Ветровые электростанции
Созданные ветряные электростанции в качестве источника энергии используют силу ветра. В результате обеспечивается выработка дешевой электроэнергии. Применение таких конструкций имеет высокую эффективность, поскольку перемещение воздушных масс идет постоянно, и этот источник энергии является возобновляемым. С течением времени использование ветровых генераторов становится все популярнее, что влечет за собой развитие данного направления. Выражается это в появлении новых разновидностей ветровых агрегатов, используемых в промышленности и для частных нужд.
Основные характеристики и принцип работы
Работа ветряных электростанций характеризуется следующими показателями:
- Мощностью. Это основной параметр ветровой электростанции. Мощность установки зависит от способности генератора вырабатывать электроэнергию при стандартной скорости ветра равной величине 12 м/с.
- Номинальным напряжением. Данная величина, которая также вырабатывается генератором, может изменяться в широких пределах. Она бывает 220 В, 12 В и 24 В.
- Мощности турбины. Данная величина зависит от диаметра турбины,
- Производительностью. Этот параметр позволяет определить количество вырабатываемой ветроустановкой электроэнергии в год.
При выработке электроэнергии важной величиной является диаметр турбины, которая должна выдержать сильные порывы ветра. Ее расчет ведется с учетом особенностей региона, поскольку в каждой местности перемещение воздушных масс обладает разной силой. При этом за базовую величину берется максимальная сила ветра.
Производителями выпускается большое разнообразие ветроустановок. При этом принцип действия у них всех одинаковый. Заключается он в следующем:
- В верхней части установки располагаются лопасти, задача которых состоит в захвате перемещающихся воздушных масс.
- При соприкосновении ветра с лопастями последние приводятся во вращение, которое передается на ротор генератора.
- Как только генератор начинает вращаться, между магнитами статора тут же происходит формирование электромагнитного поля, с последующим появлением в обмотках статора переменного электрического тока. Его создание происходит на основе физического явления электромагнитной индукции.
- На следующем этапе происходит образование постоянного тока путем прохождения его сквозь выпрямитель.
- Затем он снова преобразуется в переменной ток, частота которого составляет 50-60 Гц. Достигается это путем прохождения его через инвертор. Выработанная энергия поступает в электрические сети.
Из-за разного рельефа местности часто ветряные электростанции устанавливаются на высоких мачтах, поскольку близко к земле потоки воздуха не отличаются стабильностью, а также их сила уменьшается. При этом на высоте они дуют равномерно, что обеспечивает оптимальную эксплуатацию установки.
Разновидности по конструкции
Существует несколько видов ветрогенераторов, которые разделяются по конструкции и месторасположению. Каждая из них отличается своей особенностью и применяется с учетом конкретных условий. При этом принцип действия у всех ветряных электростанций одинаковый, основанный на использовании силы ветра.
Горизонтальные
Особенностью данного типа ветрогенераторов является расположение оси вращения в горизонтальном направлении. Это сложные устройства, отличающиеся высокой эффективностью. Такой конструкции ветрогенераторы выпускаются нескольких видов:
- С фиксированным углом наклона лопастей. Такого типа ветровые электрогенераторы можно встретить чаще всего. Их особенностью являются лопасти, расположенных с наиболее эффективным углом наклона, что позволяет их использовать при любой силе и скорости ветра.
- С регулируемым углом наклона лопастей. В таких ветровых установках есть возможность изменять расположение наклона лопастей. Это увеличивает универсальность оборудования и дает возможность подстраиваться под любую ветровую нагрузку.
- Саблевидной формой лопастей. Такие лопасти имеют особую геометрию, специально приспособленную под высокую скорость ветра.
Горизонтальные ветровые электростанции нашли наиболее широкое применение среди других типов оборудования.
Вертикальные
Это ветровые устройства, ось вращения в которых установлена вертикально. В результате у них отсутствует зависимость от направления ветра. Такие изделия имеют упрощенную конструкцию, но обладают меньшей эффективностью. Вертикальные агрегаты выпускаются следующих видов:
- С ротором Савониуса. Геометрия лопастей выполнена в виде синусоиды, что способствует формированию подъемной силой при попадании на них воздушных масс.
