|
Скачати 79.56 Kb.
|
НАЦІОНАЛЬНИЙ ТУР МІЖНАРОДНОГО КОНКУРСУ МОЛОДІЖНИХ ПРОЕКТІВ З ЕНЕРГОЕФЕКТИВНОСТІ «ЕНЕРГІЯ І СЕРЕДОВИЩЕ» - 2012 ПРОЕКТ ВИКОРИСТАННЯ ЕНЕРГІЇ ВІТРУ З МЕТОЮ ЕНЕРГОЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ПРИАЗОВ’Я НА ПРИКЛАДІ ТОВ «ВІТРЯНИЙ ПАРК НОВОАЗОВСЬКИЙ» Виконав: учень 10 класу загальноосвітньої школи І-ІІІ ступенів № 61 м. Маріуполя Ольховський Артем Геннадійович Керівник: вчитель географії вищої категорії, «учитель - методист» Бахмутська В. І. м. Маріуполь 2012 Вступ. Потреби людства в енергії зростають з кожним роком. Понад 50% енергії, споживаної сучасними містами - електрична енергія. Сумарне споживання електроенергії у світі складає понад 200 млрд. кВт / год. на рік. Так як електроенергія виробляється, в тому числі, при використанні невідновлюваних джерел енергії, багато вчених у світі працюють і впроваджують у практику ідеї використання альтернативних видів енергії для отримання електроенергії. Через те ми вирішили дослідити особливості отримання електричної енергії шляхом перетворення енергії вітру. Тема актуальна, тому що, використовуючи енергію вітру і перетворюючи її в електричну, ми економимо копалини невідновних ресурсів: газу, нафти, кам'яного вугілля. Мета проекту: показати значення вітру як джерела альтернативної енергії. Завдання проекту:
У процесі нашого дослідження були використані наступні методи:
Базою дослідження було взято підприємство ТОВ «Вітряний парк Новоазовський», яке реалізує проект будівництва вітряних електростанцій на вільних від забудови землях в Новоазовському районі Донецької області (на узбережжі Азовського моря) в зоні з найвищим в Україні коефіцієнтом використання номінальної потужності вітру, і тепер хочемо представити вашій увазі результати цих досліджень. Енергія вітру. Енергія повітряних мас в сотні разів перевищує енергію всіх річок планети. Повітряні маси переміщаються по нашій планеті щосекунди та обсяг їх величезний. Вітер як джерело енергії відомий людству протягом уже десятків тисяч років. Ще на зорі цивілізації енергію вітру використовували в мореплавстві. Вважається, що стародавні єгиптяни ходили під вітрилами ще 5000 років тому. Близько 700 р. н.е. на території нинішнього Афганістану вітряні машини з вертикальною віссю обертання застосовувалися для помелу зерна. Відомі всім вітряки (крила вітряка, прикріплені до башти) забезпечували роботу іригаційної системи острова Крит, розташованого в Середземному морі. Працюючи за рахунок вітру, млини для помелу зерна є одним з найбільш великих технічних досягнень середніх віків. У 14 столітті голландці, удосконаливши модель вітряних млинів, поширених на Близькому Сході, почали широко застосовувати вітряки для помелу зерна. Перший вітряк, що виробляв електроенергію, було побудовано в 1890 році в Данії, де вже в 1908 році налічувалося 72 станції потужністю від 5 до 25 кВт. Перша в Радянському Союзі вітряна електростанція потужністю 8 кВт. була споруджена в 1930 році під Курськом за проектом інженерів А. Г. Уфімцева і В. П. Ветчинкіна. У 1937 році в Криму була побудована Балаклавська ВЕС, на той час - найбільша в світі. Вона мала потужність в 100 кВт, вага - 50 тонн, вітроколесо діаметром 30 метрів. Сконструював її видатний інженер - наш земляк, українець Юрій Кондратюк. Нині лідером у цій галузі є Німеччина. Для України розвиток вітроенергетики є пріоритетним напрямком, оскільки в нашій країні потенційна потужність вітроенергетики може забезпечити до 50 млрд. кВт / год. електроенергії, що відповідає близько 20 млрд. кубометрів спалюваного природного газу. Опис заходів і результатів роботи. Проблема забезпечення економіки України енергоносіями - одна з найгостріших проблем. Незважаючи на жорстку економічну кризу в нашому місті, регіоні, існує безліч шляхів для вирішення енергетичної проблеми - значне розширення кола контрагентів - постачальників енергоносіїв, застосування нетрадиційних, альтернативних видів палива, впровадження сучасних технологій. Вітровий енергетичний потенціал Землі оцінюється більш 300 млрд. кВт / год. на рік. Але для технічного освоєння з цієї кількості придатне тільки 1,5%. Головна перешкода для нього - нестабільність, мінливість