elektro.info

Darmowy kurs programowania sterowników PLC »

Darmowy kurs programowania sterowników PLC »

Miedź przejmuje kontrolę nad samochodami elektrycznymi »

Miedź przejmuje kontrolę nad samochodami elektrycznymi »

news Konferencja „Zasilanie budynków oraz samochodów elektrycznych w energię elektryczną”

Konferencja „Zasilanie budynków oraz samochodów elektrycznych w energię elektryczną”

Zapraszamy Państwa na kolejną konferencję techniczno-szkoleniową organizowaną przez redakcję „elektro.info”, która została poświęcona dwóm problemom: zasilaniu budynków w energię elektryczną w warunkach...

Zapraszamy Państwa na kolejną konferencję techniczno-szkoleniową organizowaną przez redakcję „elektro.info”, która została poświęcona dwóm problemom: zasilaniu budynków w energię elektryczną w warunkach normalnych i w czasie pożaru oraz ładowaniu samochodów elektrycznych. Konferencja odbędzie się 21 października w Warszawie, Centrum Konferencyjne WEST GATE, Al. Jerozolimskie 92.

Wybrane aspekty energetyki wiatrowej w Polsce (część 2.)

Selected aspects of wind energy in Poland – part 2

Energetyka wiatrowa w Polsce

Rozwój energetyki wiatrowej w Polsce to zjawisko dość nowe
o dużej dynamice zmian. Warto zwrócić uwagę na wykorzystywane
w siłowniach wiatrowych zaawansowane układy sterowania i regulacji,
które są wciąż udoskonalane. Z kolei z uwagi na duże lepsze warunki
wietrzne szansą na dalszy rozwój energetyki wiatrowej w Polsce są
z całą pewnością farmy wiatrowe morskie.

Zobacz także

Wybrane aspekty techniczne i ekonomiczne zasilania odbiorców energii elektrycznej

Wybrane aspekty techniczne i ekonomiczne zasilania odbiorców energii elektrycznej

Odbiorcy energii elektrycznej mają różne wymagania niezawodnościowe. Układów zasilania stosowanych w praktyce dla obiektów wymagających podwyższonej niezawodności jest również wiele. Wybór układu zasilania...

Odbiorcy energii elektrycznej mają różne wymagania niezawodnościowe. Układów zasilania stosowanych w praktyce dla obiektów wymagających podwyższonej niezawodności jest również wiele. Wybór układu zasilania to najczęściej kompromis pomiędzy wymaganiami niezawodnościowymi oraz kosztami. Coraz częściej źródłem energii elektrycznej wspomagającym zasilanie podstawowe jest system fotowoltaiczny lub farma wiatrowa – ten aspekt został również omówiony w kontekście niezawodności zasilania.

Wybrane aspekty energetyki wiatrowej w Polsce (część 1.)

Wybrane aspekty energetyki wiatrowej w Polsce (część 1.)

Rozwój energetyki wiatrowej w Polsce to zjawisko dość nowe o dużej dynamice zmian. W ostatnich latach szczególnie dynamicznie rosła liczba turbin wiatrowych oraz ich moc. Z uwagi na koszty tej technologii...

Rozwój energetyki wiatrowej w Polsce to zjawisko dość nowe o dużej dynamice zmian. W ostatnich latach szczególnie dynamicznie rosła liczba turbin wiatrowych oraz ich moc. Z uwagi na koszty tej technologii produkcji energii elektrycznej dużą rolę w jej rozwoju odgrywa polityka danego państwa oraz obowiązujące przepisy. Zmiana przepisów zahamowała w ostatnim roku trend rosnący. Z drugiej strony konieczność ograniczenia w Polsce emisji CO2 sprawia, że od inwestycji w OZE nie ma w praktyce odwrotu.

Pomiary harmonicznych w systemach zasilających.

Pomiary harmonicznych w systemach zasilających.

