Почему некоторые ветряные турбины вращаются, а другие, расположенные рядом, стоят неподвижно?

May 30, 2023

Ветровые электростанции становятся все более распространенными в Индиане. Штат уже может похвастаться четвертой по величине «фермой» в США и производит почти 3500 мегаватт энергии ветра, и на горизонте появится еще больше.

Возвышающиеся до неба ветряные мельницы производят чуть более 9% всей электроэнергии, потребляемой в штате. По данным Американской ассоциации чистой энергии, этого достаточно для обеспечения электроэнергией более 1 миллиона домов.

Учитывая новые проекты, которые будут производить еще 302 мегаватта, а также несколько законопроектов, предложенных на этой сессии Генеральной Ассамблеи, ветроэнергетика, вероятно, продолжит расти по всему штату. А с увеличением присутствия заметных генераторов энергии возникает некоторое любопытство.

Итак, для этого выпуска Scrub Hub мы воспользовались нашей проверенной формой подачи заявок и выбрали вопрос от Терезы, которая спросила: Почему ветряные турбины не вращаются прямо сейчас?

Лопасти ветряных турбин могут развивать скорость до 200 миль в час, поэтому может показаться странным, когда некоторые из них вращаются очень быстро, а лопасти других, находящихся поблизости, не движутся.

Мы покопались в некоторых государственных, федеральных и отраслевых отчетах и ​​обратились к академическим экспертам в области энергетических технологий, чтобы определить, почему некоторые турбины ветряных электростанций вращаются, а другие остаются неподвижными.

Ветровые турбины, как и все машины, нуждаются в плановом и внеплановом обслуживании. В некоторых случаях это объясняет, почему одни работают, а другие нет.

Основными компонентами ветряной турбины являются видимая башня и лопасти ротора, а также редуктор и генератор, расположенные на вершине башни.

Плановое техническое обслуживание помогает предотвратить износ и поломку деталей, а внеплановое техническое обслуживание происходит, когда в турбине происходит какой-либо из ряда отказов.

Регулярное профилактическое обслуживание может включать периодический осмотр оборудования, замену масла и фильтров, калибровку и регулировку различных деталей, а также замену тормозных колодок и уплотнений. Генеральная уборка и очистка лопаток также могут временно остановить вращение турбины.

На более крупных ветряных электростанциях несколько турбин в цепи могут быть неработоспособными и не вращаться, потому что все они отключены на техническое обслуживание, говорит Джон Рудебуш, руководитель программы энергетических технологий Ivy Tech College.

Еще скраб хаб:Hoosiers, возможно, не смогут сажать те же деревья, что и раньше.

Передача энергии в Индиане осуществляется через независимого системного оператора Среднего континента, широко известного как MISO. Группа управляет потоком электроэнергии, балансируя спрос и то, что генерируется, а это означает, что бывают случаи, когда производится избыточная электроэнергия.

«(Иногда) нам не нужна электроэнергия, поскольку спрос падает или вместо нее другая электростанция продает электроэнергию потребителям», — написал Рудебуш в электронном письме. «Электростанции конкурируют в сети. Угольная электростанция, газовая электростанция или ветряная электростанция будут предлагать цену на продажу электроэнергии в течение определенной части дня, и MISO выберет самое дешевое предложение на день. Как правило, ветровая энергия является самой дешевой. но не всегда."

Джон Холл, доцент Университета инженерии и прикладных наук Буффало, фокусирует свои исследования на технических аспектах ветроэнергетики. Хотя некоторые ветряные турбины будут работать нормально, другие, по его словам, могут быть остановлены, чтобы обеспечить соответствие производства потребностям сети.

«По сути, у вас есть коммунальная компания, которая распределяет электроэнергию, покупает и продает ее в режиме реального времени», — сказал Холл. «В зависимости от того, сколько им нужно, ветряные электростанции будут соответственно отключать турбины».

В отрасли называют невращающуюся ветряную турбину «припаркованной», сказал Холл, и это делается с помощью тормозной системы, которая удерживает ротор на месте. Как только потребность в энергии возрастает, тормоз отпускается, и турбина почти сразу же снова начинает подавать электроэнергию в сеть.

Другой очевидный ответ на вопрос, почему турбины могут не вращаться, заключается в том, что скорость ветра недостаточно высока.

Как правило, турбины могут генерировать электроэнергию при скорости ветра до 5 миль в час. Если скорость упадет ниже этого значения, ее просто не хватит, чтобы повернуть иногда массивные лопасти.