- Ветровая электростанция Дарье. В состав конструкции входит ряд лопастей, которые устанавливаются вдоль вертикальной оси. Они также имеют особую изогнутую форму, которая обеспечивает создание подъемной силы.
- Ветрогенераторы Фена. Лопасти устанавливаются на цилиндрической турбине и приводят ее во вращения под воздействием силы ветра.
Вертикальные ветровые электростанции также находят широкое применение в местах, где ветер может часто менять направление.
Роторные и карусельные
В роторных устройствах используются специальные узлы для улавливания ветра с дальнейшим превращением его в энергию. Оборудование имеет усложненную конструкцию, но обладает большой эффективностью. Такие ветрогенераторы могут работать в плохих погодных условиях. При этом их монтаж не вызывает сложности. Рассматривая недостатки, можно выделить небольшую высоту башни, что увеличивает риск разрушения лопастей. Также аппараты издают повышенный шум.
Высокой надежностью обладает и карусельное оборудование, принцип работы которого заключается в следующем:
- Движущийся воздух попадает через патрубок во вращающийся барабан ветрогенератора.
- При вращении барабана за счет центробежной силы вся присутствующая в воздухе пыль отбрасывается к боковым стенкам, а затем попадает в пылесборник. В результате воздух очищается и не загрязняет оборудование
Роторные и карусельные ветровые электростанции относятся к наиболее качественному оборудованию. Оно выполнено в соответствии со всеми технологическими требованиями, а почему необходимо придерживаться разработанных норм, не отклоняясь от стандарта, вы можете узнать здесь.
Типы ветровых электростанций
Важным моментом является место установки ветровых электростанций. В зависимости от этого они разделяются на виды:
- Прибрежные. Устанавливаются на некотором расстоянии от берега моря или океана. Именно в этом месте регулярно дует бриз, способствующий стабильности работы установки. Его присутствие обеспечено разностью температур между морской водой и поверхностью суши. В результате формирование ветра происходит днем и ночью, поскольку перемещение воздушных масс постоянно чередуется с морского побережья в сторону водоема, а затем в обратном направлении.
- Наземные. Установка таких ветровых электростанций ведется на возвышенных участках земли. Желательно, чтобы высота территории превышала 50 м. Очень удобными местами являются холмы. Формирование нужной площадки ведется на протяжении 7-10 дней. Основная сложность заключается в выборе местности, поскольку необходимо обеспечить подъезд строительной техники, а это связано с наличием дорог. Кроме того, длительность процедуры монтажа ветрогенераторов увеличивается за счет необходимости согласования всей документации в различных организациях.
- Шельфовые. Такие ветрогенераторы располагаются в море на расстоянии от берега в районе 60 км. К достоинству установок относится их месторасположение, когда не занимается полезная территория земли. Также они не видны с берега и при работе показывают хорошую эффективность. Их строительство ведется в местах, где присутствует небольшая глубина. Это необходимо для закладки свайного фундамента на глубину 30 м. Также под землей прокладываются подводные кабеля. Строительство шельфовых электростанций обходятся намного дороже, чем их наземные варианты. Для изготовления используются качественные материалы, поскольку в соленой водной среде они быстро покрываются коррозией. При строительстве таких сооружений специально используются самоподъемные корабли.
- Парящие. Особенностью конструкции таких ветровых электростанций является их расположение над землей. С помощью специальной оболочки, наполненной гелием, ветрогенератор поднимается на высоту несколько сотен метров. Внутри агрегатов расположены турбины мощностью до 40 кВт. Оборудование имеет множество преимуществ, но применяется редко из-за сложности его изготовления и монтажа.
- Плавающие. Это ветровые генераторы, выполненные в виде платформы с башней. Устройство опускается под воду на десятки метров, а верхняя часть возвышается над морской гладью. Для стабилизации системы внутри водоема используется специальный балласт, сделанный из гравия или любых камней. Для удержания оборудования на месте применяются якоря.
- Горные. Такое оборудование представляет собой обычные ветровые генераторы, только установленные в горах. Они характеризуются большой эффективностью, поскольку в горной местности всегда присутствуют сильные ветры.
Каждый тип ветрогенератора обладает своими особенностями и применяется в той местности, где от него можно получить максимальную отдачу.
