CC BY
5УДК 33 Какабаев М.П., Какабаева Дж.М.
Какабаев М.П.
старший преподаватель Международный университет нефти и газа им. Ягшигельди Какаева
(г. Ашхабад, Туркменистан)
Какабаева Дж.М.
студентка
Международный университет нефти и газа им. Ягшигельди Какаева
(г. Ашхабад, Туркменистан)
ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ
Аннотация: в данной статье описаны новые изменения в конструкции ранее известных ветрогенераторов с вертикальной осью, преобразующих ветряную энергию в электрическую. Также предлагается более эффективный способ создания экономически выгодного и экологически чистого источника энергии.
Ключевые слова: возобновляемые источники энергии, энергетическая безопасность, ветроэнергия, электроэнергия, устойчивое развитие, экологическая безопасность, Туркменистан, мощные ветряные электростанции, экономическая эффективность, охрана окружающей среды.
Производство энергии с эффективным использованием возобновляемых источников энергии, совершенствование структуры энергосистемы, диверсификация источников энергии, улучшение условий жизни населения, обеспечение энергетической безопасности Туркменистана, охрана окружающей среды, планомерное использование природных ресурсов и достижение устойчивого экономического развития это основные цели принятия Закона Туркменистана «О возобновляемых источниках энергии». Также обозначены
такие задачи, как повышение производительности энергии за счет использования возобновляемых источников энергии, укрепление энергетической безопасности, развитие конкурентоспособной энергетики и обеспечение охраны окружающей среды [1].
По статистическим данным, во многих уголках Туркменистана достаточно горных, равнинных и пустынных ветров, поэтому в нашем государстве имеются все условия для использования энергии ветра. Целесообразно использование энергии ветра в районах, куда сложно поставить электроэнергию, чабанских стоянках в пустыне, для включения маяков на море, в местах нахождения работников нефтяных и газовых скважин [3].
В целом, экономические и экологические проблемы добычи и использования органического топлива для производства электроэнергии с годами возрастают. Кроме того, мы должны учитывать, что природные запасы органического топлива не являются неисчерпаемыми, a возобновляемые источники энергии неисчерпаемы. Большое количество солнечных дней в течение года в нашей стране дает нам большие возможности для использования возобновляемых источников энергии, то есть солнечной и ветровой энергии.
По результатам экспериментов в ранее известный ветрогенератор были внесены конкретные изменения с целью строительства в стране мощных ветроэлектростанций. Это не один ветрогенератор, а система, преобразующая всю кинетическую энергию фронтального ветра B электричество посредством размещения нескольких ветрогенераторов с вертикальной осью по прямой, перпендикулярной направлению ветра.
Если несколько лопастей ветрогенератора с вертикальной осью вращается в направлении ветра, выполняя полезную механическую работу, то несколько других лопастей вращаются против ветра, выполняя встречную механическую работу. Для устранения этого дефекта были установлены защитно-отводящие направляющие, при проведении опыта был получен очень хороший результат. Несколько ветряных механизмов с вертикальной осью были размещены рядом друг с другом, чтобы не мешая друг другу, они объединили
свои силы для вращения генератора. Перед лопастями каждого из них, вращающимися против ветра, были установлены защитно-отводящие направляющие. Они направляют ветер к лопастям, выполняющим полезную работу, а также обеспечивают течение ветра в более узком направлении. Соответственно, скорость ветра увеличивается по закону Бернулли. Мощность ветрогенератора прямо пропорциональна кубу скорости ветра, т.е. следующее уравнение верно:
N = 0.6 * 8 * V3 ,
где
N - мощность ветрогенератора, 0,6 - постоянный коэффициент.
Б - площадь лопасти, У-скорость ветра[4].
Какая часть энергии ветрового потока, ширина поперечного сечения которого равна 1 км и скорость ветра - 5 м/с, может быть преобразована в электрическую энергию, рассчитывается по следующей формуле.
