पवन ऊर्जा संयंत्र

एक पवन ऊर्जा संयंत्र (एचपीपी) पवन ऊर्जा को अन्य प्रकार की ऊर्जा (विद्युत, यांत्रिक, थर्मल, आदि) में परिवर्तित करने के लिए डिज़ाइन की गई परस्पर सुविधाओं और संरचनाओं का एक परिसर है।

पवन टरबाइन पवन टरबाइन के मुख्य भाग के रूप में, इसमें पवन टरबाइन, पवन ऊर्जा को लोड (उपयोगकर्ता) और स्वयं पवन ऊर्जा के उपयोगकर्ता (प्रत्येक उपकरण: विद्युत मशीन जनरेटर, पानी पंप, हीटर,) को पवन ऊर्जा संचारित करने के लिए एक प्रणाली होती है। आदि)।

पवन टर्बाइन पवन टरबाइन की कार्यशील गति की यांत्रिक ऊर्जा में पवन की गतिज ऊर्जा को परिवर्तित करने के लिए एक उपकरण है। पवन टर्बाइन द्वारा की जाने वाली कार्य चालन भिन्न हो सकते हैं। मौजूदा पवन टर्बाइनों पर आज, परिपत्र रोटरी गति का उपयोग कार्य गति के रूप में किया जाता है। साथ ही, अन्य प्रकार के श्रम आंदोलन के उपयोग के लिए कई प्रस्ताव ज्ञात हैं (कभी-कभी लागू भी होते हैं), उदाहरण के लिए, दोलन।

एक पवन टरबाइन ब्लेड सिस्टम (विंड व्हील) का एक अलग डिज़ाइन हो सकता है।आधुनिक पवन टर्बाइनों में, ब्लेड सिस्टम क्रॉस सेक्शन में विंग प्रोफाइल के साथ ठोस ब्लेड के रूप में बनाया जाता है (कभी-कभी "ब्लेड" या प्रोपेलर विंड टर्बाइन शब्द इस मामले में उपयोग किए जाते हैं)।

ज्ञात सफलतापूर्वक संचालित ब्लेड सिस्टम जिसमें ब्लेड के बजाय घूर्णन सिलेंडर का उपयोग किया जाता है (मैग्नस प्रभाव का उपयोग करके)। लचीली सतहों (पाल) के साथ विभिन्न प्रकार के ब्लेड के आधार पर ब्लेड सिस्टम बनाने के प्रस्ताव हैं।

इसलिए, ब्लेड - यह प्रोपेलर का एक घटक है जो टॉर्क उत्पन्न करता है। ऑपरेटिंग सर्कुलर रोटरी मोशन के साथ पवन टरबाइन की ब्लेड प्रणाली में रोटेशन की क्षैतिज या लंबवत धुरी हो सकती है।

एक विशिष्ट पवन टरबाइन की गणना और डिजाइन करते समय, इसके संचालन की हवा की स्थिति के अलावा, पवन टरबाइन, सागौन की लकड़ी और संपूर्ण पवन टरबाइन दोनों की विशेषताओं को ध्यान में रखना आवश्यक है। इस संबंध में, पवन टर्बाइनों को निम्नलिखित मानदंडों के अनुसार वर्गीकृत किया गया है:

• उत्पन्न ऊर्जा का प्रकार,

• अधिकार का स्तर,

• नियुक्ति

• आवेदन के क्षेत्र,

• पवन टरबाइन के निरंतर या परिवर्तनशील गति संचालन के लिए संकेत,

• प्रबंधन के तरीके,

• संचरण प्रणाली का प्रकार।

उत्पन्न ऊर्जा के प्रकार के आधार पर, सभी पवन ऊर्जा संयंत्रों को पवन ऊर्जा और पवन ऊर्जा में विभाजित किया जाता है। विद्युत पवन टर्बाइन, बदले में, एम्बेडेड प्रतिष्ठानों में विभाजित होते हैं जो प्रत्यक्ष या प्रत्यावर्ती धारा बिजली उत्पन्न करते हैं। मशीनों को चलाने के लिए यांत्रिक पवन टर्बाइनों का उपयोग किया जाता है।

उद्देश्य के आधार पर, डीसी इलेक्ट्रिक पवन टर्बाइनों को पवन-गारंटीकृत, उपयोगकर्ता-गारंटीकृत बिजली आपूर्ति, गैर-गारंटीकृत बिजली आपूर्ति में विभाजित किया जाता है।प्रत्यावर्ती धारा के साथ विद्युत पवन टर्बाइनों को स्वायत्त, हाइब्रिड में विभाजित किया जाता है, जो तुलनीय शक्ति की विद्युत शक्ति प्रणाली (उदाहरण के लिए, डीजल संयंत्र के साथ), ग्रिड, एक शक्तिशाली विद्युत शक्ति प्रणाली के साथ समानांतर में संचालित होती है।

