Mwongozo wa uteuzi wa uzalishaji wa umeme wa upepo: jinsi ya kuchagua jenereta inayofaa zaidi?

Msingi wa uzalishaji wa nishati ya upepo ni kubadilisha kwa ufanisi na kwa uhakika nishati ya upepo kuwa nishati ya umeme, na uchaguzi wa jenereta huathiri moja kwa moja utendaji wa mfumo na gharama. Aina kuu za sasa za mitambo ya upepo ni pamoja na jenereta zisizolingana, jenereta za uingizaji wa kulishwa mara mbili, na jenereta za kudumu zinazolingana na sumaku, kila moja ikiwa na faida na hasara zake, ambazo zinahitaji kulinganishwa kulingana na hali ya utumaji.

1, Jenereta Asynchronous: Chaguo la Mwanzilishi wa Gharama ya Chini

Kanuni: Kwa kuzalisha umeme kupitia induction ya sumakuumeme, kasi ya rota ni ya juu kidogo kuliko kasi inayosawazishwa, na nishati tendaji inahitaji kufyonzwa kutoka kwenye gridi ya nishati.
Faida:

Muundo rahisi: pete isiyo na brashi na ya kuingizwa, gharama ya chini ya matengenezo, inayofaa kwa mazingira magumu.

Bei ya chini: Teknolojia iliyokomaa, uwekezaji mdogo wa awali.

Hasara:

Ufanisi ni wastani: hasara za uchochezi husababisha ufanisi wa takriban 85% -90%.

Fidia ya nguvu tendaji inahitajika: capacitors za ziada au vifaa vya fidia vinahitaji kusanidiwa, vinginevyo itaathiri voltage ya gridi ya taifa.

Matukio yanayotumika: Mifumo ya umeme wa upepo mdogo na wa kati, maeneo yenye uthabiti wa juu wa gridi ya taifa (kama vile nishati ya upepo inayosambazwa vijijini).

2, Jenereta ya Kuingiza Ndani ya kulishwa mara mbili (DFIG): Kusawazisha Ufanisi na Gharama

Kanuni: Stator imeunganishwa moja kwa moja na gridi ya taifa, na rotor imeunganishwa kwenye gridi ya taifa kwa njia ya inverter ili kufikia kasi ya kutofautiana ya uendeshaji wa mzunguko wa mara kwa mara.
Faida:

Uendeshaji wa kasi inayobadilika: Inaweza kuzalisha umeme kwa ufanisi ndani ya masafa ya kasi ya upepo ya 3-25m/s, na kupanua wigo wa matumizi ya nishati ya upepo.

Ubadilishaji wa nguvu ya sehemu: 25% -30% tu ya nguvu kwenye upande wa rotor inahitaji kusindika, na gharama ya kubadilisha fedha ni ya chini.

Usaidizi wa nguvu tendaji: Toa fidia tendaji ya nishati kupitia vibadilishaji vibadilishaji nguvu ili kuboresha uthabiti wa gridi ya taifa.
Hasara:

Muundo tata: inahitaji sanduku la gia na pete ya kuteleza, yenye kiwango cha juu cha kushindwa kwa mitambo.

Matukio yanayotumika: Mashamba makubwa ya upepo wa nchi kavu, maeneo yenye mabadiliko ya kasi ya upepo (kama vile maeneo ya milimani na maeneo ya pwani).

3, Jenereta ya Kudumu ya Sumaku ya Kusawazisha (PMSG): Mustakabali Ufanisi na wa Matengenezo ya Chini

Kanuni: Kwa kutumia sumaku za kudumu ili kuzalisha shamba la sumaku, hakuna haja ya msisimko wa nje, unaosababisha ufanisi wa juu.
Faida:

Ufanisi wa hali ya juu: Hakuna hasara ya msisimko, ufanisi unaweza kufikia zaidi ya 95%, hasa yanafaa kwa maeneo ya kasi ya chini ya upepo.

Muundo wa kuunganishwa: Kuacha brashi na pete za kuteleza, kiwango cha chini cha kushindwa kufanya kazi, na kupunguza gharama za matengenezo kwa zaidi ya 30%.

Faida za gari la moja kwa moja: Imeunganishwa moja kwa moja na vile (bila gearbox), kupunguza kelele kwa decibels 10-15.

