Малая межсетевая интерактивная ветряная система также подсоединена к коммунальной электросети. Излишки электроэнер­гии в период минимального потребления продаются коммунальной службе, поставляющей электричество в сеть, а в периоды повышен­ного потребления выкупаются обратно у этой же компании.

! Преимущество такой системы состоит в том, что потребитель J может пользоваться электричеством (покупая его из коммунальной і сети), даже если неблагоприятные погодные условия продолжаются ; долго.

J Другое преимущество — отсутствие аккумуляторов, что позволя- ! ет сооружать более крупные (в плане пиковых значений получаемой электроэнергии) системы, чем в случае с автономными или аккуму­лирующими аналогами.

Межсетевые системы, так же как и их аккумулирующие аналоги, работают за счет подключения к коммунальным электрическим сетям и не предполагают полной независимости, желаемой пуристами[47]. Это не является их техническим или технологическим недостатком, но может представлять философскую проблему для того, кто стре­мится «отключиться от системы» целиком.

В некоторых штатах США предлагаются хорошие условия ком - ' пенсационных сделок (выкупа электроэнергии) с коммунальными компаниями, в некоторых — нет. Стоит заранее поинтересоваться положениями местного законодательства, касающимися компенсаци-

онных сделок, прежде чем вкладывать деньги в сооружение межсе­тевых интерактивных систем любого типа. На рисунке 11.9 представ­лена функциональная блок-схема малой межсетевой интерактивной ветряной системы. Рис. 11.9. Малая межсетевая интерактивная ветряная система

ПРЕИМУЩЕСТВА МАЛОЙ ВЕТРОЭНЕРГЕТИКИ

• Ветер — возобновляемый и практически неисчерпаемый источ­ник энергии.

• Малые ветроэлектростанции не производят «парниковых» га­зов, угарного газа (СО), углекислоты (С02) и окислов азота и серы, пылевых загрязнителей и других вредных отходов.

• Малая ветряная турбина сравнительно проста и дешева в об­служивании.

• При использовании интерактивных систем малая ветроэлектро­станция снижает зависимость от коммунальных электросетей.

• При использовании других дополнительных альтернативных источников энергии малая ветроэлектростанция может обеспе­чить полную независимость от коммунальных электросетей.

• Аккумулирующая интерактивная система даст электричество в случае кратковременного отключения коммунальной электро­сети.

• Малую ветроэлектростанцию можно использовать для допол­нительного обогрева или охлаждения дома.

НЕДОСТАТКИ МАЛОЙ ВЕТРОЭНЕРГЕТИКИ

• Ветер — неустойчивый источник энергии. Даже лучшие об­разцы автономных ветроэлектростанций могут обеспечить ре­гулярное производство лишь небольшого количества электро­энергии.

• Малые ветряные турбины не работают при слишком сильном ветре.

• Гроза, ураган или снежный буран могут повредить малую ве­тряную турбину.

• Если малые ветроэлектростанции и окупаются, то очень долго.

• Соседи могут воспротивиться сооружению ветряной турбины (это называется «синдромом отчужденности»[48]).

• Малые ветряные турбины производят заметный шум. Скорость их вращения выше, чем у крупных турбин, и они находятся ближе к земле.

Задача 11.6

Как определить реальный объем электроэнергии, которую можно получить с помощью ветра?

Решение 11.6

Объем доступной энергии Р в ваттах, которую можно получить с помощью ветра, зависит от плотности воздуха, площади вращения лопастей турбины и скорости ветра. Если d — плотность ветра в ки­лограммах на кубический метр (ее значение меняется в зависимости от высоты над уровнем моря, температуры и атмосферного давле­ния), А — площадь (в квадратных метрах), ометаемая лопастями и перпендикулярная направлению ветра, ап — скорость ветра в ме­трах в секунду, то

Р = dAv3/2.