आवेदन के क्षेत्रों द्वारा पवन टर्बाइनों का वर्गीकरण उनके उद्देश्य से निर्धारित होता है।

पवन टरबाइन की गणना और डिजाइन करते समय और इसके नाममात्र मापदंडों को चुनते समय, लोड के प्रकार (विद्युत जनरेटर, पानी पंप, आदि), उपयोगकर्ता को पवन ऊर्जा संचरण प्रणाली के प्रकार, बिजली के प्रकार को ध्यान में रखना आवश्यक है। पीढ़ी और भंडारण प्रणाली।

एक पवन ऊर्जा संचरण प्रणाली पवन चक्र के शाफ्ट से संबंधित पवन टरबाइन मशीन (उपयोगकर्ता) के शाफ्ट को मशीन की घूर्णी गति में वृद्धि के साथ या बिना शक्ति संचारित करने के लिए विभिन्न उपकरणों का एक परिभाषित सेट है। आधुनिक पवन ऊर्जा में, ऊर्जा संचरण की यांत्रिक विधि का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है।

बिजली उत्पादन प्रणाली विद्युत मशीनों का एक जनरेटर और उपकरणों का एक सेट है (नियंत्रण उपकरण, बिजली के इलेक्ट्रॉनिक्स, बैटरी, आदि) मानक बिजली मापदंडों के साथ एक उपयोगकर्ता से जुड़ने के लिए।

कुछ वाट से लेकर हजारों किलोवाट तक की शक्ति वाली पवन टर्बाइन निर्मित और संचालित की जाती हैं। चार समूह हैं: बहुत कम शक्ति - 5 kW से कम, कम शक्ति - 5 से 99 kW तक, मध्यम शक्ति - 100 से 1000 kW तक, उच्च शक्ति - 1 MW से अधिक। प्रत्येक समूह की पवन टर्बाइन मुख्य रूप से डिजाइन, नींव प्रकार, पवन टरबाइन स्थापना विधि, नियंत्रण प्रणाली, पवन ऊर्जा संचरण प्रणाली, स्थापना विधि और रखरखाव विधि में एक दूसरे से भिन्न होती हैं।

क्षैतिज अक्ष पवन टर्बाइनों का प्रमुख वितरण हासिल किया गया है।

अंजीर में। 1 विंड फार्म के निर्माण और विंड फार्म के सामान्य दृश्य को दिखाता है।

चावल। 1. पवन ऊर्जा संयंत्र का डिज़ाइन: 1 - पवन टरबाइन (विंड व्हील), 2 - पवन टरबाइन, 3 - जनरेटर, 4 - गियरबॉक्स, 5 - टर्नटेबल, 6 - मापने वाला उपकरण, 7 - पवन टरबाइन मस्तूल में पवन टरबाइन होता है और एक विद्युत जनरेटर पवन टरबाइन शाफ्ट से सीधे या एक गियरबॉक्स के माध्यम से जुड़ा हुआ है।

एक पवन टरबाइन में एक पवन टरबाइन और एक विद्युत जनरेटर होता है जो पवन टरबाइन के शाफ्ट से सीधे या एक गियरबॉक्स के माध्यम से जुड़ा होता है।

एक पवन खेत (WPP) में कई पवन टर्बाइन होते हैं जो समानांतर में काम करते हैं और विद्युत प्रणाली को उत्पन्न बिजली की आपूर्ति करते हैं।

मापने वाला उपकरण हवा की दिशा या ताकत बदलने पर हवा के सिर को मोड़ने का संकेत देता है, और हवा की ताकत के आधार पर ब्लेड के रोटेशन के कोण को भी समायोजित करता है।

500, 1000, 1500, 2000, 4000 kW के लिए पवन टर्बाइन हैं। 500 kW के लिए पवन टरबाइन में: 40-110 मीटर की ऊँचाई वाला एक मस्तूल, 15-30 टन के द्रव्यमान वाला एक पवन सिर, एक रोटेशन आवृत्ति n = 20-200 rpm, जनरेटर रोटर की गति 750- है- 1500 आरपीएम (गियर के साथ ड्राइव) या 20-200 आरपीएम (डायरेक्ट ड्राइव)।

पवन टरबाइनों में जनरेटर के रूप में, अतुल्यकालिक गिलहरी जनरेटर का अक्सर उपयोग किया जाता है, जो अधिक विश्वसनीयता, डिजाइन की सादगी और कम वजन में तुल्यकालिक से भिन्न होता है, जो पवन ऊर्जा संयंत्र की विश्वसनीयता बढ़ाने के लिए आवश्यक है।