Znajomość norm dotyczących metod pomiaru i budowy przyrządów pomiarowych jest ważna dla konstruktorów aparatury. Ale nie tylko dla nich. Każdy pomiarowiec powinien w protokole pomiaru powołać się na odpowiednie...

Znajomość norm dotyczących metod pomiaru i budowy przyrządów pomiarowych jest ważna dla konstruktorów aparatury. Ale nie tylko dla nich. Każdy pomiarowiec powinien w protokole pomiaru powołać się na odpowiednie akty. Znajomość standardów jest podstawą prawidłowej interpretacji wyników pomiarów i formułowania wniosków. Obecnie żyjemy w czasie dynamicznych zmian – dotyczy to również aktów normatywnych. Ktoś, kto kilka lat temu szczegółowo przestudiował ważne dla siebie dokumenty, nie może już być pewien...

W artykule:

• Układy sterowania i regulacji stosowane w siłowniach wiatrowych
• Kierunek rozwoju – farmy wiatrowe morskie w Polsce

Streszczenie

W dwuczęściowym artykule przedstawiono zagadnienia dotyczące wybranych aspektów energetyki wiatrowej. Omówiono perspektywy rozwoju energetyki wiatrowej w Polsce, aspekty ekonomiczne produkcji energii z farm wiatrowych oraz układy sterowania stosowane w siłowniach wiatrowych. Sformułowano wnioski końcowe.

Abstract

The two-part article presents issues related to selected aspects of wind energy. Prospects for the development of wind energy in Poland, economic aspects of energy production from wind farms and control systems used in wind turbines were described. The final conclusions have been presented.
b energetyka wiatrowa rys1 1

Rys. 1. Budowa elektrowni wiatrowej na przykładzie turbiny Vestas. Objaśnienia: 1. Sterownik piasty; 2. Cylinder systemu sterowania łopatami; 3. Oś główna; 4. Chłodnica oleju; 5. Skrzynia przekładniowa; 6. Sterownik VIP z konwerterem; 7. Hamulec postojowy; 8. Dźwig serwisowy; 9. Transformator; 10. Piasta wirnika; 11. Łożysko łopaty; 12. Łopata; 13. Układ blokowania wirnika; 14. Układ hydrauliczny; 15. Tarcza hydraulicznego układu hamowania wirnika; 16. Pierścień układu kierunku; 17. Rama; 18. Koła zębate układu kierunku; 19. Generator; 20. Chłodnica generatora. Rys. udostępnienie Vestas Wind Systems A/S [47]

Układy sterowania i regulacji stosowane w siłowniach wiatrowych

Turbina wiatrowa ma na celu przetwarzanie energii wiatru na energię elektryczną w sposób efektywny i bezpieczny. Aby wykonywać to zadanie, musi mieć szereg układów sterowania i regulacji, które mogą oddziaływać zarówno na turbinę, jak i przekształtnik energoelektroniczny. Przykładowa budowa turbiny wiatrowej została pokazana na rys. 1.

Najważniejszą częścią siłowni wiatrowej jest jej turbina, która obracając się (z prędkością 15–20 obr./min) napędza poprzez przekładnie generator (obracający się z prędkością około 1500 obr./min). Jej parametry konstrukcyjne decydują o właściwościach całej siłowni, a w szczególności o mocy i prędkości obrotowej oraz końcowych gabarytach urządzenia.

W oparciu o dobór turbiny wiatrowej dobierane są kolejne elementy urządzenia, takie jak np. generator, wieża, przekładnia. Najczęściej stosowanymi turbinami są konstrukcje trzypłatowe, które łączą wysoką sprawność z niskimi kosztami i małą awaryjnością.