Правила выбора
При выборе ветрогенератора нужно учитывать множество параметров оборудования:
- Мощность. Для этого необходимо рассчитать, какое количество электроэнергии необходимо для обслуживания данной территории. К полученному результату следует обязательно прибавить запас на случай возможных потерь.
- Тип оборудования. Обычно вопрос стоит перед выбором горизонтального или вертикального аппарата. В первом случае производительность агрегата будет выше, но это произойдет только при нужном направлении движения воздушных масс. Вертикальный вариант имеет меньшую эффективность, но занимает небольшое пространство и не зависит от направления ветра.
- Размер ротора. Здесь все зависит от необходимой производительности оборудования. Большого размера ротор значительно эффективнее, но требует наличия значительного пространства. Чтобы сделать правильный выбор, необходимо предварительно провести расчеты.
- Материал лопастей. Такие изделия могут изготавливаться из пластика, стали или алюминия. Металлические лопасти обладают большей прочностью, но и выше по цене. Оптимальным вариантом является пластик. По своим характеристикам он прочный и долговечный.
- Инвертор. Это прибор, в задачу которого входит преобразование переменного тока с целью зарядки аккумуляторов. Устройство может быть в составе ветрогенератора или установлено отдельно.
- Производитель. Здесь нужно выбирать надежного хорошо известного поставщика. При покупке такого дорогостоящего оборудования обязательно следует проверять гарантию и возможность его ремонтирования в сервисных центрах.
- Стоимость оборудование. Это обстоятельство также играет не последнюю роль и во многом зависит от бюджета хозяина.
Кроме перечисленных факторов обязательно нужно заранее определиться с местом установки оборудования. Здесь следует ориентироваться на территорию, насколько стабильно дуют ветры, и меняют ли они свое направление движения. Для этого необходимо выбрать возвышенность, где сила перемещения воздушных масс будет максимальной. В том случае, когда ветры дуют слабо, требуется подбирать соответствующее оборудование с высоким КПД.
Использование силы ветра как альтернативного возобновления источника энергии относится к перспективному направлению. Установленные в ряд ветрогенераторы дают хороший результат, но при изготовлении оборудования следует обращать внимание на качество его производства и ответственность работников. Об этом можно почитать здесь.
Сохраняя позиции. Рынку малых грузовых лифтов помогли госзаказы
Спрос на малые грузовые лифты в 2020 году, несмотря на пандемию, не упал. Сохранить объемы производства оборудования основным игрокам рынка помогли строители, занимающиеся в первую очередь возведением социально значимых объектов.
По данным Росстата, по итогам 2020 года производство всех лифтов в стране в сравнении с 2019-м выросло на 104,8 % и составило 29, 3 тыс. единиц оборудования. В том числе было выпущено около 1500 малых грузовых лифтов. В сравнении с предыдущими годами объемы выпуска данного подъемного оборудования существенно не изменились, что в условиях пандемии в стране можно считать позитивным достижением.
Сохранить позиции многим производителям малых грузовых лифтов помогли заказы строительных компаний, которые почти не останавливали свою работу. В значительной степени оборудование приобреталось для социально значимых объектов (больниц, школ, детсадов, почтовых учреждений и т. д). Впрочем, были также отдельные коммерческие закупки лифтов для установки их в многоуровневых премиальных квартирах и коттеджах. Совсем «провисли» другие клиенты: рестораны и гостиницы, которым пришлось из-за коронавируса ограничить свою деятельность.
Отметим, что основными игроками рынка малых грузовых лифтов являются ЗАО «Предприятие ПАРНАС» (г. Санкт-Петербург), ПАО «Карачаровский механический завод» (Москва), ООО «Еонесси» (г. Красноярск), подмосковный Щербинский лифтостроительный завод, белорусское ОАО «Могилевлифтмаш».
Лица заказчика
Малые грузовые лифты — специфический сегмент, рассказывает исполнительный директор Национального лифтового союза, генеральный директор Ассоциации «Российское лифтовое объединение» Петр Харламов. С одной стороны, эти лифты являются вспомогательным инженерным оборудованием, но с другой, требования к ним почти такие же строгие, как к лифтам пассажирским. «Объем малых лифтов в России небольшой, около 1500 ед. в год, и обусловлен самим назначением. Как правило, это социальные объекты, учреждения питания и здравоохранения. Пандемия в 2020 году внесла изменения в портфели заказов лифтостроителей, но, по нашим данным, объем рынка сохранился. Надеемся, в 2021-м будет стабильно увеличиваться», — добавил директор ассоциации РЛО.
