Előadást letölteni
Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon
1
Megújuló energiaforrások
„SZÉLERŐMŰVEK” 2. előadás 2008. március 20. Balogh Antal okl. gépészmérnök, MBA műszaki igazgató MOV-R H1 Szélerőmű Kft.
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 háttérzaj Infrahang! Rock koncert (<20 Hz) 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
KÖSZÖNÖM A FIGYELMET. Kapcsolat: MOV-R H1 Szélerőmű Kft
KÖSZÖNÖM A FIGYELMET! Kapcsolat: MOV-R H1 Szélerőmű Kft. Balogh Antal műszaki igazgató Cím: Győr, Körkemence u.8., II/37. Tel./Fax: Mobil:
Hasonló előadás
© 2024 SlidePlayer.hu Inc.
All rights reserved.