Ni aina gani ya jenereta inayofaa kwa uzalishaji wa umeme wa upepo?

Kazi kuu ya turbine ya upepo ni kubadilisha kwa ufanisi na kwa uthabiti nishati ya mitambo ambayo hubadilika kila mara kwa kasi ya upepo kuwa nishati ya umeme ambayo inaweza kuunganishwa na gridi ya taifa. Kwa hivyo, jenereta zinazofaa kwa uzalishaji wa umeme wa upepo si mifumo ya kawaida, lazima ziwe na sifa za kuzoea kasi kubwa ya upepo, kuhimili mizigo tata, na kuwa rahisi kudhibiti gridi ya taifa. Sekta ya kisasa ya umeme wa upepo inazunguka hasa njia tatu za kiteknolojia, kila moja ikiwa na faida zake na inafaa kwa hali tofauti.

1、 Jenereta isiyo na ulandanishi iliyolishwa mara mbili: msingi mkuu wa zamani wa tasnia

Kwa muda mrefu, jenereta zisizo na ulinganifu zinazolishwa mara mbili zimekuwa maarufu kabisa katika soko la nguvu za upepo. Kanuni yake ya kufanya kazi ni ya busara: rotor ya jenereta imeunganishwa na kibadilishaji kidogo cha masafa kupitia pete za kuteleza na brashi za kaboni, huku stator ikiwa imeunganishwa moja kwa moja na gridi ya umeme.

Faida kubwa ya muundo huu ni ufanisi wake wa kiuchumi. Kwa sababu kibadilishaji masafa kinahitaji tu kusindika takriban theluthi moja ya nguvu katika mzunguko wa rotor, gharama ya vifaa ni ya chini na upotevu wa nishati pia ni mdogo. Kwa kuongezea, kwa teknolojia iliyokomaa sana na mnyororo kamili wa viwanda, imekuwa chaguo la kawaida kwa nguvu ya upepo wa pwani, haswa vitengo vya kiwango cha megawati, katika miongo miwili iliyopita.

Hata hivyo, mapungufu yake yamezidi kuwa makubwa kutokana na maendeleo ya sekta hiyo. Brashi za kaboni na pete za kuteleza ni vipengele vya mguso wa mitambo vinavyohitaji matengenezo ya mara kwa mara katika mazingira magumu ya uendeshaji wa mashamba ya upepo na ni sehemu zinazoweza kushindwa. Zaidi ya hayo, kutokana na muunganisho wa moja kwa moja wa stata kwenye gridi ya umeme, uwezo wake wa kukabiliana na mabadiliko ya volteji kwenye gridi ya umeme (yaani "uwezo wa kupita kwa volteji ya chini") ni dhaifu kiasi.

2、 Jenereta ya kudumu ya sumaku inayoendesha moja kwa moja kwa moja: modeli ya kutegemewa

Teknolojia ya kuendesha moja kwa moja hutumia mbinu tofauti kabisa. Inaondoa kabisa sanduku la gia la kasi ya juu, ikiruhusu turbine ya upepo kuendesha moja kwa moja jenereta ya kudumu ya sumaku yenye nguzo nyingi inayolingana. Kwa sababu ya kasi ya chini, masafa ya mkondo unaotolewa hutofautiana sana, kwa hivyo nishati yote ya umeme lazima isindikwe na kibadilishaji cha umeme kamili kabla ya kutumwa kwenye gridi ya taifa.

Mpango huu unaleta faida kubwa. Kuondoa kisanduku cha gia chenye kiwango cha juu zaidi cha hitilafu huboresha sana uaminifu na uendelevu wa kitengo, hasa kinachofaa kwa mashamba ya upepo ya pwani ambayo hayafikiki kwa urahisi. Sumaku za kudumu hutoa uwanja wa sumaku bila hasara za uchochezi, na kusababisha ufanisi mkubwa. Muhimu zaidi, kibadilishaji cha masafa ya nguvu kamili hufanya kazi kama 'ukuta wa moto', kikitenga jenereta kikamilifu kutoka kwa gridi ya taifa, na kufanya turbine ya upepo isihisi sana mabadiliko ya gridi ya taifa na kuweza kuunga mkono gridi ya taifa kikamilifu, na kusababisha ubora bora wa nguvu.