Obok turbiny nieodzowną rolę w wytwarzaniu energii elektrycznej grają generatory. W siłowniach wiatrowych najczęściej można spotkać cztery rodzaje prądnic:

  • asynchroniczne z wirnikiem klatkowym,
  • asynchroniczne z regulowaną liczbą par biegunów stojana,
  • asynchroniczne podwójnie zasilane z wirnikiem uzwojonym,
  • synchroniczne bezpośrednio napędzane.

Każde z zastosowanych rozwiązań posiada swoje wady i zalety [48].

Układy z generatorem synchronicznym, ze względu na brak konieczności stosowania przekładni, są niekiedy nazywane układami bezprzekładniowymi. Poprzez podłączenie siłowni wiatrowej do SEE poprzez przekształtnik energoelektroniczny, znaczne zmiany prędkości obrotowej turbiny, a więc i częstotliwości są nieistotne. Poprzez zastosowanie tego rozwiązania można ograniczyć koszty związane z przekładnią oraz jej dodatkowymi układami jak np. układ chłodzenia.

Do wad stosowania generatorów synchronicznych w turbinach wiatrowych należy zaliczyć skomplikowaną konstrukcję, wymagającą stosowania znacznej liczby par biegunów (powyżej 40) oraz duży ciężar.

Schemat pracy turbiny z generatorem synchronicznym został pokazany na poglądowym rys. 2.

b energetyka wiatrowa rys2 1

Rys. 2. Schemat pracy turbiny z generatorem synchronicznym; rys. archiwum autorów (P. Piotrowski, M. Zawistowski)

Większość elektrowni posiada generatory asynchroniczne, których prędkość synchroniczna równa się 750 i 1500 obr./min. W celu osiągnięcia prędkości tego rzędu konieczne jest stosowanie przekładni mechanicznej o przekładni zazwyczaj większej niż 60x.

Prostota konstrukcji, łatwość i znaczne możliwości sterowania, przy zachowaniu niskich kosztów inwestycyjnych i operacyjnych to główne zalety generatorów asynchronicznych.

Spośród tej grupy wyróżnić można dwa typy maszyn:

  • klatkowe – ze stałą prędkością obrotową,
  • pierścieniowe – z możliwością pracy przy różnych prędkościach obrotowych.

Prądnice asynchroniczne zazwyczaj budowane są jako maszyny o przełączalnej liczbie par biegunów, co pozwala im pracować z prędkością synchroniczną 750 obr./min przy małych podmuchach wiatru i dwukrotnie większą przy większych porywach wiatru. Czasami stosowano rozwiązanie oparte na zastosowaniu dwóch generatorów o różnych prędkościach synchronicznych, jednak ze względu na koszty rozwiązanie to jest coraz rzadziej stosowane.

Schemat pracy generatora asynchronicznego z turbiną wiatrową pokazano na rys. 3.

b energetyka wiatrowa rys3

Rys. 3. Schemat pracy turbiny z generatorem asynchronicznym klatkowym; rys. archiwum autorów (P. Piotrowski, M. Zawistowski)

Najnowocześniejszym typem prądnicy stosowanej w siłowniach wiatrowych jest generator asynchroniczny pierścieniowy DFIG. Generator ten wraz z przekształtnikiem energoelektronicznym ma możliwość przekazywania energii w dwóch kierunkach w zależności od jego prędkości obrotowej. W momencie gdy prędkość generatora jest większa od prędkości synchronicznej układ oddaje energię do sieci, gdy odpowiednio jest mniejsza pobiera tę energię. Schemat pracy generatora DFIG został przedstawiony na rys. 4.

b energetyka wiatrowa rys4

Rys. 4. Schemat pracy turbiny z generatorem DFIG; rys. archiwum autorów (P. Piotrowski, M. Zawistowski)

Poprzez odpowiednie sterowanie prądem wirnika przez przekształtnik, można w dużym zakresie regulować takie parametry jak poślizg lub moc czynna i bierna oddawana do SEE.