По словам заместителя генерального директора ЗАО «Предприятие ПАРНАС» Ольги Егоренко, 2020 год был действительно непростым для всех. Наступивший 2021-й же начался с неожиданного скачка цен на металл, но, вопреки ожиданиям, компания не только сохранила, но и увеличила объем заказов. «Сказался, конечно, эффект отложенного спроса из-за пандемии, да и финансовая помощь государства на объекты социальной инфраструктуры помогла. Сейчас наш основной заказчик, — подчеркнула она, — это строители. Причем интересна тенденция — крупные девелоперы стремятся заключать договоры напрямую с заводом, минуя цепочки ген-, суб- и прочих подрядчиков, тщательно контролируя свои затраты».
Между тем многие эксперты отмечают, что тренд на сокращение заказчиков малых грузовых лифтов, представляющих ресторанный, гостиничный бизнес, наметился давно. Сейчас портфель многих производителей оборудования приблизительно на 70–80% состоит из госзаказов, остальная доля — частники. Около десяти лет назад наблюдалась противоположная картина.
Правильный подбор
Представители отрасли считают, что активному развитию сегмента малых грузовых лифтов пока мешают несколько факторов, а именно: недостатки финансирования, проектирования и невнимание строительных компаний к качеству закупаемого инженерного оборудования.
«В своем стремлении сэкономить они нередко комплектуют социальные объекты не лифтами, а подъемниками, такое оборудование ни по назначению, ни по сроку службы не подходит, а главное — не отвечает требованиям безопасности РФ (ТР ТС «Безопасность лифтов»). В первую очередь необходимо проверять наличие документации, подтверждающей качественные характеристики оборудования. Ассоциация "РЛО" готова предоставлять информацию о своих членах — надежных производственных компаниях», — подчеркивает Петр Харламов.
К сожалению, рассказывает Ольга Егоренко, из-за недостатка проектных данных иногда клиенты забывают про требования огнестойкости, ориентируются на характеристики 60-х гг. Кроме того, например, для детского сада иногда заказчики приобретают лифт грузоподъемностью 250 кг с распашными дверями и с огромной кабиной, забывая, что работники данных учреждений женщины, и оперировать грузом больше 50 кг им вряд ли под силу. «Еще одна частая ошибка — это неправильный выбор типа оборудования, а именно, вместо малого лифта используют подъемник. Это нарушение, но, к сожалению, каким-то образом такие проекты проходят экспертизу, а на этапе реализации строители вынуждены пересогласовывать и повышать затраты», — добавляет она.
Тем не менее игроки рынка отмечают, что постепенно ситуация меняется. Заказчики становятся более вдумчивыми и внимательными покупателями, многие вводят не просто контроль затрат, но рационализируют подходы. Кроме того, государство совместно с бизнесом начинает устранять недочеты в отраслевом законодательстве и помогает решать проблемы профессионально сообщества. Это уже привело к тому, что качественные малые грузовые лифты выпускаются в достаточном количестве, а импорт целенаправленно замещается.
Мнение
Ольга Егоренко, заместитель генерального директора ЗАО «Предприятие ПАРНАС»:
Сегодня мы готовы подобрать оптимальную модель лифта, это может быть любой размер, любая конфигурация — будет удобно, функционально и недорого. На ПАРНАСе разработана специальная модель лифта для детсадов и школ, лифт встраивается в любое помещение на любом этапе строительства или в уже действующее здание. Да и по цене этот лифт ПАРНАС самый экономичный в своем классе. Мы всегда идем навстречу своим партнерам, консультируем, готовим вместе документацию.
Кстати: к малым грузовым лифтам относят подъемное оборудование, предназначенное для перемещения грузов массой 50, 100, 250 кг (отдельные модели до 500 кг). Транспортировка людей в них запрещена. Несмотря на то, что малые грузовые лифты не требуют регистрации в Ростехнадзоре, их собственники должны выполнять все правила эксплуатации данного оборудования.