Hasara:

Gharama ya juu: Bei ya nyenzo za kudumu za sumaku (kama vile boroni ya chuma ya neodymium) hubadilikabadilika sana, na uwekezaji wa awali ni wa juu.

Matukio yanayotumika: nishati ya upepo kutoka pwani, maeneo ya bara yenye kasi ya chini ya upepo, na mazingira nyeti ya kelele (kama vile maeneo ya karibu ya makazi).

4. Jinsi ya kuchagua? Muhimu ni kuzingatia pointi hizi tatu

Hali ya kasi ya upepo:

Ukanda wa kasi ya chini ya upepo (kasi ya wastani ya upepo kwa mwaka<6m/s): Chagua jenereta ya kusawazisha ya sumaku ya kudumu (yenye ufanisi wa juu).

Ukanda wa kasi ya juu ya upepo: jenereta ya kulishwa mara mbili au jenereta ya asynchronous (gharama ya chini).

Mahitaji ya gridi ya taifa:

Mtandao wa sasa dhaifu unaweza kuhitaji usaidizi tendaji wa nishati: jenereta inayolishwa mara mbili (iliyo na marekebisho ya kipengele cha nguvu kinachobadilika).

Gridi ya nguvu yenye nguvu: Jenereta za sumaku zisizolingana na za kudumu zinafaa.

Gharama na matengenezo:

Bajeti ya awali ni ndogo: jenereta isiyolingana (bei ya 20% -30% chini).

Uendeshaji wa muda mrefu na unyeti wa matengenezo: jenereta ya kudumu ya sumaku ya synchronous (kupunguza gharama za matengenezo kwa 40% zaidi ya miaka 10).

5, Mwenendo: Kiendeshi cha moja kwa moja jenereta za kudumu za sumaku zinazopatana kuwa za kawaida

Pamoja na maendeleo ya kiteknolojia, jenereta za kudumu za sumaku zinazoendesha moja kwa moja (zinazoacha visanduku vya gia) zinakuwa chaguo linalopendelewa kwa nishati ya upepo wa pwani na maeneo ya kasi ya chini ya upepo. Faida zake ni pamoja na:

Uboreshaji wa kutegemewa: Punguza pointi za kushindwa kwa mitambo kwa 50% na uongeze maisha hadi zaidi ya miaka 25.

Uboreshaji wa ufanisi: Kigeuzi kamili cha nishati hufanikisha safari ya hitilafu ya gridi ya nishati kupitia (LVRT) na kuzoea gridi dhaifu za nishati.

Marekebisho ya mazingira: kelele ya chini, hakuna uchafuzi wa mafuta, yanafaa kwa mahitaji ya ulinzi wa ikolojia ya baharini.

kesi

Danish Vestas V236-15.0 MW turbine ya upepo wa pwani: kwa kutumia teknolojia ya sumaku ya kudumu ya kuendesha gari moja kwa moja, yenye uzalishaji wa nguvu wa kila mwaka wa zaidi ya 80GWh kwa kila kitengo.

Teknolojia ya Uchina ya Goldwind GW82-1.8MW ya turbine ya upepo wa pwani: muundo wa kiendeshi cha moja kwa moja wa sumaku ya kudumu, inaweza kuanza kuzalisha umeme kwa kasi ya upepo ya 3m/s.

Hitimisho

Uchaguzi wa mitambo ya upepo unahitaji usawa kati ya ufanisi, gharama na kuegemea. Kwa miradi mingi:

Nguvu ya upepo wa ufukweni: jenereta inayolishwa mara mbili (usawa wa utendaji na bei).

Nguvu ya upepo wa pwani: endesha moja kwa moja sumaku ya kudumu jenereta ya synchronous (kuegemea juu, matengenezo ya chini).

Nguvu ya upepo iliyosambazwa: jenereta za asynchronous (gharama nafuu) au jenereta za kudumu za sumaku za synchronous (ufanisi wa juu).

Kwa kupungua kwa gharama ya nyenzo za kudumu za sumaku na ukomavu wa teknolojia ya kuendesha gari moja kwa moja, uzalishaji wa nishati ya upepo utakuwa wa ufanisi zaidi, utulivu, na endelevu katika siku zijazo.