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.
Окно – в Европу! Производители стройматериалов Ленобласти выходят на зарубежные рынки
Снижение объемов строительства и, соответственно, недостаточная загрузка предприятий, производящих стройматериалы, заставляет промышленников искать новые рынки сбыта. Компании, имеющие мощности на территории Ленобласти, ищут пути в Европу.
Рынок производства стройматериалов сокращается. Как ранее заявил вице-премьер РФ Виталий Мутко, загрузка российских предприятий составляет 40–50% при том, что у них есть потенциал для наращивания объемов в разных сферах – «от бетона и лифтового оборудования до счетчиков». Он также отметил, что некоторые направления в производстве стройматериалов «уже работают на экспорт».
Drang nach Westen
Предприятия строительной сферы Ленобласти производят кирпич, цемент, товарный бетон, железобетонные изделия, кровельные, гидроизоляционные, композитные, стеновые, отделочные материалы. Всего в регионе функционирует 55 крупных и средних предприятий. По официальным данным, их мощность превосходит текущий спрос.
Сегодня к подписанию экспортных контрактов готовятся несколько областных компаний. Свою продукцию за границу будут поставлять ООО «Арбор Нова» (рельефная доска 3-D), ООО «Свирь» (фасадные цементо-стружечные плиты), ООО «Теплоблоки Северо-Запад» (теплоэффективные блоки из бетона), ООО «Норд-инвест» (светодиодные светильники).
На недавней Международной строительной выставке Bygg Reis Deg – 2019 в Лиллестрёме достигнута договоренность с норвежской компанией PROFFKJOP, поставляющей стройматериалы для 170 строительных компаний, – она готова выступить агентом по выводу областной продукции на строительный рынок Европы. Кроме того, партнером готов выступить холдинг Mestergruppen, объединяющий четыре норвежских строительных компании и три сети магазинов. Также продукцией, представленной на выставке, заинтересовалась компания MAXBO – крупнейший ритейлер Норвегии в сегменте стройматериалов.
В то же время генеральный директор АО «Фирма Изотерм» Виктория Нестерова отмечает сложности выхода российских компаний на зарубежные рынки. «Мы сейчас прорабатываем возможность франшизы с одним из европейских производителей. Это сложная история. Не хотят европейские производители брать на себя санкционные риски, вступая в партнерство с российской компанией. Особенно сложно договариваться нашей компании – мы поставляем свою продукцию в Крым, хотя наша продукция не имеет никакого отношения ни к оборонной промышленности, ни к любым другим компаниям, работающим под санкциями», – говорит она.
Эксперт вспоминает не слишком давнюю историю, когда была оплачена поставка из Германии, однако производитель отказался отпускать товар из-за того, что компания работает в Крыму. «Они в конечном итоге выполнили обязательства, после долгой переписки, но мы должны понимать: в любой момент может возникнуть такой риск. Выход на европейский рынок для нас затруднен – это очевидно», – резюмирует Виктория Нестерова.
Экспортная география
Многие предприятия Ленобласти поставляют свою продукцию как по СНГ, так и в другие страны. Так, битумно-полимерные материалы «ТЕХНОНИКОЛЬ-Выборг» востребованы в странах Северной Европы, а также в Индии, Вьетнаме, Китае, Доминиканской республике, ОАЭ, Великобритании, Сингапуре, Марокко и др.
Коммерческий директор ООО «Свирь» Владимир Смирнов рассказывает: предприятие уже поставляет продукцию в Эстонию, Германию, страны СНГ, Голландию. По его словам, 90% экспортных поставок отправляется в торговые сети.
По словам генерального директора корпорации ТЕХНОНИКОЛЬ Владимира Маркова, в большинстве случаев продукция выборгского завода холдинга (битумно-полимерные материалы) поставляется для строительства объектов промышленно-гражданского назначения, а предприятия в Аннолово (теплоизоляция на основе экструзионного пенополистирола) – еще и в торговые сети DIY.
Доли продукции, которую поставляют на экспорт областные компании, заметно различаются. По расчетам Владимира Смирнова, ООО «Свирь» продает за рубеж примерно 10%. Примерно такова же и доля выручки от экспортных операций.
