Недостающий элемент зеленой энергетики во Вьетнаме

В ближайшее время ряд стран сосредоточат внимание на развитии зелёных источников энергии, таких как энергия ветра, солнца и природного газа. Дания, лидер этой тенденции, не только стремится к 2050 году стать страной без выбросов углерода, но и уже на раннем этапе начала развивать возобновляемые источники энергии, став первой страной в мире , построившей крупные морские ветровые электростанции. Согласно этим данным, одного этого зелёного источника энергии достаточно для удовлетворения всех потребностей населения в электроэнергии.

Дания доказывает, что будущее без ископаемого топлива возможно, и предпринимает шаги для его воплощения в жизнь.

Ветроэнергетика Дании в настоящее время достаточна для удовлетворения потребностей ее населения. (Источник: The Guardian).

Столкнувшись с острой потребностью в зеленой энергии, Вьетнам содействует развитию возобновляемых источников энергии, включая энергию ветра.

Прибрежные районы Вьетнама, включая провинции Биньтхуан, Ниньтхуан, Бенче и Чавинь, высоко ценятся за свой потенциал для развития ветроэнергетики: несколько проектов уже прошли испытания, были запущены и введены в эксплуатацию. Кроме того, Вьетнам начал реализовывать проекты морской ветроэнергетики, используя сильные ветры в Восточном море.

Ветряная электростанция в Бакльеу . (Источник: icon.com.vn)

Важнейшим компонентом ветроэлектростанции является ветротурбина, от которой зависит эффективность ее эксплуатации, а также качество вырабатываемой электроэнергии.

Ветровые турбины в настоящее время разрабатываются по двум основным направлениям: турбины с горизонтальной осью вращения (HAWT_ Horizontal Axis Wind Turbine ) и турбины с вертикальной осью вращения (VAWT_ Vertical Axis Wind Turbine ).

Ветряная турбина с горизонтальной осью и ветряная турбина с вертикальной осью. (Источник: solenvn.com)

Основная конструкция HAWT состоит из пропеллера, закреплённого на вращающемся валу и расположенного горизонтально относительно направления ветра. HAWT использует силу ветра для вращения лопастей и создания энергии. Обычно, чтобы максимально использовать энергию ветра, HAWT изготавливаются с большим размахом крыльев, поэтому их необходимо размещать на высоких, хорошо проветриваемых опорах.

На высоте десятков или даже сотен метров, где воздушный поток стабилен, HAWT легко улавливает ветер, позволяя лопастям винта вращаться быстрее и равномернее. А поскольку все лопасти HAWT одновременно подвергаются воздействию ветра, получаемая мощность оказывается высокой.

Крупногабаритная морская установка HAWT. (Источник: Mingyang Smart Energy)

Гигантские турбины HAWT, установленные на море, могут вырабатывать электроэнергию в десятки мегаватт. Поэтому HAWT широко используется на современных ветроэлектростанциях.

Однако из-за сложной конструкции и большой высоты процесс установки и обслуживания весьма затруднителен. Кроме того, редуктор и генераторная система HAWT расположены на высокой башне, что снижает устойчивость. HAWT подходят только для районов с относительно сильными и стабильными ветрами и работают эффективно только тогда, когда рабочая поверхность лопастей перпендикулярна направлению ветра.

С другой стороны, из-за большого размаха крыльев скорость на конце крыла HAWT очень велика, что приводит к шуму при работе. Поэтому их часто устанавливают вдали от жилых районов или в море.

Между тем, ветрогенератор VAWT предназначен для получения энергии ветра за счёт вращения лопастей вокруг вертикальной оси, что упрощает монтаж и позволяет использовать ветер со всех направлений. В отличие от ветрогенератора HAWT, ветрогенератор VAWT все рабочие части расположены у основания, близко к земле, что обеспечивает лучшую устойчивость благодаря низкому центру тяжести. Это также упрощает и делает менее опасным техническое обслуживание и ремонт.

Сравнение VAWT и HAWT. (Источник: lucquan2.forumvi.com)

По сравнению с HAWT уровень шума при работе VAWT также значительно ниже, что позволяет устанавливать VAWT где угодно, например, в городских районах, жилых домах, на крышах высотных зданий... мощность выработки электроэнергии может достигать от нескольких кВт до нескольких сотен кВт.

У ветротурбины с вертикальным ветром (VAWT) также есть ограничения. Поскольку к ветру обращена только одна лопасть, а сила, действующая на все лопасти, неравномерна, возникают вибрации, которые могут легко привести к разрушению упорного подшипника. Кроме того, поскольку лопасти вращаются в противоположных направлениях, это влияет на частоту вращения и способность турбины создавать крутящий момент.

VAWT устанавливаются на фонарных столбах. (Источник: Dingxin)

В некоторых частях мира VAWT применяется в городских районах, промышленных зонах, сельской местности, прибрежных районах, а также в небольших масштабах в местах, где скорость и направление ветра часто меняются, и преимущество заключается в том, что для этого не требуется больших площадей.

Во Вьетнаме VAWT не получила широкого распространения. Основная причина заключается в том, что эффективность этого типа турбин всё ещё низкая, а экономическая эффективность невысока. В последнее время был проведён ряд исследований и предложен ряд решений, включая весьма многообещающие экспериментальные результаты на модели Исследовательской группы Университета водных ресурсов.

Мы надеемся, что в ближайшем будущем «элемент пазла» VAWT внесет свой вклад в развитие экологически чистых источников энергии для страны, сохраняя среду обитания для всех нас.