Do najważniejszych zalet zastosowania generatora asynchronicznego pierścieniowego dwustronnie zasilanego należy zaliczyć [49, 50]:

  • niski poziom hałasu,
  • zmniejszenie zużycia elementów mechanicznych,
  • poprawa jakości energii elektrycznej wprowadzanej do SEE,
  • tłumienie oscylacji mocy i naprężeń mechanicznych,
  • możliwość regulacji mocy biernej bez konieczności korzystania z baterii kondensatorów.

Sterowanie turbiny wiatrowej można podzielić na dwie metody:

  • ze stałym wyróżnikiem szybkobieżności,
  • ze śledzeniem mocy maksymalnej.

Metody te są wykorzystywane w momencie częściowego obciążenia elektrowni. W pierwszej z nich sygnał błędu jest wyznaczany na podstawie porównania wyróżnika szybkobieżności z wartością optymalną, która jest wyznaczana z charakterystyk turbiny (Cp, Ct, λ), zapisanych w pamięci.

Przykładowa charakterystyka turbiny o mocy 2,03 kW wraz ze współczynnikami momentu turbiny CP i mocy turbiny CT, została przedstawiona na rys. 5.

b energetyka wiatrowa rys5

Rys. 5. Przykładowa charakterystyka turbiny wiatrowej. Opracowanie własne – Maciej Zawistowski

Krzywa mocy turbiny zależy od wielu czynników, do najważniejszych należą:

  • typ turbiny,
  • rodzaj i kształt płatów wirnika,
  • zastosowane systemy i metody regulacji,
  • rozwiązań konstrukcyjnych zastosowanych w turbinie.

Dodatkowo można na niej wyróżnić trzy lub cztery charakterystyczne punkty mające wpływ na pracę siłowni wiatrowej:

  • punkt startu (cut on) – minimalna prędkość wiatru powodująca obracanie się turbiny i powstanie na wale momentu mechanicznego,
  • punkt wyłączenia (cut off) – prędkość, przy której turbina musi być zatrzymana w celu zapobiegnięcia uszkodzeniu elementów siłowni wiatrowej,
  • punkt mocy maksymalnej – prędkość, przy której turbina osiąga swoją moc znamionową,
  • punkt ponownego włączenia (cut‑in) – parametr czasami podawany przez producentów. Jest to prędkość wiatru, poniżej której jest możliwe ponowne załączenie elektrowni do pracy, która została zatrzymana np. na skutek mocnego porywu wiatru.

Powyższe charakterystyki są wyznaczane na etapie produkcji zgodnie ze standardem podanym przez Międzynarodową Komisję Elektrotechniczną.

Układy sterowania i regulacji stosowane w siłowniach wiatrowych - ciąg dalszy

IEC 61400-12-1:2017 określa procedurę pomiaru charakterystyki mocy pojedynczej turbiny wiatrowej i stosuje się do testowania turbin wiatrowych wszystkich typów i rozmiarów podłączonych do sieci elektrycznej. Ponadto niniejszy standard opisuje procedurę, która ma być stosowana do określania charakterystyki mocy elektrycznej małych turbin wiatrowych (zgodnie z definicją w IEC 61400-2) po podłączeniu do sieci elektrycznej lub baterii akumulatorów.

Procedurę tę można wykorzystywać do oceny działania określonych turbin wiatrowych w określonych lokalizacjach lub do ogólnych porównań między różnymi modelami turbin wiatrowych lub różnymi ustawieniami turbin wiatrowych, gdy uwzględnia się warunki właściwe dla miejsca.

Wydanie z 2017 r. zawiera następujące istotne zmiany techniczne w stosunku do poprzedniej edycji [43]:

  • nowa definicja prędkości wiatru,
  • włączenie definicji ścinania i skręcania wiatru,
  • korekcję ze względu na gęstość powietrza,
  • poprawienie uwzględniania kształtu terenu,
  • zmiana definicji krzywej mocy,
  • poprawa modelu przeszkody itp.