По словам Владимира Маркова, выборгский завод нарастил долю экспорта до 67%. Доля выручки при этом достигает 80%. «Завод в Аннолово еще совсем молодой, линия запущена год назад. Но уже сегодня свыше 10% его продукции отправляется за границу», – добавил он.
Предпосылки роста
«Выход на рынок экспорта происходит чаще всего через выставки», – говорит Виктория Нестерова. И это достаточно затратная статья. Но, например, ТЕХНОНИКОЛЬ определила развитие экспортных поставок как один из основных векторов развития на ближайшее время. Так, поставки с завода в Аннолово, полагают в компании, помогут предприятию «себя показать» на европейском рынке, а также изучить его специфику. «В том числе это поможет подготовить почву для строительства собственного завода XPS в Европе», – уточнил Владимир Марков.
По его словам, развитие экспортного направления имеет важное значение для выхода на новые рынки и развития новых продуктов. «Квалифицированные кадры, удобное географическое положение, собственный научный центр – все это способствует усилению экспортного потенциала предприятия. В 2020 году мы планируем представить на площадке в Выборге весь ассортимент товаров ТЕХНОНИКОЛЬ для обеспечения поставок на объекты за рубежом», – подчеркнул эксперт.
«Учитывая предпочтение скандинавов к строительству домов из дерева, мы даже не рассчитывали на успех. Однако стенд компании «Теплоблоки Северо-Запад» пользовался невероятным спросом у норвежских коллег – строительных компаний, производителей бетонной продукции, архитекторов, строительных магазинов», – говорит генеральный директор компании «Теплоблоки Северо-Запад» Елена Бухарбаева. В планах компании – нарастить объемы производства теплоэффективных стеновых блоков, в том числе за счет вывода продукции на экспорт.
В качестве дополнительного рынка сбыта рассматривает Европу и компания «Свирь». Кроме того, как отметил Владимир Смирнов, появляется возможность дозагрузить предприятие. Сейчас оно загружено примерно на 80%.
Невысокие цены – главная причина привлекательности стройматериалов из Ленобласти для европейских партнеров. Так, фасадные плиты компании «Свирь» примерно на 5–10% дешевле европейских аналогов. «Продукция не уникальна, известна на европейском рынке», – пояснил Владимир Смирнов.
Однако предприятиям еще предстоит получить европейские сертификаты и оформить документы, необходимые для экспортных поставок.
Меры поддержки
В России до 2020 года действует программа поддержки экспорта стройматериалов и продукции лесопромышленного комплекса, с объемом финансирования 87 млрд рублей.
Андрей Шелковый, исполнительный директор Ассоциации «Национальное объединение производителей строительных материалов, изделий и конструкций» (НОПСМ), также указал на помощь от Минпромторга – частичное субсидирование затрат на сертификацию продукции для экспорта. Согласно анализу НОПСМ, за рубежом в ближайшие годы будут востребованы керамические, кровельные материалы и другая продукция.
Ленобласть в числе других регионов участвует в реализации нацпроекта «Международная кооперация и экспорт». В мае 2019 года при областном Центре развития промышленности создан Центр поддержки экспорта. В числе мер помощи – и консультации, и акселерационные программы, и помощь в сертификации, и многое другое.
В ноябре Ленобласть впервые распределила более 10 млн рублей субсидий для предприятий малого бизнеса – экспортеров. Появилась возможность компенсировать до 90% затрат за два предыдущих года. Всего помощь получили 11 областных предприятий, в том числе производители лакокрасочной продукции – компенсацию за расходы на транспортно-экспедиторские услуги.
Кстати
Совладелец ТЕХНОНИКОЛЬ Сергей Колесников в соавторстве с Игорем Альтшулером выпустил четвертую книгу серии «ТЕХНОНИКОЛЬ – главная роль» под названием «Поход в Европу, или Новые горизонты». Книга посвящена истории выхода компании на европейский рынок. Авторы позиционируют книгу как пособие. «Эта книга – квинтэссенция опыта моего и ключевых сотрудников ТЕХНОНИКОЛЬ. Вместе мы создавали, придумывали ту самую лестницу, по которой, согласно японской пословице, забирались наверх», – говорит Сергей Колесников. По его словам, тема выхода на европейские рынки и развития несырьевого экспорта сейчас занимает значительную часть обсуждений. А книга ответит на многие вопросы предпринимателей, которые только готовятся работать в этой сфере.
