Вход на сайт

МЕДИАМЕТРИКА

Облако тегов

Электрогенерация ветряков изменчивее самого ветра

Аватар пользователя SKonst

Мощность работающей группы ветряных турбин варьируется пропорционально кубу изменения скорости ветра. И это значит, что естественная нестабильность воздушных течений не просто передаётся ветряками энергосистеме, но и значительно усиливается ими.

Иоахим Пейнке (Joachim Peinke) с коллегами из Центра изучения ветроэнергетики при Ольденбургском университете (Германия) проанализировали характер краткосрочных влияний крупных ветроэлектростанций, интегрирующих множество турбин, на стабильность параметров единой энергосистемы, которую они снабжают электричеством.

Выяснилось следующее: хотя в периоды, превышающие пять минут, параметры ветроэлектростанции (ВЭС) описываются обычной кривой мощности, для более коротких отрезков это не так. И поведение параметров тока, выдаваемого ВЭС, ближе к описанному теорией турбулентности, разработанной советским математиком А. Н. Колмогоровым.

  При возникновении турбулентности даже группы ветряков могут за считанные секунды снизить выработку энергии на 80%, вынуждая энергосистемы обращаться к резервным мощностям. (Фото Vincent van Zeijst.)    
«Сравните ветряную турбину с самолётом при посадке в условиях очень сильного ветра: снаружи самолёт выглядит садящимся по гладкой и выверенной траектории, однако у тех, кто в этот момент внутри него, — другое видение, обусловленное атмосферной турбулентностью», — поясняет г-н Пейнке. Согласно разработанной его группой модели, даже небольшие изменения скорости ветра ведут к резким колебаниям выходной мощности, причём ветряки не просто передают непостоянство силы ветра в сеть в виде неравномерной мощности, а даже усиливают этот эффект. Так, изменения в скорости ветра чуть выше 11 м/с могут привести к падению мощности, подаваемой ветряком, на 80% всего за 8 секунд. (см. видео ниже):
  http://www.youtube.com/watch?v=BEWHnb6Tn8w&feature=player_embedded  
  Ранее в похожих исследованиях предполагалось, что, хотя сходные проблемы свойственны отдельным ветрякам, турбулентность, присущая ветреной погоде, не влияет на крупные ВЭС в целом, ведь в них много турбин, и если где-то турбулентность снизит мощность, в других ветряках она может вырасти, что компенсирует колебания.Тем не менее, согласно новым данным, в действительности это не так. Корреляции турбулентности и поведения ветров часто одинаковы для территорий площадью в сотни квадратных километров, в то время как даже крупные ВЭС обычно занимают не более четырёх квадратных километров.    
Самым близким аналогом поведения ветра и ВЭС могут послужить, полагают учёные, проблемы мультифрактального масштабирования, свойственные фондовым рынкам, где ситуация также детерминируется не одним алгоритмом, а сразу несколькими, часто сменяющими друг друга.

    Офшорные ВЭС в этом отношении менее опасны: над морем ветры меняют свою скорость реже и обычно не столь радикально. (Фото Anke Hueper.)
  Это означает, считают авторы работы, что при планировании крупномасштабной энергосистемы на основе ветрогенерации обязателен учёт теории турбулентности, сопровождающийся систематическим построением соответствующих моделей турбулентности. Сейчас исследователи заняты разработкой методов минимизации негативных эффектов такого рода, предельно актуальных из-за всё увеличивающегося значения ветроэнергетического сектора в энергетике и экономике Германии.  
Отчёт об исследовании опубликован в журнале Physical Review Letters.   Подготовлено по материалам Phys.Org.       Источник: http://compulenta.computerra.ru/tehnika/energy/10006376/    
  PS. И в дополнение - для бОльшей наглядности - замечательное фото, опубликованное на АШ пару месяцев назад по ссылке: http://aftershock.news/?q=node/26923    
Фонд поддержки авторов AfterShock

Комментарии

Аватар пользователя Partisan
Partisan(5 лет 7 месяцев)(08:38:33 / 18-06-2013)

Интересно, а если к системе добавить, скажем, гидроаккумулятор, насколько КПД упадёт?

Аватар пользователя nictrace
nictrace(5 лет 9 месяцев)(09:32:17 / 18-06-2013)

зачем гидроаккум? Гидролизеры перспективнее. Им пофиг, два пузырька в час или два миллиона :)

http://solar-front.livejournal.com/16246.html

Аватар пользователя iii
iii(5 лет 2 месяца)(12:56:10 / 18-06-2013)

КПД ГАЭС (Загорcкая) 73%, но проблемы строительства как для ГЭС: нужен перпад высот и площади для затопления.

Дла гидролиза нужные емкости (хранить водород не просто, он просачивается через металлы и делает их хрупкими). Вряд ли общая система с водородом будет иметь КПД больше 60%, да и большую мощность вряд ли можно развить (они слишком дорогие). Водородные аккумуляторы пока только на спутниках используются.

Разница один или миллион пузырьков очень даже существенна. В этом плане более хорошее решение Ионисторы или супермаховики (в вакуме, на магнитной подвеске).

Аватар пользователя Partisan
Partisan(5 лет 7 месяцев)(08:40:36 / 18-06-2013)

.

