Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Balogh Antal okl. gépészmérnök, MBA műszaki igazgató MOV-R H1 Szélerőmű Kft. Megújuló energiaforrások „SZÉLERŐMŰVEK” 2. előadás 2008. március 20.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Balogh Antal okl. gépészmérnök, MBA műszaki igazgató MOV-R H1 Szélerőmű Kft. Megújuló energiaforrások „SZÉLERŐMŰVEK” 2. előadás 2008. március 20."— Előadás másolata:

1 Balogh Antal okl. gépészmérnök, MBA műszaki igazgató MOV-R H1 Szélerőmű Kft. Megújuló energiaforrások „SZÉLERŐMŰVEK” 2. előadás március 20.

2 A SZÉLTURBINÁK FELÉPÍTÉSE 1. Az aszinkron generátorral működő gép tipikus berendezései.

3 Aszinkron PÉLDA 1. – BONUS 1300 kW

4 Aszinkron PÉLDA 2. – GAMESA G8x 2000 kW (a VESTAS igen hasonló)

5 A SZÉLTURBINÁK FELÉPÍTÉSE 2. A szinkron generátorral működő gép gondolája sokkal kisebb. E70

6 AERODINAMIKAI ALAPOK A FELHAJTÓERŐ A korszerű szélturbinák a torony mögötti turbulencia miatt általában ún. „upwind” rendszerűek. Mitől forog a rotor? → Repülőgép szárnyprofil (airfoil) példája: Sebesség- és nyomáskülönbség a két oldal között → az áramlásra merőleges felhajtóerő keletkezik.

7 AZ ÁRAMLÁS LEVÁLÁSA A lapátszög bizonyos értékénél a felső (kisnyomású) oldalon a „lapátra simuló” áramlás hirtelen turbulenssé válik: A felületi érdesség nagyon fontos → polírozás! A „stall” fellépésekor megszűnik a felhajtóerő, ami a lapátra igen veszélyes, akár káros is lehet (intenzív dinamikus erőhatás)!

8 ROTOR AERODINAMIKA A lapát hossza menti különböző kerületi sebességek miatt a rotor forgásából és az azt támadó szél sebességéből összeadódó eredő sebességek is változnak. Ebből az is következik, hogy a korszerű lapátok a hossztengelyük mentén elcsavartak. A leválás elkerülése érdekében törekedni kell az optimális „támadási szög” beállítására a lapát teljes hosszán. A leválás mindig a lapát tövénél kezdődik!

9 AERODINAMIKAI SZABÁLYOZÁS Pitch control Stall control (Active → pitch steps + Vortex generator)

10 SZÉLIRÁNYKÖVETÉS Yaw mechanism A „yaw error” elkerülése roppant fontos! A szöghibával járó rotor jelentős dinamikus (fárasztó) igénybevételnek van kitéve (a szög mértékétől függő eltérő kétoldali erők miatt → koszinuszos arány!). Mechanikus fékrendszert is szükséges installálni!

11 A VILLAMOS HÁLÓZATRA TÁPLÁLÁS 1. A modern szélturbinák általában ún. indirekt hálózati csatlakozásúak, függetlenül a generátor típusától: Előnyei: optimálható változó fordulatszám, „nyomatéktárolás”, meddő energia szabályozhatóság. Hátrányai: drága teljesítmény-elektronika, nagyobb villamos önfogyasztás, harmonikus torzítás (felharmonikus-szennyezés → „THD”, flicker).

12 A VILLAMOS HÁLÓZATRA TÁPLÁLÁS 2. Az indirekt hálózati csatlakozás vázlata egy adott géptípusra (ún. kaszkád kapcsolás). A fenti géptípusból készülő szélerőmű park egyvonalas elvi sémája:

13 SZÉLTURBINA KONSTRUKCIÓK A modern szélturbinák kizárólag vízszintes tengelyűek. Jellemzőjük az ún. gyorsjárási tényező: A függőleges tengelyű (pl. a Georges Darrieus nevével fémjelzett egyetlen piacképes) szélturbina napjainkban már csak mint technikai érdekesség él.