पवन टर्बाइन स्वायत्त रूप से या बिजली व्यवस्था के समानांतर काम कर सकते हैं।स्वायत्त संचालन के दौरान, एचपी पवन टरबाइन की रोटेशन गति को ± 50% के भीतर विनियमित या बनाए नहीं रखा जाता है, इसलिए जनरेटर टर्मिनलों की आवृत्ति और वोल्टेज स्थिर नहीं होते हैं, अर्थात, उत्पन्न विद्युत शक्ति खराब गुणवत्ता की होती है, और उपयोगकर्ता ऐसी पवन टर्बाइनों में अक्सर उच्च गुणवत्ता की आवश्यकताएं नहीं होती हैं (मुख्य रूप से ताप उपकरण)। उच्च-गुणवत्ता वाली ऊर्जा प्राप्त करने के लिए, एक रेक्टिफायर, इन्वर्टर और बैटरी वाले स्टेबलाइजर्स का उपयोग किया जाता है।

शक्तिशाली पवन टर्बाइन बिजली व्यवस्था के साथ समानांतर में काम करते हैं (चित्र 2)। यह समानांतर कनेक्शन सुनिश्चित करता है कि पवन टरबाइन की आवृत्ति, वोल्टेज और गति स्थिर रहे। जनरेटर ग्रिड को जो शक्ति देता है वह इंजन के टॉर्क पर निर्भर करता है और हवा के बल से निर्धारित होता है।

पवन टरबाइन के रोटेशन की एक चर आवृत्ति पर एक मध्यवर्ती आवृत्ति कनवर्टर के माध्यम से एक कनेक्शन के साथ ग्रिड के साथ पवन टरबाइन का संभावित सहयोग।

जब एक अतुल्यकालिक जनरेटर का उपयोग किया जाता है, तो पवन टरबाइन चर गति पर भी काम कर सकता है, और जनरेटर नेटवर्क को उच्च-गुणवत्ता वाली बिजली की आपूर्ति करता है। उत्तेजना के लिए, अतुल्यकालिक जनरेटर नेटवर्क से या एक विशेष कैपेसिटर बैंक से प्रतिक्रियाशील शक्ति का उपभोग करता है, और तुल्यकालिक जनरेटर ही इसे बनाता है।

चावल। 2… एक शक्तिशाली बिजली आपूर्ति प्रणाली के साथ पवन ऊर्जा संयंत्र का समानांतर संचालन: वीडी - पवन मशीन, आर - गियरबॉक्स, जी - जनरेटर, वी - रेक्टिफायर, आई - इन्वर्टर, यू - कंट्रोल यूनिट, ईएस - पावर सिस्टम

सिस्टम पवन ऊर्जा संयंत्रों (डब्ल्यूपीपी) के लक्षण:

1. वे उच्च पवन क्षमता वाले स्थानों में स्थित हैं।

2.उनके पास बिजली इकाइयों की क्षमता है: महाद्वीपीय आधार के लिए 1500-2000 kW और अधिक और समुद्र और किनारे के आधार के लिए 4000-5000 kW।

3. कम जनरेटर वोल्टेज (0.50-0.69 केवी) के साथ गिलहरी रोटर और सिंक्रोनस (अक्सर स्थायी चुंबक उत्तेजना के साथ) के साथ अतुल्यकालिक जनरेटर का उपयोग किया जाता है।

4. स्टेशन की कम दक्षता — 30-40%।

5. गर्मी के भार में कमी।

6. उच्च गतिशीलता, लेकिन मौसम की स्थिति पर पूर्ण निर्भरता।

7. ऑपरेटिंग हवा की गति की सीमा 3.0-3.5 से 20-25 मी / से। जब हवा की गति 3.0-3.5 m/s से कम और 20-25 m/s से अधिक होती है, तो पवन टर्बाइनों को ग्रिड से काट दिया जाता है और गैर-कार्यशील स्थिति में स्थापित किया जाता है, और जब हवा की गति बहाल होती है, तो पवन टर्बाइन ग्रिड से जुड़े होते हैं और इंजन मोड में चलने वाले जनरेटर का उपयोग करके त्वरित होते हैं।

8. जनरेटर वोल्टेज पर विद्युत शक्ति की पसंद का अभाव (अपनी जरूरतों को छोड़कर)।

9. उपभोक्ताओं को 10, 35, 110, केवी के वोल्टेज पर बिजली का संचरण।

दुनिया के कई देशों में आधुनिक पवन ऊर्जा ऊर्जा प्रणालियों का हिस्सा है, और कुछ देशों में यह नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों पर आधारित वैकल्पिक ऊर्जा के मुख्य घटकों में से एक है। इस बारे में यहां और पढ़ें: दुनिया में पवन ऊर्जा का विकास