Skuteczność metody ze stałym wyróżnikiem szybkobieżności oparta jest na dokładności wyznaczania trzech charakterystycznych współczynników (λ, CP, CT). Wyróżnik szybkobieżności λ jest dany stosunkiem prędkości liniowej końcówki łopaty turbiny do prędkości wiatru zgodnie ze wzorem 1 [26]:

b energetyka wiatrowa wz1

Wzór 1

gdzie:

λ – wyróżnik szybkobieżności,

Ωt– prędkość kątowa turbiny,

R – promień turbiny,

V – prędkość wiatru.

Drugi współczynnik CP dotyczy mocy turbiny i jest miarą wydajności turbiny wiatrowej często stosowaną przez przemysł energii wiatrowej.

Cp to stosunek rzeczywistej energii elektrycznej wytworzonej przez turbinę wiatrową podzielony przez całkowitą siłę wiatru docierającą do łopatek turbiny przy określonej prędkości wiatru, zgodnie ze wzorem 2:

b energetyka wiatrowa wz2

Wzór 2

gdzie:

PEl – moc elektryczna,

PWIND – moc wiatru docierająca do łopat turbiny,

Cp – współczynnik mocy turbiny,

ρ – gęstość powietrza,

A – powierzchnia omiatania łopat turbiny,

V – prędkość wiatru.

Współczynnik momentu turbiny CT jest zależny od współczynnika szybkobieżności λ, oraz kąta nachylenia łopat turbiny β.

Współczynnik momentu turbiny CT definiowany jest, jako stosunek wartości współczynnika mocy CP do wartości współczynnika szybkobieżności λ (3). Współczynnik CT pośrednio pokazuje, jak bardzo turbina wpływa na przepływ powietrza.

Współczynnik CT jest praktycznie bardziej przydatny do oceny osiowego obciążenia statycznego wywołanego przez wiatr, a następnie do odpowiedniego dobrania jego elementów strukturalnych:

b energetyka wiatrowa wz3 1

Wzór 3

gdzie:

λ – wyróżnik szybkobieżności,

β – kąt natarcia łopat turbiny,

Cp – współczynnik mocy turbiny,

CT – współczynnik momentu turbiny.

Do wad systemu ze stałym wyróżnikiem szybkobieżności należy zaliczyć:

  • brak uwzględnienia ewentualnego oblodzenia,
  • brak uwzględnienia starzenia się łopat turbiny,
  • problem z wiarygodnym opomiarowaniem (pomiar parametrów wiatru w pobliżu koła wiatrowego).

Pomimo swoich wad system ten jest popularnie stosowany w turbinach wiatrowych. Drugi sposób sterowania turbiną wiatrową polega na śledzeniu mocy maksymalnej. Metoda ta polega na odpowiednim ciągłym zwiększaniu lub zmniejszaniu prędkości obrotowej wirnika generatora sprawdzając przy tym wartość pochodnej dP/dw.

  • Jeżeli wartość pochodnej jest dodatnia należy zwiększać wartość prędkości obrotowej wirnika, przeciwnie w przypadku jej ujemnej wartości.
  • Jeżeli pochodna osiągnie 0, układ jest w punkcie maksymalnego punktu pracy.

Układ ten jest bardzo mało wrażliwy na zmiany charakterystyki łopat oraz na błędy pomiaru prędkości wiatru. Jest jednak bardziej skomplikowany pod względem obliczeniowym, oraz wymaga ciągłego monitorowania wartości mocy czynnej. Układy sterowania oddziałują na poszczególne regulatory zainstalowane w turbinie lub przekształtniku energoelektronicznym siłowni wiatrowej. Mogą one podlegać różnym metodom regulacji, które poza optymalizacją produkcji energii mogą pełnić także funkcje zabezpieczającą jak na przykład przed nagłymi porywami wiatru lub kołysaniami elektromechanicznymi.

