Accumulo di energia eolica. Schema, descrizione

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Stoccaggio dell'energia eolica. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Lo svantaggio principale dell’utilizzo dell’energia eolica è la sua intermittenza. Le turbine eoliche non funzionano con tempo calmo o con vento debole. Dobbiamo quindi cercare modi per accumulare, o, come si suol dire, accumulare energia eolica per i periodi di calma.

La forma più semplice di accumulo dell'energia eolica è lo stoccaggio del prodotto lavorato durante i periodi di calma. Tutte le pompe eoliche e i mulini a vento funzionano secondo questo principio. Numerose altre industrie agricole consentono questo tipo di stoccaggio dell’energia eolica.

È più difficile accumulare energia durante i periodi di calma. Il tipo più semplice di tale stoccaggio è l'uso di batterie elettriche convenzionali negli impianti eolici. Tuttavia, le batterie elettriche sono piuttosto ingombranti e costose. Inoltre, richiedono cure qualificate. Pertanto, le batterie elettriche vengono utilizzate solo per piccoli impianti eolici con una potenza non superiore a XNUMX-XNUMX kilowatt. Per gli impianti eolici più potenti è necessario installare un motore di riserva.

Ad esempio, l’unica risorsa locale di carburante nella regione di Astrakhan sono le canne, che crescono in abbondanza nella pianura alluvionale del Volga-Akhtuba. Tuttavia, non ci sono abbastanza canne per elettrificare completamente l’agricoltura della regione. Nel frattempo, l’energia eolica può essere ampiamente utilizzata nella regione di Astrakhan.

L'uso di impianti eolici qui, che hanno una riserva termica sotto forma di un'unità locomotiva che brucia le canne, può garantire una fornitura ininterrotta di energia ai consumatori.

Nelle aree boschive, un'unità di generazione di gas può essere utilizzata come riserva per un impianto eolico. In alcune zone di Mosca, Leningrado e in altre regioni, il carbone e la torba locali possono servire come combustibile per installazioni di riserva negli impianti eolici.

Di grande interesse è il funzionamento congiunto di centrali eoliche con centrali idroelettriche su piccoli fiumi, il cui funzionamento è molto instabile a seconda delle stagioni. Di norma, in estate e in inverno, con forti gelate, davanti alla diga di una piccola centrale idroelettrica manca l'acqua. L'acqua deve essere risparmiata e immagazzinata operando a potenza parziale o spegnendo completamente la turbina. Ciò può essere evitato installando una o più turbine eoliche in parallelo alla centrale idroelettrica, che forniranno elettricità ai consumatori nelle giornate ventose. In questo momento l'acqua si accumulerà nella centrale idroelettrica davanti alla diga. Pertanto, l'acqua e il vento, completandosi a vicenda con successo, possono garantire il funzionamento di un impianto energetico combinato.

L'accumulo di energia eolica intermittente non implica solo il funzionamento congiunto di una centrale idroelettrica con un impianto eolico.

Nelle zone con terreno accidentato e con abbondanza di acqua, è consigliabile installare serbatoi sopraelevati - accumulatori. In essi l’acqua viene fornita da pompe eoliche e poi utilizzata per generare elettricità da una centrale idroelettrica.

In molte località dell'Unione Sovietica esistono le condizioni ideali per la costruzione di centrali elettriche combinate basate sull'uso dell'acqua e dell'energia eolica.

Gli ingegneri sovietici sono pionieri nello sviluppo e nella costruzione di potenti centrali eoliche. Già nel 1931, nell'area di Sebastopoli, fu progettata e costruita la centrale eolica TsAGI-D-30 con una capacità fino a 100 kilowatt (Fig. 34).

Sulla base di questa esperienza, nel 1935, i progettisti sovietici crearono un progetto per una centrale eolica più potente e avanzata TsVEI-D-50 con una capacità fino a 1000 kilowatt.

Accumulo di energia eolica
Fig.34. Centrale eolica TsAGI-D-30 con una capacità fino a 100 kilowatt

Di grande interesse per l'uso pratico è il metodo dell'idrogeno per accumulare energia eolica, su cui stanno lavorando i progettisti sovietici.

Un impianto eolico con stoccaggio di idrogeno è costituito da una turbina eolica ad alta velocità che fa ruotare un generatore elettrico a corrente continua. L'elettricità dal generatore viene fornita all'elettrolizzatore *), dove l'acqua viene decomposta in idrogeno e ossigeno. I gas così ottenuti vengono raccolti in serbatoi di gas **) e successivamente servono come carburante per il motore a gas.

*) Un elettrolizzatore è un dispositivo in cui una sostanza viene decomposta dalla corrente elettrica.

**) Detentore-stoccaggio gas per grandi quantità di gas.

Lo sviluppo diffuso delle linee elettriche ad anello ad alta tensione apre nuove opportunità per il funzionamento di potenti impianti eolici in un sistema energetico unificato. Allo stesso tempo, potenti turbine eoliche, lavorando su una rete comune, aumentano significativamente la produzione del sistema energetico senza consumare carburante.

Questo è un futuro allettante e molto reale per l'uso diffuso dell'energia eolica - il "carbone blu". L’uso massiccio delle turbine eoliche può fornire l’abbondanza di elettricità a basso costo in tutti gli angoli del nostro paese, necessaria per soddisfare le esigenze industriali e domestiche della prossima era del comunismo.

Scienziati e progettisti sovietici hanno dato un grande contributo sia alla teoria della tecnologia eolica che allo sviluppo di progetti originali di turbine eoliche.

Pertanto, la scienza e la tecnologia sovietiche avanzate si avvicinarono allo sviluppo di riserve inesauribili di “carbone blu”.

Autore: Karmishin AV

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