ВЕТРОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ
ветроэнергетическая установка, преобразующая кинетическую
энергию ветрового потока в электрическую. В. с. состоит из ветродвигателя,
генератора электрич. тока, автоматич. устройств управления работой
ветродвигателя и генератора, сооружений для их установки и обслуживания.
В большинстве случаев В. с. пользуются как источником электроэнергии относительно
небольшой мощности в местах, характеризующихся хорошим ветровым режимом
(среднегодовая скорость ветра превышает 5 м/сек) и удалённых от
сетей централизов. электроснабжения (Арктика, прибрежные зоны Каспийского
и Охотского морей, степи, пустыни и полупустыни). Наиболее перспективно
применение В. с. в с. х-ве.
Первая в мире
В. с. мощностью 8 кет с инерционным аккумулятором построена в 1929-30
в СССР (в г. Курске) по проекту сов. изобретателя А. Г. Уфим-цева
и профессора В. П. Ветчинкина. В 1931 была сооружена В. с. мощностью 100
кет для параллельной работы с мощной тепловой электростанцией, питающей
электроэнергией г. Севастополь. В 50-х гг. 20 в. было построено несколько
В. с. мощностью 30 кет с тепловым резервом, а также многоагрегатная
В. с. мощностью 400 кет (в Казахстане), состоящая из 12 установок,
работающих параллельно с дизельной электростанцией. Во Франции эксплуатируется
В. с. мощностью 640 кет. Наиболее мощная (1,25 Мет) В. с.
построена в США. Самые малые В. с. имеют мощность 100 вт. Во всём
мире насчитывается более 70 тыс. В. с. (по данным ЮНЕСКО на 1967).
В. с. малой
(до 3 кет) мощности (рис. 1) имеют генераторы постоянного
или перем. тока и работают с батареями электрохим. аккумуляторов, к-рые
не только запасают энергию на периоды безветрия, но и сглаживают пульсации
напряжения. В. с. средней (рис. 2) и большой мощности вырабатывают
переменный ток. При изолированной работе для улучшения качества энергии
и её кратковрем. аккумулирования В. с. снабжают инерционными аккумуляторами
и электрич. регуляторами напряжения. Наиболее эффективно применение В.
с. совместно с тепловым (дублирующим) двигателем или параллельно
с неветровой электростанцией.
В широко распространённых
В. с. быстроходное ветроколесо соединено через повышающий 2-3-ступенчатый
редуктор с генератором, все осн. механизмы расположены в головке, а энергия
от генератора передаётся потребителю по электрич. кабелю; электрич. аппаратура
управления обычно располагается в помещении, находящемся рядом с башней.
Такие В. с. требуют меньше металла, но они создают нек-рые неудобства в
эксплуатации. Реже встречаются В. с. с 2 редукторами (верхним и нижним),
соединёнными вертикальной механич. передачей. В этом случае генератор располагается
внизу, в помещении. В таких В. с. проще обслуживание и ремонт оборудования,
но кпд их меньше из-за расхода части энергии на трение в дополнит, элементах
механич. передачи. Применяют также В. с. с пневматической передачей мощности,
предложенной французским инженером И. Анд-ро. В этой В. с. быстроходное
ветро-колесо имеет полые лопасти, через каналы к-рых при вращении с большой
скоростью выбрасывается воздух. В башне создаётся разрежение, и перемещением
воздуха, засасываемого из атмосферы, приводится во вращение возд. турбина,
соединённая с генератором. Такая В. с. имеет малые перегрузки, требует
меньше металла, чем обычные В. с., надёжна в эксплуатации, но конструктивно
более сложна и имеет меньший кпд. Для надёжного ограничения мощности во
время больших скоростей ветра (бурь), поддержания постоянства частоты
вращения и напряжения генератора применяют сложные автоматич. системы аэродинамич.
и электрич. регулирования параметров В. с. (см. Ветродвигатель),
а также автоматически управляемую бесступенчатую (фрикционную) передачу
от ветродвигателя к генератору. Такая бесступенчатая передача установлена
на В. с. типа Д-12, построенной в СССР в 1957. При параллельной работе
применяют устройства, ограничивающие перегрузки (асинхронные муфты скольжения
и др.).
Работы по созданию
более современных и экономичных В. с. ведутся в СССР, Великобритании, Франции,
ФРГ, Канаде и др. Разработаны проекты В. с. мощностью до 5 Мет (Филиппины,
1967). В перспективе применение полностью автоматизированных В.
с., а также тропопаузных (высотных) станций, представляющих собой
комплекс из ветроколеса, укреплённого на оболочке аэростата, электрич.
генератора и аппаратуры автоматич. управления и регулирования, размещаемых
внутри оболочки (в гондоле). Аэростат (дирижабль) поднимают
на высоту 8-12 км, в зону постоянно действующих с большой скоростью
(до 100 м/сек) возд. потоков. См. Ветроэнергетика.
Лит.: Рождественский
И. В., Шефтер Я. И., Полуавтоматическая ветроэлектрическая станция с бесступенчатой
передачей, "Вестник сельскохозяйственной науки", 1958, № 12; Ветроэлектрические
станции, М.-Л., 1960. Я. И. Шефтер.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я