вітрової енергії. У нашій місцевості дмуть вітру з достатнім постійністю і силою, вітер, що дме зі швидкістю 5-8 м / с називається помірним, 14-20 м / с - сильним, 20-25 м / с - штормовим, а вище 30 м / с - ураганним. Як показують дослідження, вибору місця розташування вітродвигунів необхідно приділяти особливу увагу. Швидкість невідшкодованого вітрового потоку на досить великій висоті, де виключено вплив поверхневого тертя, як правило, значно більше, ніж на поверхні або на стандартній висоті розташування анемометра, де зазвичай вимірюється швидкість вітру. У даний час розроблені вітроприймальні пристрої багатьох типів. Залежно від орієнтації осі обертання до напряму потоку, вітроприймальні пристрої можуть бути кваліфіковані таким чином:
Вивчивши еволюцію технологічного прогресу, з'ясували, що економічна ефективність вітродвигунів залежить від конструкцій лопатей і турбін. У Новоазовському вітряному парку здані в експлуатацію 23 вітрогенератори типу FL 2500-100. Вітроенергетична установка являє собою порожню сталеву вежу висотою 98,2 метра до центру ротора. На башті встановлюється гондола з ротором і лопатями діаметром 100 м. Нові вітроустановки потужністю від 2,5 МВт забезпечують виняткову рентабельність і надійність виробництва. На станції встановлена метеомачта (висота - 70,2 м.) з датчиками швидкості вітру (анемометрами), які вимірюють швидкість і напрям вітру. На висоті 100 м. Середня швидкість вітру складає 7,1 м / с а основні напрямки - схід і північний схід. Інженери парку підкреслюють, що переваги ВЕС в порівнянні з іншими джерелами електроенергії полягає в тому, що для виробництва електрики не вимагається органічного палива, відсутні технологічні викиди а також низька собівартість. Захист атмосферного повітря від забруднення є однією з найбільш гострих проблем сучасності. Досягнуті успіхи в боротьбі за зниження ГДК окремих речовин у повітрі (окису вуглецю, азоту та сірки). ВЕС Новоазовського парку своїм виглядом змінює навколишній пейзаж: нейтральне забарвлення лопатей, гондоли турбіни, ажурна конструкція веж - все це естетично вписується в навколишній ландшафт. Концепція проекту Новоазовського вітряного парку. Як вже вказувалося, цим проектом передбачено будівництво вітряної електростанції на полях Новоазовського району. Заплановано створення парку з 43 вітрогенераторів потужністю 2,5 МВт кожний. Потужність усього парку складе 107,5 МВт з очікуваним щорічним обсягом виробництва електроенергії 330 тис. МВт / ч. Переваги проекту:
Державна політика України щодо проекту:
Цей проект входить до переліку стратегічних пріоритетних напрямів інноваційної діяльності, затверджених Верховною Радою України на 2003-2013 роки в частині поновлюваних джерел енергії. Технології. Вітроелектроустановки перетворюють кінетичну енергію вітру в електричну за допомогою генератора в процесі обертання ротора. Лопаті вітряків використовуються подібно пропелеру літака для обертання центральної маточини, приєднаної через коробку передач до електричного генератора. По своїй конструкції генератор ВЕУ нагадує генератори, використовувані на електростанціях, що працюють за рахунок спалювання викопного палива. Величезна разноманітність машин, винайдених або запропонованих для виробництва енергії за рахунок вітру, багато які з них представляють собою досить незвичайні конструкції. Та існують два основних типи сучасних вітрогенераторів. Вітроелектрогенератори з горизонтальною віссю обертання, що мають дві або три лопаті, встановлені на вершині вежі, - найбільш поширений тип ветроелетроустановок. Розташування провідного валу ротора - частини турбіни, що з'єднує лопаті з генератором, - вважається віссю машини. У турбін з горизонтальною віссю обертання ведучий вал ротора розташований горизонтально. У робочому стані відносно напрямку повітряного потоку ротор турбіни може перебувати перед опорою - так званий надвітряний ротор або за опорою - підвітряний ротор. Найчастіше турбіни з горизонтальною віссю обертання мають дві або три лопаті, хоча є і моделі з великим числом ло-пащ. Останні вітряки являють собою диск з великою кількістю лопатей. Вони отримали назву "монолітних" установок. Такі установки