По каким причинам некоторые ветряные турбины не вырабатывают электроэнергию?

Из-за внешнего сходства с ветряной мельницей многие люди метко называют ветряные турбины «ветряными мельницами».

Ветроэнергетика — это экологически чистый источник энергии. При работе ветровые турбины преобразуют энергию ветра в электрическую энергию, которая затем повышается и подается в электросеть. После дальнейшего снижения напряжения она поступает в тысячи домохозяйств. Согласно данным Национального статистического бюро, в 2021 году ветроэнергетика заняла третье место, уступив тепловой и гидроэнергетике, но опередив атомную и фотоэлектрическую энергетику. Хотя по объему производства электроэнергии ветроэнергетика занимает третье место, ее доля очень мала, составляя всего 6,99% от общего объема производства электроэнергии в стране. Тепловая энергетика значительно опережает в этом отношении, ее доля составляет 71,13%, а гидроэнергетика — 14,6%.
Благодаря государственной поддержке, цена на электроэнергию, вырабатываемую ветровыми электростанциями, значительно выше, чем на тепловую, примерно на 20 центов дороже. Различные строительные компании конкурируют за инвестиции в проекты, что способствует быстрому развитию ветроэнергетики в Китае. Ветряные турбины можно увидеть повсюду: в вагонах скоростных поездов, на автомагистралях или на вершинах близлежащих гор. Хотя их и нельзя назвать многочисленными, по крайней мере, они повсюду.

Между тем, внимательные друзья также заметили странное явление. Поскольку ветроэнергетика поддерживается национальной политикой, является экологически чистой и не потребляет ограниченное количество энергии, почему многие ветряные турбины не вырабатывают электроэнергию? Разве это не пустая трата ресурсов — ветряные турбины оставаться неподвижными, несмотря на с трудом достигнутое строительство ветропарков? Ниже редактор объяснит это, чтобы развеять любые сомнения. Существует четыре основные причины:

1. В целях обеспечения безопасности энергосистемы производство ветровой энергии будет ограничено.

Теоретически, если скорость ветра достигает уровня 3 секунды на метр, то есть при слабом ветре, ветротурбины могут быть подключены к сети для выработки электроэнергии. Однако на практике многие турбины остаются «неподвижными» даже при требуемой скорости ветра, а в некоторых случаях десятки ветротурбин на ветропарке не работают. Такая ситуация возникает не потому, что ветропарк не желает вырабатывать электроэнергию, а потому, что диспетчеризация электроэнергии не позволяет ей это делать. Это в основном связано с безопасностью электросети. В какой-то момент, если доля ветровой энергии, вырабатываемой ветроэнергетикой, становится слишком большой, это создает скрытую опасность для безопасной работы электросети.

Почему чрезмерная выработка ветровой энергии представляет скрытую опасность для энергосистемы? Известно, что выработка ветровой энергии сильно зависит от самой энергии ветра, что приводит к значительным колебаниям мощности и затрудняет обеспечение стабильного электроснабжения. В то же время, электроэнергию невозможно хранить. Электростанция вырабатывает столько электроэнергии, сколько потребляет потребитель. При значительных колебаниях потребления электроэнергии электростанции необходимо своевременно корректировать свою выработку. В настоящее время эта задача в основном выполняется тепловыми электростанциями, чего не могут обеспечить ветроэнергетические установки. Поэтому для обеспечения безопасности энергосистемы диспетчерское управление контролирует объемы выработки ветровой энергии.

2. Скорость ветра не соответствует требованиям.

Без ветра ветротурбины не могут работать. Минимальное требование к скорости ветра для ветротурбин составляет 3 метра в секунду, и даже более низкая скорость недостаточна. В то же время, чрезмерная скорость ветра нежелательна. Иными словами, для работы ветротурбин необходимо соблюдать не только минимальные, но и максимальные требования к скорости ветра. Минимальные требования к скорости ветра обеспечивают возможность вращения ветротурбины, а максимальные — безопасность. При достижении максимально допустимой скорости ветротурбина необходимо остановить вращение, заблокировать лопасти и уменьшить повреждения и износ, вызванные собственной инерцией. В противном случае это может привести к серьезным авариям, таким как поломка опор и лопастей ветротурбины и возгорание генератора.

3. Строительство ветряной турбины еще окончательно не завершено.

Нередко издалека кажется, что ряды ветряных турбин уже построены, но на самом деле они еще не достроены, поэтому выработка электроэнергии невозможна. На первый взгляд, ветряные турбины уже установлены, но еще предстоит выполнить множество последующих работ, которые не позволяют подключиться к электросети.

4. Ветряная турбина находится на техническом обслуживании.

Чаще всего мы наблюдаем, как на ветропарке одни ветряные турбины вращаются, вырабатывая электроэнергию, а другие — нет. Помимо упомянутых выше причин отсутствия выработки электроэнергии, существует также вероятность того, что установки находятся на техническом обслуживании. Хотя ветряные турбины энергосберегающие и экологически чистые, их не всегда можно подключить к сети для выработки электроэнергии. Ветряные турбины также изнашиваются во время работы и требуют регулярного технического обслуживания, как и наш автомобиль. В случае внезапной неисправности во время работы ветряной турбины, ее также необходимо срочно остановить для ремонта.

В заключение, хотя ветротурбины являются низкоуглеродными и экологически чистыми, они ограничены множеством факторов и нуждаются в остановке. Даже если ветротурбина находится в хорошем состоянии, она должна следовать инструкциям диспетчера и находиться в режиме ожидания. Решение о выработке электроэнергии не зависит от ветропарка.