14 LAPÁTSZÁM MEGFONTOLÁSOK (Nagy teljesítmény, energiatermelési cél) Háromféle elterjedt megoldás: Választási szempontok: - látvány, - zajhatás, - hatásfok, - költségek, - stb.

15 GYÁRTÁS, ANYAGTECHNOLÓGIA 1. LAPÁTOK A lapátok anyaga szinte kizárólag valamilyen műanyag (poliészter vagy epoxi), jellemzően üvegszál erősítéssel. A karbon- vagy aramid (Kevlar) erősítésű műanyagok jóval drágábbak. A lapátokat intenzív fárasztóvizsgálatokkal tesztelik mindkét igénybevételi főirányban. Élettartamuk akár a évet is elérheti! (Üzemelési környezetben gazdasági optimum determinálja!)

16 GYÁRTÁS, ANYAGTECHNOLÓGIA 2. OSZLOPOK A ma leginkább elterjedt megoldás a hengeres, kúpos acél csőtorony. Az elemek hengerítéssel és hegesztéssel készülnek, melyeket belső peremen csavarkötéssel rögzítenek egymáshoz: A rácsos, vagy az ún. lehorgonyzott oszlopok leginkább esztétikai okokból váltak elavulttá. Terjed ugyanakkor a vasbetonból készülő elemek használata!

17 GYÁRTÁS, ANYAGTECHNOLÓGIA 3. GÉPALAPOK A szél rotorra ható komoly nyomóerejét az oszlop a vasbeton alaptestre viszi át, melyet a talajba rögzítünk. Alapcsonkos kötés:Tőcsavaros kötés:

18 VILLAMOS KÁBELEZÉS 1. A gondolából a generátorról (és/vagy a fő transzformá- torról) a toronyban vezetik le a villamos (jel- és erőátviteli) kábeleket. (A csavarodás számláló nagyon fontos! Szintúgy a földelés megoldása!)

19 VILLAMOS KÁBELEZÉS 2. Park konfiguráció esetén az egyes tornyok hurkokba szervezetten kerülnek összekötésre, majd a termelt energiát a villamos alállomásba továbbítják: Fontos az optikai kábelezés is! (Vagy GSM…)

20 SZÉLERŐMŰVEK ÉS A KÖRNYEZET 1. TÁJBA ILLESZTÉS, ESZTÉTIKA „Landscape architecture” → nyugaton igen fejlett! Szempontok a szubjektív érzékelés befolyásolásához: - távolság a lakott területektől, - egyszerű geometriai formációk, - gépméret (látvány, forgás), - színképi megjelenés, stb.

21 SZÉLERŐMŰVEK ÉS A KÖRNYEZET 2. LÉGI AKADÁLYJELZÉS Általában hatósági előírások nappalra és éjszakára:

22 SZÉLERŐMŰVEK ÉS A KÖRNYEZET 3. ZAJKIBOCSÁTÁS A hanghatás ma már nem probléma! A hatóságok előírásaikban a dB(A) súlyozott skálát használják. Hallásküszöb: Suttogás 60 -Normál beszéd 90 -Városi közlekedés háttérzajInfrahang! 120 -Rock koncert(<20 Hz) 150 -Sugárhajtómű 10m-re

23 SZÉLERŐMŰVEK ÉS A KÖRNYEZET 4. ÁRNYÉKHATÁS A szélgép vetülő árnyékának vándorlása a nap folyamán: Az árnyék méretét az évszak is befolyásolja, az oszlopmagasság azonban csak kevéssé.

24 SZÉLERŐMŰVEK ÉS A KÖRNYEZET 5. FAUNA ÉS FLÓRA A szélerőmű telephelyek gondos megválasztásával a negatív hatások gyakorlatilag elhanyagolhatók! A mortalitási mutatók az egyéb humán tevékenységek (pl. közlekedés, elektromos távvezetékek, épületek) összehasonlításában elenyészők, minimális élettér szűkülés azonban elismerhető a madárvilág vonatkozásában. Emlősökre csak átmeneti zavarhatás.

