Теория:
Ветроэнергетика является одной из отраслей возобновляемой энергетики. Возобновляемый источник энергии - это источник, использование которого не приведет к его истощению. В этом главное отличие возобновляемых источников от традиционных, таких, к примеру, как нефть, запасы которой становятся все меньше и меньше.
Ветер - это природное явление, которое не может закончиться и исчезнуть с нашей планеты. По оценке ученых, если весь ветер за год использовать для получения энергии, то можно обеспечить электричеством 8 таких же планет, как наша.
Ветер - это природное явление, которое не может закончиться и исчезнуть с нашей планеты. По оценке ученых, если весь ветер за год использовать для получения энергии, то можно обеспечить электричеством 8 таких же планет, как наша.

Электростанция, работающая на ископаемом топливе.
Ветер, как и все в природе, имеет свое предназначение, выполняет ряд функций. Так, например, ветер разносит семена и пыльцу растений (в частности, одуванчиков), тем самым помогая им распространяться. Некоторые виды насекомых и птиц используют ветер во время массовых миграций для уменьшения затрат энергии.

Ветер разносит семена одуванчиков, помогая им размножаться.
Для человека ветер с древних времен имел важное значение. Поэтому в мифологии многих народов встречаются бог или боги ветра. В Древнем Египте бога ветра звали Шу, в Древней Индии – Ваю, у славян богом ветра считался Стрибог. В Древней Греции богом западного ветра был Зефир. По одной из легенд именно этот греческий бог подарил людям рецепт одноименной сладости, которую сегодня мы можем купить почти в любом магазине.
История использования энергии ветра началась очень давно. Еще в древние времена ветер помогал приводить в движение лодки. Затем люди изобрели парус, научились строить парусные суда, которые позволили путешествовать на большие расстояния и совершить первые географические открытия. В средние века активно использовались ветряные мельницы, которые перемалывали зерна в муку. Позже мельницы стали использоваться и для обработки материалов на лесопилках, а также в качестве насосной или водоподъемной станций.

Движение парусных кораблей за счет ветра.

Мельница, работающая от ветра.
Первый ветрогенератор для выработки электричества был построен в Дании в 1890 году, а к 1908 году в мире насчитывалось свыше 72 ветрогенераторов мощностью от 5 до 25 кВт.
Начиная с 1970-х годов, после нефтяного кризиса, особенно возрастает интерес к ветроэнергетике и к возобновляемой энергетике в целом. Это связано с осознанием многими странами своей зависимости от импортируемой нефти, а также с обеспокоенностью экологической ситуацией, выбросами и изменением климата, вызванным активным сжиганием ископаемого топлива для получения энергии.
Начиная с 1970-х годов, после нефтяного кризиса, особенно возрастает интерес к ветроэнергетике и к возобновляемой энергетике в целом. Это связано с осознанием многими странами своей зависимости от импортируемой нефти, а также с обеспокоенностью экологической ситуацией, выбросами и изменением климата, вызванным активным сжиганием ископаемого топлива для получения энергии.
Ветроэнергетика - отрасль энергетики, специализирующаяся на преобразовании энергии ветра в электрическую, механическую или тепловую энергию.
Ветрогенератор - установка, преобразующая энергию воздушного потока в электроэнергию.
Ветрогенераторы могут быть разных типов. Наиболее распространенные - ветрогенераторы с горизонтальной осью вращения. Такие установки очень большие. Ветроустановка мощностью 3 МВт – это грандиозное сооружение с диаметром ротора 120 метров. Высота башни около 100-120 метров, что приравнивается к четырем девятиэтажным домам, поставленным друг на друга.

Высота ветрогенератора в сравнении с деревьями.
Ветрогенератор Энеркон Е-126 (Enercon E-126), являющийся самым мощным в мире, был установлен в городе Эмден, Германия, в 2007 году. Сегодня его мощность составляет 7,58 МВт, высота колонны-основания - 135 метров.
Ветрогенератор состоит из следующих элементов:
Ветрогенератор состоит из следующих элементов:
- Башня. Как правило, башни возводят очень высокими, так как скорость ветра на высоте 100 метров значительно больше.
- Гондола. Крепится к основанию башни. В ней находятся основные рабочие элементы установки (внутренний вал, редуктор, электрогенератор, тормозная система).
- Анемометр. Небольшое устройство для определения скорости ветра.
- Лопасти. Длина одной лопасти около 60 метров.
- Ротор. Именно к нему крепятся лопасти установки.
- Внутренний вал. Приводится в движение (вращение) за счет работы лопастей, соединен с редуктором.
- Редуктор. Увеличивает скорость вращения вала, подключен к электрогенератору.
- Электрогенератор. Именно этот элемент вырабатывает электроэнергию.
- Тормозная система. Необходима для экстренной остановки работы ветрогенератора в случае сильного ветра (от 20 до 25 м/с), который может опрокинуть работающую установку.