Аватар пользователя Читаювсё
Читаювсё(5 лет 11 месяцев)(08:41:58 / 18-06-2013)

т.е. без поддерживающей надёжной генерации (гидроэлектростанции, в основном), готовой сгладить пик потребления (он же яма генерации), блек-аут наступит не дожидаясь

"периодов, превышающих пять минут" ?

это замечательно, я щетаю !

Аватар пользователя SKonst
SKonst(5 лет 7 месяцев)(08:44:25 / 18-06-2013)
Блин, че-то у меня видео вставить не получается. И абзацы как ни пытаюсь разделить - не выходит ни хрена.:-((( По ссылке на источник - более удобочитаемо, и классное видео имеется.
Аватар пользователя Читаювсё
Читаювсё(5 лет 11 месяцев)(08:46:22 / 18-06-2013)

Блин, че-то у меня видео вставить не получается. И абзацы как ни пытаюсь разделить - не выходит ни хрена.:-((( По ссылке на источник - более удобочитаемо, и классное видео имеется.


взгляните сюда http://new.aftershock.news/?q=node/783

видео - только с ютуба.

по поводу абзацев и оформления статей есть ссылка на свежий мануал там, http://new.aftershock.news/?q=node/783

Аватар пользователя Читаювсё
Читаювсё(5 лет 11 месяцев)(09:25:49 / 18-06-2013)

вот видео

надо вставлять то, что открывается при нажатии кнопочки "поделиться"

Аватар пользователя Partisan
Partisan(5 лет 7 месяцев)(08:44:18 / 18-06-2013)

Помню на заре компьютерной эры, когда ЭВМ были большими (и нежными), существовала такая штука, как мотор-генератор, которая за счёт своей механической инертности гасила броски в сети.

Аватар пользователя Читаювсё
Читаювсё(5 лет 11 месяцев)(08:47:41 / 18-06-2013)

так. она была типа неотъемлемой/необходимой частью системы (эвм, в данном случае) ??

Аватар пользователя Partisan
Partisan(5 лет 7 месяцев)(08:54:41 / 18-06-2013)

Да. Если в промзоне, с бросками напряжения от включения/отключения мощных потребителей, то стабильной работы добиться было без них тяжело.

Аватар пользователя Читаювсё
Читаювсё(5 лет 11 месяцев)(08:59:08 / 18-06-2013)

следовательно, чтобы надёжно использовать ветер, надо иметь поддерживающие мощности генерации ( ГЭС/ГРЭС) или мотор-генераторы сопоставимой мощности, так ?

(ГЭС/ГРЭС, как учит нас ОЙ - может наиболее оперативно менять отдачу ЭЭ в сеть)

Аватар пользователя Partisan
Partisan(5 лет 7 месяцев)(09:03:41 / 18-06-2013)

Да, мощность однозначно д.б. одного порядка.

Представляется, что ГЭС сможет и частично тормозить (если не подкачивать назад) поток сливающейся воды.

Аватар пользователя Ермек
Ермек(5 лет 3 месяца)(08:52:13 / 18-06-2013)
Есть промышленные маховики накопители для выравнивания скачков и провалов генерации. www.facepla.net/index.php/the-news/energy-news-mnu/580-flywheel-power-grid-storage-project
Аватар пользователя Читаювсё
Читаювсё(5 лет 11 месяцев)(08:53:58 / 18-06-2013)

на какую мощность они расчитаны ?

я к чему, вот есть поле ветряков с установленной мощностью в 1ГВт, скажем (стоит на месте и работает), тут случается сабж ( из-за турбулентности - генерация падает пропорционально кубу изменения скорости ветра) -

на какую мощность должны быть расчитаны промышленные маховики-накопители ?

Аватар пользователя Partisan
Partisan(5 лет 7 месяцев)(08:59:58 / 18-06-2013)

А вообще мысль занятная, совместить с генератором ГЭС...

Все доходы от патента на нужды Афтершока )))))

Аватар пользователя Читаювсё
Читаювсё(5 лет 11 месяцев)(09:03:03 / 18-06-2013)

внезапно может оказаться, что ГЭС справится с требованиями потребителей ЭЭ и так, без ветряков !

а потраченные на изготовление, установку и обслуживание ветряков усилия промышленности - можно использовать более эффективно

(в нынешней парадигме развития экономики, да и западной цивилизации в целом, - я в такое не верю, билят...)

Аватар пользователя Ермек
Ермек(5 лет 3 месяца)(09:25:29 / 18-06-2013)
Для гигавата нужно 10000 устройств по 3.6 тонны каждая весом, на 15 минут.
Аватар пользователя Читаювсё
Читаювсё(5 лет 11 месяцев)(09:27:08 / 18-06-2013)

круто, чё !

можно загрузить простаивающие мощности официантов, собачьих парикмахеров, маклеров-брокеров...

Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(5 лет 7 месяцев)(08:58:02 / 19-06-2013)

Одну из остановленных немецких АЭС ( ЕМНИП - Библус) превратили именно в такой компенсатор. Хотя там больше думали о реактивной мощности.

Аватар пользователя ata
ata(5 лет 10 месяцев)(09:22:32 / 18-06-2013)

Видео зачетное!

Придумал определение:

Перспективное Изделие, Задешево Демонстрирующее Альтернативность!

Аватар пользователя Ермек
Ермек(5 лет 3 месяца)(09:27:11 / 18-06-2013)
Хахаха

Лидеры обсуждений

за 4 часаза суткиза неделю

Лидеры просмотров

за неделюза месяцза год

СМИ

Загрузка...