania przemienników napięcia i częstotliwości, bez których niemożliwe byłoby podłączenie elektrowni do sieci. Parametry energii elektrycznej, wytwarzanej przez generatory o zmiennej prędkości obrotowej różnią się bowiem od parametrów sieci energetycznej.

Turbina mała czy duża?

Moc zainstalowana współczesnych parków wiatrowych dochodzi nawet do setek MW. Wraz z jej wzrostem zwiększa się także moc i – co za tym idzie – rozmiar pojedynczych turbin, produkujących energię elektryczną o wartości nawet kilku MW i zamocowanych na wieżach, których wysokość sięga aż 100 m. Tak duże turbiny wiatrowe wymagają jednak szczególnie dobrych warunków wiatrowych i rozległych niezabudowanych terenów. Nie wszędzie występują takie warunki, poza tym stosowanie dużych turbin wiatrowych pociąga za sobą pewne problemy.

Duże turbiny wiatrowe:

• „zanieczyszczają wizualnie środowisko”, czyli po prostu szpecą krajobraz,
• emitują uciążliwy monotonny hałas, a także
• stanowią zagrożenie dla ptaków i nietoperzy.

Gdy panujące w danym miejscu warunki nie pozwalają na wykorzystywanie dużych turbin wiatrowych lub, gdy inwestorowi zależy na uniknięciu wyżej wymienionych problemów, rozwiązaniem pozostaje stosowanie turbin małych, o mocy od 0,1 do 100 kW. Pracują one cicho, nie stwarzają niebezpieczeństwa dla ptaków i nie tylko nie szpecą otoczenia, lecz mogą wręcz podnosić jego walory estetyczne, stanowiąc część dekoracyjnych elementów architektonicznych. Poza tym niektóre miejsca szczególnie sprzyjają wykorzystaniu małych turbin wiatrowych.

Turbiny te sprawdzają się zwłaszcza:

• na terenach o mniej korzystnych warunkach wiatrowych, gdzie potrzebne są niewielkie ilości energii elektrycznej,
• na obszarach trudno dostępnych – zaletą małych turbin wiatrowych jest bowiem ich przenośna konstrukcja,
• na dalekiej północy, gdzie ilość światła jest niewielka i małe turbiny wiatrowe efektywniej niż ogniwa fotowoltaiczne zasilają stacje telefonii komórkowej,
• w warunkach ekstremalnych, przy bardzo silnych wiatrach, w skrajnych temperaturach. Małe turbiny wiatrowe o pionowej osi i mocy około 10 kW wytrzymują nawet cyklony, sztormy i burze piaskowe, mogą też pracować w temperaturach od -50 do 50 st. C. Tego typu rozwiązania były testowane we włoskich Alpach, gdzie na wysokości 3150 m. n.p.m. prędkość wiatru sięga ponad 250 km/h.
  
  « PoczątekNowszy artykuł123Starszy artykułOstatnie »