Do najczęściej spotykanych w literaturze [27, 28] należy zaliczyć regulację poprzez:

  • ustawienie elektrowni w kierunku wiatru (Yaw Control),
  • ustawienie kąta łopat (Pitch Control),
  • przeciągnięcie w sposób pasywny i aktywny (Stall Regulation),
  • zmianę kształtu łopat wirnika (Aileron Control),
  • zmianę prędkości obrotowej generatora,
  • zmianę obciążenia (Load Control).

Pierwsza wymieniona metoda regulacji polega na zmianie położenia osi obrotu wirnika turbiny, w taki sposób, aby była ona zgodna z kierunkiem wiejącego wiatru. Może być wykonana w sposób pasywny (chorągiewka kierunkowa) lub aktywny (silnik elektryczny).

Regulacja aktywna jest stosowana w dużych siłowniach wiatrowych poprzez zastosowanie zębatego pierścienia znajdującego się na szczycie wieży oraz z koła zębatego osadzonego na wale silnika kierunkowego. Sterownik reguluje pracą silnika w taki sposób by ustawić turbinę na wprost wiejącego wiatru. W momencie, kiedy turbina nie pracuje, system sterowania kierunkiem ustawienia gondoli jest wyłączony.

b energetyka wiatrowa rys6

Rys. 6. Zasada działania regulacji pasywnej i aktywnej ustawienia elektrowni w kierunku wiatru (Yaw Control) [38, 39]

Pasywny i aktywny system sterowania został przedstawiony na rys. 6.

Jedna z najczęściej używanych metod regulacji wykorzystuje zmianę kąta natarcia łopat turbiny (Pitch Control).

W momencie wystąpienia nagłego podmuchu lub gdy moc wyjściowa turbiny jest za duża, kontroler gwałtownie zmniejsza kąt natarcia łopat, w taki sposób, aby utrzymać stały moment obrotowy generatora.

b energetyka wiatrowa fot1

Fot. 1. Piasta wirnika turbiny wiatrowej bez zamontowanych łopat [4]

Odwrotna sytuacja będzie miała miejsce, kiedy prędkość wiatru będzie malała, wtedy kąt natarcia będzie rósł, aby jak najdłużej napędzać turbinę.

Na fot. 1. przedstawiono piastę wirnika turbiny wiatrowej z częścią przekładni umożliwiającej obrót łopaty.

b energetyka wiatrowa rys7

Rys. 7. Graficzne zobrazowanie pasywnej metody wykorzystującej przeciągnięcie [30]

Kolejna metoda regulacji, która jest związana z turbiną wykorzystuje aerodynamiczne zjawisko przeciągnięcia (Stall Regulation). Pasywna regulacja występuje, gdy łopaty turbiny są do niej przymocowane na stałe.

W tym przypadku wykorzystywany jest profil aerodynamiczny turbiny. Jej kształt powoduje, że przy odpowiednio dużej prędkości obrotowej, następuje oderwanie strugi powierza. Następujące po sobie ruchy płatów powodują wprowadzenie turbulencji, ograniczając siłę nośną i tym samym wartość momentu napędzającego generator. Im większa prędkość wiatru, tym większa powierzchnia płatu turbiny ulega przeciągnięciu.

b energetyka wiatrowa rys8

Rys. 8. Graficzne zobrazowanie aktywnej metody wykorzystującej przeciągnięcie [30]

b energetyka wiatrowa rys9

Rys. 9. Zasada działania regulacji poprzez zmianę geometrii płata elektrowni wiatrowej na podstawie [41]

b energetyka wiatrowa rys10

Rys. 10. Przebiegi turbiny Vestas V52 850 kW z układem OptiSpeed. Dzięki uprzejmości Vestas Wind Systems A/S [32]

W systemie pasywnym przy dużych prędkościach wiatru, ze względu na duże przeciągnięcie łopat, występuje spadek wartości produkowanej mocy. Dodatkowo metoda ta wymaga precyzyjnego określenia geometrii turbiny, przez co jest stosowana rzadko [29]. Zastosowanie zjawiska przeciągnięcia zostało przedstawione na grafice 7 (rys. 7.).

