Проведя в Оренбуржье Новогодние праздники мы наткнулись на интересный объект, а вернее их два. Практически рядом оказались две электростанции работающих на возобновляемых источниках энергии- на ветре и солнце.
Расскажу об истории создания таких электростанций и как все это работает.
Первая ветровая электростанция — «мельница» англичанина Блита диаметром 9 метров — была построена в 1887 году на даче Блита в Мэрикирке (Великобритания). Блит предложил избыточную электроэнергию со своей «мельницы» жителям Мэрикирка для освещения главной улицы, но получил отказ, так как те считали, что электроэнергия — это «работа дьявола». В дальнейшем Блит построил ветровую турбину для подачи аварийного питания в местную больницу, сумасшедший дом и амбулаторию, однако технологию Блита сочли экономически нежизнеспособной и следующая ветроэлектростанция появилась в Великобритании только в 1951 году.
Первая автоматически управляемая ветровая установка американца Чарльза Браша появилась в 1888 году и имела диаметр ротора 17 метров.
Современная ветряная электроэнергетика начала своё развитие в 1980-е гг. с турбин мощностью всего около полусотни кВт.
В СССР в начале 1980х годов был разработан план строительства ветровых электростанций для обеспечения энергией автономных объектов на Крайнем Севере (постройкой которых должны были заниматься военные строители). В дальнейшем, опытное хозяйство с несколькими ветроустановками было построено на берегу реки Десна в Вышгородском районе Киевской области УССР.
В 1988 году в Голландии в районе города Медемблик была введена в эксплуатацию первая экспериментальная ВЭС принципиально нового типа - вместо ветродвигателя с лопастями оснащённая ветротурбиной.
Человечество использовало энергию ветра тысячелетиями, сооружая ветряные мельницы. ВЭС работает по тому же принципу; только устройство выполняет не механическую работу, а служит для выработки электричества. Следует различать ветрогенератор или ветряк – это ветроэлектрическая установка, одиночное устройство, и ветряную электростанцию, множество ветряков, объединенных в единую сеть.
Основными компонентами конструкции являются следующие элементы:
Ротор с лопастями аэродинамической формы.
Коробка передач (редуктор), которая служит передаточным звеном между ротором и генератором.
Корпус, служащий защитой для механических и электрических и электронных компонентов системы ВЭС.
Когда ветер приводит в движение лопасти, закрепленные на опоре; они начинают вращается, и раскручивают ротор генератора. Выработанное таким образом электричество сначала поступает в инвертор, где ток преобразуется из постоянного в переменный, затем подается в аккумулятор, где становится доступным для потребителя.
В селе Умар-Уткуль 4 ветрогенератора производства Micon установили в 2014 году,а в 2016 еще 3. Общая мощность составила 2,725 Мвт. Собственник ООО «ЭкоСельЭнерго».
Основу любой солнечной электростанции составляют фотоэлектрические панели, которые преобразуют энергию солнечного излучения в электрическую. Принцип работы таких панелей основан на фотоэлектрическом эффекте, открытом в 1839 году французским физиком Эдмондом Беккерелем.
Фотоэлектрические панели содержат множество фотоэлектрических ячеек, обычно изготовленных из кремния. Когда солнечные лучи падают на эти ячейки, фотоны солнечного света выбивают электроны из атомов кремния, создавая тем самым электрический ток. Данный ток затем собирается и преобразуется в переменный ток с помощью инверторов.
Помимо фотоэлектрических панелей, солнечные электростанции также включают в себя следующие основные элементы:
Система слежения за солнцем. Данная система позволяет ориентировать панели в направлении солнца, что повышает эффективность выработки электроэнергии.
Система аккумулирования энергии. Она необходима для сохранения выработанной электроэнергии и ее использования в периоды, когда солнечное излучение недостаточно.
Система инверторов. Инверторы преобразуют постоянный ток, вырабатываемый фотоэлектрическими панелями, в переменный ток, который может быть подан в электрическую сеть.
Система мониторинга и управления. Она отслеживает работу всех элементов солнечной электростанции и обеспечивает ее оптимальное функционирование.
Таким образом, солнечные электростанции представляют собой сложные технологические комплексы, позволяющие эффективно преобразовывать энергию солнечного излучения в электрическую энергию.
В Тамар-Уткуле находится местная СЭС, являющаяся крупнейшей в регионе и одной из крупнейших солнечных электростанций в России. Она введена в эксплуатацию в 2017 году. Содержит более двухсот тысяч солнечных модулей.
В списке солнечных электростанций России среди 51 станции занимает 17 место по установленной мощности (25,0 МВт).