N = 0,6 * S * У3 * п1 * * П3
где - мощность системы.
0.6 постоянный коэффициент. - площадь системы преобразования ветряной энергии в электрическую, V скорость ветра, п1 - ПТК системы, п2 -ПТК редуктора, - ПТК генератора. Давайте посчитаем, какой редуктор выбрать для данной системы ветрогенераторов. Давайте вычислим, сколько должна пройти точка на лопасти ветряного генератора для совершения одного оборота:
С = 2 * п * R = 2 * 3.14 * 8 = 25,12 метров
Это означает, что благодаря ветровому потоку длиной около 25 метров ветряной генератор совершает полный оборот. Тогда при скорости ветра 5 м/с ветрогенератор делает 0,5 оборота в секунду [4].
Направление ветров почти всегда постоянно. Это вызвано конвекционным потоком воздуха в результате неравномерного нагревания и охлаждения различных природных объектов в течение суток и года (например: суши и моря). Они дуют периодическими движениями вперед и назад в одном
направлении. Мы можем создать мощную ветряную электростанцию, установив систему между двумя такими природными объектами. Электрогенераторная система должна быть под навесом. Навес защищает от аэродинамического воздействия ветра сверху и увеличивает давление, оказываемое ветром на лопасти. Навес поднят под углом 300 горизонтально к ветру. Это обеспечивает вращение лопастей с высоким давлением благодаря ветру, проходящему под навесом. Лопасти ветрогенераторов С вертикальной осью, являющиеся основными компонентами системы, соединены к оси под углом 120°. Все изогнуты в одну сторону, чтобы уменьшить сопротивление при вращении лопастей.
В развитый век науки и техники использование возобновляемых источников энергии - непрерывных и неисчерпаемых возобновляемых источников, генерируемых солнцем, ветром, водными течениями и другими природными явлениями, является одним из важных направлений, выдвигаемых во всем мире. Использование возобновляемых источников энергии является одним из необходимых условий охраны окружающей среды, атмосферного воздуха и озонового слоя за счет снижения количества вредных газов, выбрасываемых в атмосферу, за счет сокращения использования ископаемых углеводородных ресурсов [2].
Внедрение в национальную экономику технологии преобразования ветряной энергии в электрическую позволит решить глобальные вопросы, такие как рациональное и эффективное использование природных ресурсов, защита окружающей среды и обеспечение энергетической безопасности. Также в данной работе представлены более эффективные способы создания экономически выгодного и экологически чистого источника энергии. Таким образом, предлагается оптимальный способ строительства мощных ветряных электростанций.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Гурбангулы Бердымухамедов. Электроэнергетическая мощь Туркменистана. - А.: Туркменская государственная издательская служба. 2022;
2. Программа развития строительного и энергетического комплекса Туркменистана на 2019-2025 годы. А.: ТПИС, 2019;
3. С.Сейиткурбанов, В.Сергеев, Ветроэнергетические режимы Туркмении, 1983;
4. Анапольская Л.Е. и др. Ветроэнергетические ресурсы и методы их оценки Метеорология и гидрология. 1978.- № 7. - С.11-17
Kakabaev M.P., Kakabaeva J.M.
Kakabaev M.P.
International University of Oil and Gas named after Yagshigeldy Kakaev (Ashgabat, Turkmenistan)
Kakabaeva J.M.
International University of Oil and Gas named after Yagshigeldy Kakaev (Ashgabat, Turkmenistan)
THE ECONOMIC IMPORTANCE OF RENEWABLE ENERGY SOURCES
Abstract: this article describes new changes in the design of previously known vertical axis wind turbines that convert wind energy into electrical energy. It also suggests a more efficient way to create a cost-effective and environmentally friendly energy source.
Keywords: renewable energy sources, energy security, wind energy, electricity, sustainable development, environmental safety, Turkmenistan, powerful wind farms, economic efficiency, environmental protection.
