Еще одним нетрадиционным для большой энергетики аккумулятором энергии является маховик. Технари моего поколения помнят телепередачу «Это вы можете» и колоритного энтузиаста супермаховиков профессора Н.В.Гулиа. Похоже, в наше время его идея находит воплощение в ветроэнергетике. Дело в том, что ветроэнергетические установки (ВЭУ) имеют кроме всех прочих недостатков имеют еще и малую механическую инерционность. На традиционных электростанциях многотонные высокоскоростные турбины имеют огромный запас энергии и сами по себе уже служат стабилизатором сети. Ветрогенераторы же имеют небольшую скорость вращения, а, следовательно, малый запас кинетической энергии. К тому же они подвержены постоянным хаотичным изменениям воздействия воздушных масс. Что самое обидное, так то, что порывы ветра синхронно воздействуют на все установки данного ветропарка и флуктуации, возникающие в сети из-за неравномерного вращения ветряного колеса, не компенсируют друг друга, а суммируются. Такие, как их еще называют, турбулентные изменения напряжения в сети приводят к неоправданным потерям. Одним из путей решения проблемы стабилизации сети на краткосрочный период времени и есть инерционный накопитель энергии, или проще говоря, маховик.
На рисунке вы видите конструкцию инерционного накопителя, предназначенного для стабилизации сети. Уже достигнута скорость вращения маховика более 20 000 об/мин, следовательно, аэродинамические потери должны быть огромны. Для их уменьшения ротор помещается в вакуумную оболочку. Электромагнитная подвеска уменьшает почти до нуля потери в подшипниках. Тело маховика выполняется из композитных материалов, имеющих высокую прочность на разрыв, и если все же этот разрыв произойдет, то не разлетается на куски, а расслаивается и его ошметки просто тормозят конструкцию. На этой же оси устанавливается двигатель-генератор, который раскручивает маховик при избытке электроэнергии и генерирует ее при недостаче. Современные системы управления позволяют реагировать на возмущения в сети в течение нескольких миллисекунд.
Лидером в этой области является американская фирма Beacon Power. В 2011 году вступила в строй первая в мире инерционная электростанция этой фирмы в городе Стефентаун (Stephentown), штат Нью-Йорк, которая состоит из 200 маховиков, ее суммарная мощность составляет 20 МВт. Предназначена станция для стабилизации 10% электросети штата Нью-Йорк. Работы в этом направлении продолжаются.
Еще читать:
|