Основные компоненты ветрогенератора.
Таким образом, работу ветрогенератора можно описать так: под воздействием кинетической энергии ветра лопасти ветрогенератора начинают вращаться; вращение лопастей способствует приведению в движение внутреннего вала, соединенного с редуктором, увеличивающим скорость вращения и подключенным к электрогенератору, который вырабатывает электроэнергию. Один ветрогенератор мощностью 3 МВт может снабжать энергией 2000 домохозяйств.
Ветровая электростанция (ветропарк) может включать в себя несколько таких ветрогенераторов, расположенных друг от друга на расстоянии, позволяющем лопастям беспрепятственно вращаться.
Для строительства ветропарка и установки ветрогенератора необходимо знать скорость ветра и регулярно проводить измерения в регионе, так как любая ветроустановка работает в определенном диапазоне скоростей. Как правило, скорости ветра от 2,5 до 4,0 м/с достаточно, чтобы лопасти ветрогенератора начали вращение; при скорости от 10 до 14 м/с мощность ветроустановки достигает номинального значения, то есть ветроустановка на 1 мегаватт при такой скорости ветра вырабатывает 1 мегаватт электроэнергии.
Ветровая электростанция (ветропарк) может включать в себя несколько таких ветрогенераторов, расположенных друг от друга на расстоянии, позволяющем лопастям беспрепятственно вращаться.
Для строительства ветропарка и установки ветрогенератора необходимо знать скорость ветра и регулярно проводить измерения в регионе, так как любая ветроустановка работает в определенном диапазоне скоростей. Как правило, скорости ветра от 2,5 до 4,0 м/с достаточно, чтобы лопасти ветрогенератора начали вращение; при скорости от 10 до 14 м/с мощность ветроустановки достигает номинального значения, то есть ветроустановка на 1 мегаватт при такой скорости ветра вырабатывает 1 мегаватт электроэнергии.

Ветропарк. (Источник: EcoLife.zone, https://www.ecolife.zone/wind- turbines/)
Ветроэнергетика является одной из самых активно развивающихся отраслей. На сегодняшний день мировой лидер по ветроэнергетике – Китай, где на конец 2018 года общая суммарная мощность всех работающихветряных электростанций составляла 221 ГВт , а это около 35 % от ветряных мощностей всего мира. В Европе лидером является Германия, где суммарная мощность всех установленных ветрогенераторов составляет 59,3 ГВт. Говоря о мировых лидерах в ветроэнергетике, нельзя не упомянуть Данию - страну, где ветровые станции вырабатывают 39% всей энергии.
Республика Беларусь также прилагает немалые усилия по развитию данного направления энергетики. На территории Беларуси уже функционирует несколько ветропарков. На сегодняшний день в нашей стране работает 96 ветроэнергетических установок суммарной мощностью 100,95 МВт. Самый большой ветропарк в Беларуси находится около г. Новогрудок Гродненской области. Его мощность составляет 7,5 МВт.
Республика Беларусь также прилагает немалые усилия по развитию данного направления энергетики. На территории Беларуси уже функционирует несколько ветропарков. На сегодняшний день в нашей стране работает 96 ветроэнергетических установок суммарной мощностью 100,95 МВт. Самый большой ветропарк в Беларуси находится около г. Новогрудок Гродненской области. Его мощность составляет 7,5 МВт.

Ветропарк около г.Новогрудок.
Среди крупнейших белорусских производителей электроэнергии при помощи ветра следует отметить компанию «Конте Спа». Ей принадлежат ветропарки «Зилант» в Зельвенском районе и «Виндпарк» в Новогрудском районе.
Основное преимущество ветроэнергетики заключается в том, что это один из самых экологически безопасных способов получения энергии, так как отсутствуют вредные выбросы, которых очень много при получении электроэнергии традиционным способом на обычных электростанцях, сжигающих ископаемое топливо. Подсчитано, что 170 млн. мегаватт-часов, выработанных ветром, снизят выбросы в атмосферу углекислого газа (CO2) на 100 млн. тонн, а это эквивалентно исчезновению с дорог 17 млн. автомобилей.
В отличие от всех других технологий получения энергии, ветряная практически не нуждается в воде. Поэтому к 2030 году только США за счет энергии ветра будут экономить до 30 триллионов бутылок воды.
Еще одно важное преимущество ветроэнергетики состоит в том, что башни ветрогенераторов занимают только 1 % от всей территории ветряного парка. На оставшихся 99 % площади парка возможно заниматься сельским хозяйством. Фундамент ветроустановки, для которого необходимо около 10 м в диаметре, обычно полностью находится под землёй, позволяя расширить сельскохозяйственное использование земли практически до самого основания башни.
В отличие от всех других технологий получения энергии, ветряная практически не нуждается в воде. Поэтому к 2030 году только США за счет энергии ветра будут экономить до 30 триллионов бутылок воды.
Еще одно важное преимущество ветроэнергетики состоит в том, что башни ветрогенераторов занимают только 1 % от всей территории ветряного парка. На оставшихся 99 % площади парка возможно заниматься сельским хозяйством. Фундамент ветроустановки, для которого необходимо около 10 м в диаметре, обычно полностью находится под землёй, позволяя расширить сельскохозяйственное использование земли практически до самого основания башни.

Выращивание подсолнухов на территории ветропарка.