Теоретически это означает, что доступная энергия, вырабатывае­мая ветряной турбиной, находится в прямой зависимости от плотно­сти воздуха и площади вращения лопастей турбины и в прямой за­висимости от куба (третьей степени) скорости ветра. Если скорость ветра усиливается в два раза, то теоретически получаемая энергия

возрастает в восемь раз. Если скорость ветра возрастает в три раза, получаемая энергия — в 27! Заметим также, что получаемая энергия зависит от квадрата длины лопасти, если остальные факторы оста­ются неизменными. Это происходит потому, что ометаемая площадь пропорциональна квадрату радиуса лопасти.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

Отвечая на эти вопросы, вы можете пользоваться текстом книги. Восемь правильных ответов — хороший результат. Ответы помеще­ны в конце книги.

1. Малая автономная ГЭС лучше всего работает:

(а) с инвертирующим усилителем мощности и аккумуляторами;

(б) с большой плотиной и резервуаром;

(в) с несколькими резервуарами;

(г) в местах, где прибрежные течения направлены перпендику­лярно береговой линии.

2. Приливная турбина приводит в действие генератор за счет:

(а) работы волн;

(б) прибрежных течений;

(в) запруживания;

(г) любого из перечисленных факторов.

3. Что из перечисленного ниже не сказывается (в теории) на объеме получаемой электроэнергии (в киловаттах или мегаваттах) при штатной работе крупной ветряной турбины в любой момент вре­мени?

(а) длина лопасти;

(б) скорость ветра;

(в) показатель производительности;

(г) размер генератора.

4. Известно, что пиковая эффективность некой ветряной турбины достигается при скорости ветра в 15 м/с. Это значение соответ­ствует примерно:

(а) 6,1 мили в час;

(б) 7,7 мили в час;

(в) 29 милям в час;

(г) 34 милям в час.

5. Что из перечисленного ниже является эксплуатационным источ­ником электроэнергии океанического происхождения?

(а) штормовые валы;

(б) донные противотечения прибоя;

(в) обратные береговые течения;

(г) все вышеперечисленное.

6. Строительство ГЭС с искусственным водохранилищем наиболее целесообразно в районе, где:

(а) мелководная река протекает по почти ровной местности;

(б) река протекает по пересеченной местности;

(в) река впадает в море в виде крупной дельты;

(г) волнение в океане постоянно и значительно, а обратные бере­говые течения сильны.

7. Предположим, электрическая мощность на выходе малого ветря­ного генератора постоянна и равна 600 Вт при скорости ветра 10 м/с. Какое количество электроэнергии этот генератор произ­ведет за одну минуту при той же скорости ветра?

(а) 10 Дж;

(б) 60 Дж;

(в) 600 Дж;

(г) 36 000 Дж.

8. Какое из приведенных ниже утверждений является ложным?

(а) заряд аккумуляторов аккумулирующих интерактивных ве­тряных систем продается коммунальным компаниям, если ветря­ная турбина производит недостаточно электричества для подза­рядки аккумуляторов;

(б) крупная ветряная турбина вращается с постоянной скоро­стью в пределах всего рабочего диапазона скорости ветра;

(в) сворачивание предохраняет малые ветряные турбины от по­вреждений при сильном ветре;

(г) все вышеприведенные утверждения верны.

9. Воздушная турбина, вероятнее всего, является узлом:

(а) приливной плотины;

(б) деривационной ГЭС;

(в) ГЭС с искусственным водохранилищем;

(г) волнового электрогенератора.

АЛЬТЕРНАТИВНАЯ ЭНЕРГЕТИКА без тайн

10. Крупная дамба искусственного водохранилища может вызвать:

(а) растворение излишков кислорода в воде за дамбой;

(б) нехватку воды выше по течению, которой не произошло бы, не будь дамбы;

(в) проблемы для речной флоры и фауны в реке и водохранили­ще рядом с дамбой;

(г) все вышеперечисленное.