25 SZÉLERŐMŰVEK ÉS A KÖRNYEZET 6. TERMÉSZETVÉDELEM A természetvédelmi szempontból engedélyezhető szélerőmű telephelyeket gondosan feltérképezték:

26 A SZÉLERŐMŰVEK ÜZEMVITELE 1. NAPI INGADOZÁSOK 1. A szélmérési eredmények kiértékeléséből:

27 A SZÉLERŐMŰVEK ÜZEMVITELE 2. NAPI INGADOZÁSOK 2. A szélmérési eredmények kiértékeléséből:

28 A SZÉLERŐMŰVEK ÜZEMVITELE 3. NAPI INGADOZÁSOK 3. A szélmérési eredmények kiértékeléséből:

29 A SZÉLERŐMŰVEK ÜZEMVITELE 4. NAPI INGADOZÁSOK 4. A szélmérési eredmények kiértékeléséből:

30 A SZÉLERŐMŰVEK ÜZEMVITELE 5. HAVI INGADOZÁSOK A szélmérési eredmények kiértékeléséből:

31 A SZÉLERŐMŰVEK ÜZEMVITELE 6. ÉVES INGADOZÁSOK A szélmérési eredmények kiértékeléséből: Nemzetközi tapasztalatokból:

32 STATISZTIKAI ÉRTÉKELÉS 1. A várható energiatermelés becslése: + park layout + orography + roughness + uncertainties → WAsP → WindPRO → AEP (P50)

33 STATISZTIKAI ÉRTÉKELÉS 2. Tartamdiagram: Azaz energiatermeléshez elegendő szél (a vonatkozó magasságban; a „WTG cut-in speed”-je felett) igen gyakran van, csak éppen változó intenzitással!

34 SZÉLERŐMŰ KAPACITÁSOK EURÓPÁBAN 1. A év végéig beépített kapacitások:

35 SZÉLERŐMŰ KAPACITÁSOK EURÓPÁBAN 2. A beépített kapacitások megoszlása:

36 SZÉLERŐMŰ KAPACITÁSOK EURÓPÁBAN 3. Az új kapacitások megoszlása 2007-ben:

37 SZÉLERŐMŰ „BOOM” EURÓPÁBAN 1. A kapacitások fejlődése az EU-ban (MW):

38 SZÉLERŐMŰ „BOOM” EURÓPÁBAN 2. A célkitűzéseket a valóság meghaladta:

39 SZÉLERŐMŰ KAPACITÁSOK ITTHON A hazai közcélú hálózatra termelő gépek:

40 VÁRHATÓ TRENDEK AZ EURÓPAI UNIÓBAN A megújulós szektorban jelenleg (és várhatóan még hosszú évekig) a szélenergia hasznosítása a leggazdaságosabb, a legversenyképesebb!

41 EU IRÁNYELVEK, HAZAI VÁLLALÁSOK A biomassza (fa) felhasználás korlátait elérte, az energia- növények termesztése késik, mi a hazai „zöld jövő”???

42 AKI SZELET VET… „A magyar VER jelen műszaki állapotában csak korlátozott mértékben teszi lehetővé időjárástól függő (kényszermenetrendes) erőművi kapacitások beépítését…” A nagyobb szélparkok előkészítése 3-5 évig is eltart! Tovább erősödő izgalommal tekintünk a jövőbe!

43 Tel./Fax: Mobil: KÖSZÖNÖM A FIGYELMET! Kapcsolat: MOV-R H1 Szélerőmű Kft. Balogh Antal műszaki igazgató Cím: 9023 Győr, Körkemence u.8., II/37.


Letölteni ppt "Balogh Antal okl. gépészmérnök, MBA műszaki igazgató MOV-R H1 Szélerőmű Kft. Megújuló energiaforrások „SZÉLERŐMŰVEK” 2. előadás 2008. március 20."

Hasonló előadás


Google Hirdetések