Мнение
Алексей Виндюков, директор по развитию продукта и трансформации производства Щербинского лифтостроительного завода:
Основным заказчиком малых грузовых лифтов являются предприятия HoReCa, а также медицинские и дошкольные учреждения. Наиболее востребованы лифты грузоподъемностью 100 кг. Заказчикам при подборе лифтов важно обратить внимание на множество нюансов, а именно: на конструктивные особенности лифта, в том числе на различное исполнение створок и внутренней отделки, на устройство подъемного механизма и т. д. Также важно обращать внимание на наличие запасных частей и возможности сервисного обслуживания, на стабильность работы завода — изготовителя лифта и его опыт монтажа и проектирования. Эксплуатироваться малые грузовые лифты должны в соответствии со всеми правилами техники безопасности.
Конечно же, с учетом предписаний Роспотребнадзора и прошедшего локдауна с апреля по май из-за коронавируса прошедший год был весьма нестабильным. И, к сожалению, по сегменту можно сделать нейтрально-негативный прогноз. Только когда начнет восстанавливаться ресторанно-туристическая отрасль, можно будет говорить о дальнейших перспективах развития рынка малых грузовых лифтов.
Рынок изысканий пошел в рост
В конце 2020 — в начале 2021 года значительно выросла востребованность услуг рынка инженерных изысканий.
Пандемия коронавируса 2020 года внесла свои коррективы в деятельность множества организаций, в том числе относящихся к отрасли инженерных изысканий. Не все участники рынка смогли адаптироваться к произошедшим в стране переменам, а те, кто сумел под них подстроиться, к концу прошлого года не только сохранили, но и нарастили портфели заказов. Наступивший 2021 год для изыскателей обещает быть неплохим, так как есть все признаки продолжающегося восстановления рынка.
В режиме отложенного спроса
По словам начальника отдела топографо-геодезических работ ЗАО «ЛенТИСИЗ» Владимира Усова, 2020 год из-за пандемии действительно выдался достаточно сложным для планирования новых и выполнения уже запущенных объектов. Однако, несмотря на соблюдение ограничительных мер, специалисты «ЛенТИСИЗ» продолжали выполнять работы, связанные с обеспечением деятельности непрерывно действующих организаций. В целом можно отметить снижение спроса на инженерные изыскания с января по июнь 2020 года по сравнению с тем же периодом 2019-го и взрывной рост обращений в четвертом квартале. Большая доля запросов в «ЛенТИСИЗ» на выполнение изыскательских работ была связана с необходимостью их исполнения за сторонние изыскательские организации.
«Нынешний год, в отличие от предыдущих, показал огромный спрос на изыскания уже в первом квартале, и мы ожидаем еще больший рост запросов на выполнение инженерных изысканий. По нашим наблюдениям, в пандемийный год те организации, кто действительно чего-то стоил в своей сфере деятельности, выросли в объемах выполняемых работ и только нарастили клиентскую базу, а те, кто и до пандемии еле-еле сводил концы с концами, были вынуждены полностью приостановить деятельность», — отмечает Владимир Усов.
Схожее видение ситуации и у Николая Федотова, главного инженера ООО «Геодезическое Сопровождение Строительства» («ГСС»). По его мнению, сокращение количества участников рынка повысило шансы тех предприятий, которые сохранили способность активно работать, и, возможно, именно это обеспечило относительную стабильность спроса для оставшихся на рынке игроков. «Что касается "ГСС", то наша компания сумела удержаться на плаву и даже нарастить свой потенциал во многом благодаря многовекторности своей деятельности, которая, помимо инженерных изысканий, оказывает услуги также в сфере геодезического сопровождения строительства и в сфере кадастра недвижимости. Еще один фактор, который позволил "ГСС" нарастить портфель заказов в прошедшем году — это активная маркетинговая деятельность и прежде всего — продвижение услуг в интернет-среде. Для нас ожидания от 2021 года — однозначно оптимистичные. Есть все признаки постепенного восстановления строительного рынка, что сулит "ГСС" достаточное количество заказов одновременно во всех сферах деятельности компании — в инженерных изысканиях, в строительной геодезии и в кадастре недвижимости», — подчеркивает Николай Федотов.