Changamoto iko katika hitaji la kuunda jenereta yenye kipenyo kikubwa na nguzo nyingi ili kutoa masafa ya kutosha ya umeme kwa kasi ya chini, na kusababisha ujazo na uzito wa kushangaza, na kusababisha changamoto kwa usafirishaji na uinuaji. Wakati huo huo, inategemea vifaa vya sumaku vya kudumu vya dunia adimu, ambavyo husababisha gharama kubwa.

3, Jenereta ya sumaku ya kudumu ya kasi ya kati inayolingana (kiendeshi cha nusu moja kwa moja): kiteknolojia cha sasa

Ili kupata usawa kati ya uaminifu wa uendeshaji wa moja kwa moja na ufupi wa miundo ya kitamaduni, suluhisho za "gari la moja kwa moja la nusu" au "gari la kasi ya kati" zilizoratibiwa zimeibuka na haraka kuwa chaguo kuu kwa turbine kubwa za upepo, haswa modeli za pwani.

Inahifadhi sanduku la gia rahisi na imara la kasi ya kati (kawaida likiwa na gia moja tu ya sayari), ambayo huongeza kasi ya turbine ya upepo hadi kiwango cha wastani, huendesha jenereta ndogo ya kudumu inayolingana na sumaku, na hatimaye huunganishwa kwenye gridi ya taifa kupitia kibadilishaji cha masafa ya nguvu kamili.

Hii inaweza kuitwa 'mchanganyiko wa dhahabu'. Inapunguza kwa kiasi kikubwa ukubwa na uzito wa jenereta kwa kutumia sanduku rahisi la gia, ikitatua tatizo la usafirishaji wa vitengo vya kuendesha moja kwa moja, huku ikidumisha ufanisi mkubwa wa mota za sumaku za kudumu na urafiki bora wa gridi ya vibadilishaji vya masafa ya nguvu kamili. Utegemezi wake ni wa juu zaidi kuliko mifumo ya jadi inayolishwa mara mbili. Ingawa ujumuishaji wa teknolojia ni mgumu na gharama ya awali si ya chini, faida zake ni kubwa kulingana na gharama ya umeme ya mzunguko mzima wa maisha.

Muhtasari na Mitindo

Kwa ujumla, njia ya mageuzi ya kiteknolojia ya mitambo ya upepo iko wazi:

Jenereta zisizo na ulinganifu zinazolishwa mara mbili bado zina nguvu katika masoko maalum ya ufukweni kutokana na ukomavu na uchumi wao.

Jenereta za kudumu za sumaku zinazoendeshwa moja kwa moja zenye ulinganifu huchukua nafasi nzuri baharini na maeneo yenye kasi ya upepo mdogo kwa uaminifu wao usio na kifani.

Jenereta ya kudumu ya sumaku ya kudumu yenye kasi ya wastani huunganisha kwa mafanikio faida za mbili za kwanza, na kuwa kiongozi kamili wa kiteknolojia katika maendeleo ya sasa ya nguvu kubwa ya upepo na upepo wa pwani, ikiwakilisha mwelekeo wa baadaye wa tasnia.

Uchaguzi wa jenereta kimsingi ni utafutaji wa usawa bora kati ya uwekezaji wa awali, gharama za uendeshaji na matengenezo, ufanisi wa uzalishaji wa umeme, na mahitaji ya muunganisho wa gridi ya taifa. Kadri mitambo ya upepo inavyozidi kuwa mikubwa na ya pwani, mahitaji ya kutegemewa na uwezo wa usaidizi wa gridi ya taifa yamekuwa mengi sana. Hii pia ndiyo sababu ya msingi kwa nini njia ya teknolojia ya jenereta za sumaku za kudumu pamoja na vibadilishaji vya masafa ya nguvu kamili imeshinda.