Альтернативные источники энергии и энергосбережение

Упрощенная схема работы ветрогенератора

На сегодня существует два основных варианта работы ветрогене - раторов.

Классическая несетевая схема: работа с аккумуляторными бата­реями и обычным инвертором. Этот вариант позволяет полностью или частично использовать автономное энергообеспечение. Для него неважно наличие общественной электросети (рис. 1.5).

Сетевая схема: работа с сетевым инвертором без аккумуляторных батарей (рис. 1.6). В этой схеме можно частично или полностью ком­пенсировать расходы на электроэнергию. Также возможна продажа электроэнергии по «зеленому тарифу». Наличие общественной сети необходимо.

Существует также множество комбинированных и второстепенных по значимости вариантов работы ветровых станций и солнечных пане­лей (без инвертора, с источником бесперебойного питания и т. д.)

На рис. 1.5 представлена классическая схема работы ветрового электрогенератора (http://blog. ae. net. ua).

Аккумуляторные батареи (АКБ или АБ) — это накопитель­ная емкость для произведенного ветрогенератором электричества. Электроэнергия направляется в аккумуляторы и находится в батареях до того момента, пока потребитель не воспользуется ею.

Примечание.

Задача аккумуляторов состоит в сохранении электроэнергии в промежутке между ее производством и потреблением.

Если объем аккумуляторной батареи будет мал, то она будет быстро заполняться, а излишки энергии будут пропадать. Объем аккумуля­торной батареи должен быть большим, иначе потерь электроэнергии не избежать. Но большая батарея стоит дороже, занимает больше места и требует большего ухода. А если купить батарею огромного объема, то она никогда не будет заполняться на полную емкость, что будет элементарным расточительством средств. Необходимо учесть также и саморазряд батарей в течение очень длительного хранения энергии.

Объем аккумуляторной батареи должен быть таким, чтобы при выработке ветряного электрогенератора или фотомодулей на мак­симальной мощности или при максимальном потреблении электро­энергии процесс заряда-разряда аккумуляторной батареи составлял не менее 10 часов (это обязательное условие для всех свинцовых, кис­лотных, AGM, щелочных и гелевых батарей). К примеру, если номи­нальная мощность нашего ветряка 5 кВт, то объем аккумуляторной батареи должен составлять не менее 50 киловатт-часов.

Инвертор, преобразовывающий постоянный ток из аккумулятор­ных батарей в переменный ток, необходимый для домашней сети. Именно к нему уже подключаются потребители и электроприборы.

Примечание.

Мощность инвертора (он же частотный преобразователь) огра­ничивает максимальную мощность всех электроприборов, кото­рые могут работать от вашей системы одновременно.

То есть, если инвертор ограничен по мощности 3 кВт, то вы никак не сможете одновременно использовать оборудование на 5 кВт. Таким образом, вы не сможете подключить одновременно:

♦ электрочайник (2 кВт);

♦ электробойлер (3 кВт);

♦ две-три лампочки (по 100 ватт каждая).

Тут у вас есть выход: использовать эти приборы поочередно или наращивать количество/мощность инверторов. Можно установить более мощный инвертор на 6—7 кВт.

Совет.

Если инвертора такой мощности не окажется, то можно доба­вить к системе еще один инвертор 3 кВт и разделить между ними электроприборы: первый инвертор будет для чайника и лампочек, а второй—для электробойлера.

Но не забываем, что все инверторы потребляют на свои нужды 5—10% электроэнергии! Это означает, что при получении на выходе 5 киловатт-часов, инвертор потребит из аккумуляторной батареи 5,2—5,5 киловатт-часа. Тут вывод аналогичен: необходим инвертор или группа инверторов, которые по мощности смогут обеспечить одновременное подключение всех потенциальных потребителей. Таким образом, систему характеризуют следующие элементы:

♦ сила ветра (энергетический потенциал);

♦ мощность ветрогенератора (вырабатывает электроэнергию);

♦ емкость аккумуляторной батареи (накапливают электроэнер­гию);

♦ мощность инвертора (выдают электроэнергию потребителю). Каждый компонент энергетической системы работает независимо

от других, но определяет тот или иной важный параметр. Каждый параметр критичен и от него зависит общая работоспособность системы возобновляемой энергетики (ветрового генератора).

Вывод.

Для того чтобы система ветрогенератора функционировала пра­вильно, необходимо четко сформулировать задачи, которые надо достичь и предоставить исходные данные для расчета. В таком случае успех гарантирован.