На пути к цифровизации
Участники рынка также отмечают, что в условиях жесткой конкуренции особо важными становятся такие факторы, как высокое качество и скорость предоставляемых услуг, которые невозможно предоставлять без использования современных цифровых технологий. Изыскатели в свою деятельность начали внедрять их около десяти лет назад, но пока об очень глубоком использовании «цифры» говорить рано.
Современные технологии все настойчивее и повсеместно проявляют себя в изысканиях, продолжает тему Владимир Усов. Об этом можно судить и по количеству запросов на предоставление материалов изысканий, в форматах, совместимых с программным обеспечением для 3D-моделирования, BIM и ГИС. «Для того чтобы шагать в ногу со временем и предоставлять заказчикам необходимые материалы, мы закупили современное оборудование для аэрофотосъемки и лазерного сканирования, приобрели необходимое программное обеспечение и обучили наших специалистов работе с ним. Однако в целом, несмотря на растущий спрос, выполнение работ и предоставление материалов изысканий в современном виде тормозятся высокой стоимостью оборудования и ПО, которые себе могут позволить далеко не все организации. Также развитию мешает отсутствие соответствующей нормативной базы, разработка и внедрение которой в первую очередь и даст необходимый толчок к ускорению их внедрения», — добавляет представитель ЗАО «ЛенТИСИЗ».
По словам Николая Федотова, сейчас невозможно представить себе инженерные изыскания без электронных цифровых геодезических приборов и программного обеспечения, которые позволяет обрабатывать результаты полевых работ в десятки раз быстрее, чем прежде, и очень часто — уже в поле. «Есть, однако, у широкого внедрения цифровизации и негативная сторона — применение "умного" оборудования и все более совершенного программного обеспечения с интуитивно понятным интерфейсом позволяет выполнять геодезические работы силами сотрудников, не имеющих специального образования (операторов), что со временем может привести к снижению общего уровня профессиональной подготовки исполнителей изысканий. Но в целом, конечно же, внедрение новых технологий, и не только цифровых, весьма позитивно влияет на расширение перечня услуг на рынке и повышение их качества», — добавляет эксперт.
Заместитель руководителя департамента инженерных изысканий EcoStandard group Данила Федоров напоминает, что несколько лет проекты ведутся в облачных системах, с возможностью подключения заинтересованных лиц к разным стадиям реализации проекта. Параллельно совершенствуется возможность организации личных кабинетов заказчиков на серверах — с историей заказов, постоянным доступом к различным материалам по проекту или просмотром стадий реализации. В том числе публичная переписка с отдельными специалистами, выпускающими продукцию.
«Как и в любых случаях перехода на новое оборудование или внедрения новых технологий, следовать новым путям решения вопросов на старте всегда неудобно. В результате же после обеспечения допустимого уровня открытости и прозрачности для клиента, после предоставления возможности отслеживать свой проект и даже участвовать в его реализации удобно будет всем — это точно. Сдерживающих факторов распространения новых технологий в инженерных изысканиях в России, с моей точки зрения, нет. Главное, чтобы были объекты, для которых это действительно нужно, и заказчики, которые этого хотят», — считает он.
По словам заместителя генерального директора по развитию АО «ПЕТЕРБУРГ-ДОРСЕРВИС» Анатолия Пичугова, основные факторы, которые сдерживают развитие рынка инженерных изысканий, это отсутствие планирования работ в условиях рынка, отсутствие «дешевого» отечественного оборудования и софта и демпинг в системе госзаказа. «Внедрение новых технологий зависит от стабильности рынка, нормативной поддержки государства, а также, возможно, специальных программ по развитию импортозамещения для строительной отрасли и каких-то преференций в области налогообложения при инвестициях в обновление основных средств производства, поскольку для инженерных изысканий они постоянно усовершенствуются и требуют периодического обновления. В плане регулирования мы бы хотели видеть работу заказчика и госорганов над системой «Единого окна», автоматизацией процессов согласования, включая отмену избыточных регламентов и требований со стороны согласующих инстанций. А также решение вопросов отсутствия или длительных процессов регистрации КИС, упорядочивание работы с архивами, формирование современной и актуальной цифровой архивной базы с качественными обновлениями существующих коммуникаций и объектов», — добавил Анатолий Пичугов.