Исследование ветроэнергетических установок, предназначенных для работы в низкоскоростных ветропотоках, разработка конструкторско-технологических решений и технологии индустриального строительства ВЭУ

• Автор: Новак, Юрий Иванович
• Шифр специальности: 05.14.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 230 с.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ

ВЫСОКОРЕНТАБЕЛЬНЫХ ВЭУ

1.1. Актуальность проблемы и необходимость ее решения

1.2. Эффективность применения ВЭУ и станций на их основе для

электроснабжения объектов

1.3. Анализ ветрового потенциала РФ, стран СНГ и Западной

Европы

1.4. Мировой уровень развития ветроэнергетики и основные

технические характеристики ВЭУ ведущих мировых производителей
1.5. Современные концепции создания высокоэффективных ВЭУ
ГЛАВА 2. АНАЛИЗ И РАЗРАБОТКА КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ВЭУ
2.1. Силовые нагрузки и основные технические требования,
предъявляемые к современным ВЭУ
2.2. Разработка конструкций башен ВЭУ с учетом гидродинамики
их взаимодействия с ветроколесом
2.3. Прочность и жесткость конструкций башен класса мощности
30...250 кВт
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРОИЗВОДСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ ВЫСОКОРЕНТАБЕЛЬНЫХ ВЭУ..
3.1. Комплексный подход к разработке ВЭУ и обеспечению ее качества
3.2. Генеральная технология создания ВЭУ
3.3. Технологические процессы изготовления конструкций башен с использованием стандартных трубных заготовок
3.4. Обеспечение надежности разработанных конструкций и
технологических процессов
3.4.1. Конструкторские и технологические решения для обеспечения заданной надежности
3.4.2. Двухуровневые требования надежности
3.4.3. Учет влияния эксплуатационных факторов (ЭФ) на надежность
3.4.4. Контроль за обеспечением при серийном
изготовлении доработанных изделий
3.4.5. Повышение точности и достоверности оценок показателей надежности
ГЛАВА 4.ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ВЕТРОЭНЕРГЕТИКИ.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВЭУ В КАЧЕСТВЕ ОСНОВНОГО ИСТОЧНИКА ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ
4.1. Применение ВЭУ для энергоснабжения населенных и промышленных областей
4.2. Этап реализации Астраханской проблемы
4.3. Применение ВЭУ для энергоснабжения Ценрального промышленного района. Московская область
4.4. Применение ВЭУ для электроснабжения удаленных и труднодоступных районов
Приложение 1. Требования к сертификации ВЭУ
Приложение 2. Технико-экономические показатели проектируемого ВДЭС-
ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
Литература
Введение
В середине 80-х годов в СССР была принята «Энергетическая программа СССР», в которой отмечалось, что в стране наметилось исчерпание извлекаемых и удобных запасов нефти. Дальнейший рост производства энергии в ближайшие 20...30 лет должен обеспечиваться в основном за счет угля, в том числе низкосортного, и все более - ядерного топлива. Далее предположительно можно надеяться на технологический прорыв в области освоения энергии термоядерного синтеза и на освоение возобновляемых источников энергии. Необходимость в смене ориентации в структуре энергобаланса страны признается многими специалистами и экспертами, однако, практическая реализация откладывается до лучших времен.
В мае 1995 г. Президент РФ подписал Указ «Об основных направлениях энергетической политики и структурной перестройки топливоэнергетики Российской Федерации на период до 2010г.». Этим Указом утверждена разработанная под руководством Минтопэнерго программа «Энергетическая стратегия России» - преемница Энергетической программы СССР. В новой программе энергетика преимущественно ориентирована на использование газа, за счет форсированной добычи которого предполагается переструктуировать остальную топливную промышленность.
Планы освоения возобновляемых источников энергии в новой программе практически не представлены. Между тем по прогнозам экспертов компании «ШЕЛЛ» (предсказавшей нефтяной кризис 1973 г.) нетрадиционные возобновляемые источники энергии (солнечная, ветро-, гидро- и биоэнергетика), будут доминировать в мировом производстве энергии к 2050г. (Наибольшим энергетическим потенциалом обладает ветроэнергетика.
Проблема использования энергии ветра в наши дни приобрела большую актуальность. Век дешевой энергии в России подошел к концу и использование средств нетрадиционной энергетики будет постоянно становиться более
вероятность западных ветров возрастает на 4...5%, а северо-западных - на
8... 10%. Такой характер изменения вероятности направлений ветра по высотам наблюдается во все сезоны и на всей ЕТ. Последнее хорошо прослеживается по средним многолетним данным. В отдельных случаях это правило нередко нарушается и можно встретить обратное явление, т.е. когда ветер с высотой принимает левое вращение.
Левое вращение ветра чаще всего отмечается на больших вПсотах, в средней части топосферы, но в летние месяцы оно нередко наблюдается и на небольших высотах. В июле в Санкт-Петербурге в слое 0,1...3,0 км. вероятность южных ветров увеличивается от 12% до 17%, а юго-западных -19% до 27%. В то же время вероятность западных ветров уменьшается от 30% до 23%. Выше, в слое 4,0...9,0 км. вероятность южных ветров остается почти без изменения, а юго-западных уменьшается от 29% до 23%. На высотах 10... 14 ветры юго-западных направлений снова становятся более резко выраженными и их вероятность достигает 35%. Такие внутренние колебания во вращении ветра встречаются и над другими районами. Однако они не изменяют существеным образом характерных особенностей в распределении направлений ветра по высоте. Правое вращение ветра на всех высотах в тропосфере остается строгой климатической закономерностью.
По имеющимся данным, в северо-западной части территории с возрастанием высоты до 0,2 км. ветер поворачивает вправо в среднем на
30...40° зимой и 15...20° летом.
Господствующими ветрами в тропосфере над ЕТ являются юго-западные, западные и северо-западные направления, составляющие около
70...75% всех случаев. На остальные румбы приходится лишь 25...30°. Наряду с этими тремя румбами в отдельные времена года сравнительно часто встречаются южные или северные ветры с включением одного из этих румбов к трем основным. Вероятность ветра всех четырех направлений вместе взятых увеличивается до 80%. Отсюда вполне очевидно, что восточные ветры в