Александр Круглов: «Технически из стекла можно выполнить любой конструктив»
Стекольная отрасль за последние годы технологически ушла далеко вперед. В этом уверен продакт-менеджер департамента маркетинга Pilkington Glass Russia Александр Круглов. В интервью «Строительному Еженедельнику» он рассказал о том, как стекло в архитектуре и строительстве постепенно вытесняет другие материалы.
– Александр, можно ли назвать стекло одним из самых перспективных строительных материалов? За счет каких факторов?
– Да, безусловно. Доля применения стекла как строительного продукта растет с каждым годом. Архитекторы все чаще используют большие светопрозрачные конструкции, выбирая стекло в качестве основного материала для заполнения проемов. Причина достаточно простая – оно имеет ряд преимуществ: прозрачно, что увеличивает доступ к естественному свету, и эстетично в архитектурных решениях. Стекло стало энергоэффективным материалом и хорошо сохраняет тепло благодаря использованию покрытий. Оно может перерабатываться до безопасного состояния и может быть применено в самых сложных объектах и как отдельный элемент, и в качестве внешней оболочки.
На фото: Индустриальный парк Zeev Shalom Center (Эмек-Хеффер, Израиль): стекло Pilkington Suncool® 70/40
– Какие могут быть нетиповые решения в применении стекла?
– На самом деле чисто технически из стекла можно выполнить любой конструктив. Ограничения задают стандарты его применения и безопасности – ГОСТы, СНиПы, своды правил. Необходимо, чтобы конструкция была безопасной при монтаже и эксплуатации, с этим надо считаться. Однако уже сейчас стекло может использоваться как несущая стойка витража, в качестве опоры, обслуживаемой кровли или пола. Такие решения пока считаются нестандартными, но уже выполняются некоторыми компаниями – и запросы на них приходят все чаще. Также стекло позволяет создавать прозрачные конструкции для защиты от сверхвысоких нагрузок – защиты от выпадений, от взлома, для пулезащиты, обеспечения пожарной безопасности. Если примеры применения даже в качестве корпуса погруженной части морского судна.
– Значительно ли стекло меняет архитектуру городских построек?
– Современную архитектуру сложно представить без стекла. Оно может занимать до 80% площади фасадов. И это, конечно, влияет на городскую архитектуру. Стекло с архитектурным покрытием придает формы, оттенки зданиям, делает визуально более легкой даже самую тяжелую бетонную конструкцию. Эта воздушность ощущается не только снаружи, но и внутри здания, открывая широкий горизонт для обзора и наполняя помещение естественным светом. Важно подчеркнуть, что современные и очень интересные решения остекления применяются не только в административных зданиях, развлекательных и торговых комплексах, но и доступны для многоквартирных и индивидуальных жилых домов. Созданный по последним технологиям стеклопакет с мультифункциональным покрытием выглядит как обычный и внешне себя ничем не выдает, но при этом он сохраняет тепло в помещении, защищает от солнечного жара и решает проблему появления конденсата на окне.
На фото: ЖК «Шоколад» (Краснодар): стекло Pilkington Suncool-R Silver 50 27
– Какие тенденции Вы видите в дальнейшем развитии стекольной промышленности?
– Сегодня технические характеристики и возможности имеющихся на рынке продуктов, в частности, нашего продукта Pilkington Glass Russia, уже отвечают всем запросам рынка и ощутимо превосходят их. Поэтому в короткой перспективе каких-то значительных изменений в производстве стекла не ожидается. В отрасли в большей степени будут наблюдаться две тенденции. Первая связана с глубиной переработки стекла. Компании будут инвестировать в обновление оборудования для выпуска более сложной продукции, а также в повышение квалификации своих сотрудников. Вторая тенденция связана с повышением информированности рынка о новых возможностях стекла. Многие строители все еще используют устаревшие подходы к возведению светопрозрачных конструкций. Однако, применяя технологичные решения Pilkington Glass Russia, строители могут вызвать больший спрос на свои объекты, и мы готовы помогать им в этой работе, взять часть маркетинговых задач на себя.