використовуються в першу чергу як водяні насоси. На відміну від них площа ротора турбіни з малою кількістю лопатей (дві-три) не є суцільною. Ці турбіни відносять до "немонолітних" установок. Для найбільш ефективної роботи вітряка його лопаті повинні максимально взаємодіяти з вітровим потоком, що проходить через площу обертання ротора. Вітряки з великою кількістю лопатей звичайно працюють при низьких швидкостях обертання. У той час як установки з двома або трьома лопатями повинні обертатися з дуже високою швидкістю, щоб максимально "охопити" вітрові потоки, що проходять через площу ротора. Висновки. Південь України, в цілому, є дефіцитною енергосистемою і не має практично своїх джерел електроенергії. Дана територія є курортною зоною, до якої пред'являються підвищені вимоги з охорони навколишнього середовища. Перевага ВЕС в порівнянні з іншими джерелами електроенергії полягає в тому, що не потрібне органічне паливо, відсутні технологічні викиди, низькі експлуатаційні витрати. При цьому ВЕС вимагає незначного майданчика і практично не впливає на екологічну обстановку в районі розміщення. Кожен кіловат на годину, вироблений турбіною, запобігає викид в атмосферу приблизно одного кілограма шкідливих речовин, що неминуче утворюються при спалюванні викопних енергоносіїв. Вітроелектростанція не представляє ніякої загрози для здоров'я людей і навколишнього природного середовища. Вітрогенератори при роботі створюють незначний шумовий фон (можна сказати, це – єдиний недолік) – рівень шуму на відстані 30 м. від башти на висоті 1,8 м. при скорості вітру 9-10 м/с. становить 58,1 дБ. Для порівняння, дивись таблицю 1. Таблиця 1. Порівняльна таблиця шумового фону.
Виробництво електроенергії на ВЕС виключає видобуток, збагачення, переробку і спалювання корисних копалин, не дає шкідливих відходів. У своїй роботі я показав, що використання електроенергії, виробленої на ВЕС, практично вигідне, рентабельне, і в майбутньому дозволить вирішити проблеми забезпечення електроенергією не тільки на локальному, але й на регіональному рівні. «Зберегти енергію - обов'язок кожної людини». Додатки. |
Виконання певних дій у певній послідовності, проміжного контролю... Будь-який проект передбачає унікальність свого результату,якщо цей результат уже досягається іншими, такий проект не варто навіть... |
Комплекс №49 „Надія” Проект, спрямований на розвиток і реалізацію... Проект, спрямований на розвиток і реалізацію творчого потенціалу учнів у сфері дослідницької діяльності |
Конкурс «Марафон-проект» Проект у номінації «Духовність народжується від духовності» Дмитро Павличко – один із провідних сучасних українських поетів. Відтоді, як з’явилася перша його збірка поезій «Любов і ненависть»... |
Проект PR -Відділу Студентської Ради НТУУ «КПІ» Школа Ораторського Мистецтва – це проект PR-Відділу Студентської Ради НТУУ «КПІ», покликаний створити необхідні умови для студентів... |
Проект Ліги старшокласників «Сім духовних святинь малої Батьківщини» Батьківщини (надалі – проект) здійснюється під керівництвом Головного управління освіти і науки облдержадміністрації спільно з обласним... |
«ЗОШ І-ІІІ ступенів – дитячий садок» Екологічний проект Проект розробила... Теоретичні знання, отримані на уроках, повинні стати базою для самостійної оцінки, для проведення власних досліджень, спостережень,... |
М. Харків 12 січня 2006 року Були присутні: 7 чол. Голова зборів: Шапаренко С. О. Порядок денний Шлях у майбутнє", яка виконувалася громадською організацією ІСАР "Єднання" за фінансування Фонду Ч. С. Мотта (США) та фонду ДОЕН... |
ДПТНЗ «Житомирський професійний технологічний ліцей» Проект Автор... Улюблений колір відображається при виборі гардеробу, оформленні інтер’єру квартири. Я люблю білий колір, він мені приносить радість,... |
Інвестиційний проект Щорічний фестиваль «Весілля Нестора Махна і... Щорічний фестиваль «Весілля Нестора Махна і Галини Кузьменко» (проект Антошика М. М., Помічнянського міського голови) |
Управління освіти Ніжинської міської ради Ніжинська загальноосвітня... Не можна розраховувати на те, що можна залишитися здоровим, зовсім не докладаючи до цього ніяких зусиль. Здоров’я в усі часи вважалося... |