Aktywna regulacja poprzez przeciągnięcie fizycznie opiera się na regulacji poprzez ustawienie kąta łopat (Pitch Control), co do zasady jednak działa dokładnie przeciwnie. Aby zwiększyć przeciągnięcie regulator musi zwiększyć kąt natarcia, co zostało przedstawione na rys. 8. Do zalet regulacji aktywnej należy zaliczyć dodatkowo możliwość pracy z mocą bliską znamionowej w przypadku znacznych podmuchów.

Kolejna metoda regulacji mocy, zaczerpnięta bezpośrednio z budowy śmigieł samolotowych, opiera się na fizycznej zmianie kształtu płata turbiny, zmieniając jej charakterystyki (Aileron Control). Metoda ta była testowana na samym początku energetyki wiatrowej i została bardzo szybko zaniechana ze względu na znaczne koszty oraz skomplikowaną budowę. Zasadę działania tej metody przedstawia rys. 9.

b energetyka wiatrowa rys11

Rys. 11. Przykładowa rodzina charakterystyk silnika wiatrowego [33]

Ponieważ siła i prędkość wiatru są wielkościami, które potrafią się zmieniać w znacznym zakresie w czasie, konieczne jest stosowanie metod regulacji mocy oddawanej przez generator. W tym celu stosuje się różne algorytmy sterowania przekształtnika energoelektronicznego.

Celem regulacji jest dobór prędkości obrotowej generatora w taki sposób, aby zniwelować kołysania mocy wyjściowej, dodatkowo zabezpieczając układ przed przeciążeniami podczas nagłych podmuchów wiatru. Do regulacji wykorzystuje jednocześnie pomiar zmian prędkości generatora oraz turbiny, a także zmianę kąta natarcia łopat wirnika.

Przykładowymi układami stosowanymi w turbinach Vestas są systemy OptiSlip i OptiSpeed [31]. Przebiegi zamieszczone przez producenta dla układu OptiSpeed zostały przedstawione na rys. 10. Jak widać zastosowane przez duńskiego producenta algorytmy pozwalają na stabilną generację energii nawet pomimo zmian w wietrzności na poziomie 10 m/s.

Podobnie poprzez przekształtnik energoelektroniczny realizowana jest regulacja poprzez zmianę obciążenia (Load Control). Zmiana parametrów przekształtnika pozwala na zmianę obciążenia turbiny i w konsekwencji przesunięcie się punktu pracy turbiny z jednej charakterystyki mechanicznej na inną (rys. 11.), taką, która jak najlepiej odpowiada aktualnie panującym warunkom wietrznym (prędkości i kierunkowi wiatru).

Zmiana obciążenia powinna odbywać się w sposób łagodny, ponieważ zbyt gwałtowne zmiany momentu obciążenia mogą negatywnie wpłynąć na turbinę, np. spowodować jej uszkodzenie lub innych elementów, z których jest zbudowana siłownia wiatrowa.

Kierunek rozwoju – farmy wiatrowe morskie w Polsce

Ze względu na wprowadzone zmiany w polskim prawie [10, 36], pozostało coraz mniej dogodnych lokalizacji lądowych, w których mogłyby się pojawić nowe inwestycje. Ucieczką dla energetyki wiatrowej może okazać się zatem wykorzystanie morskich zasobów kraju. Potencjał energetyki wiatrowej na morzu Bałtyckim szacowana jest na nawet 40 GW [3].

Powierzchnia polskiej wyłącznej strefy ekonomicznej na morzu Bałtyckim wynosi 22 595 km², z czego powierzchnia morza terytorialnego wynosi niecałe 9 tys. km². Obszar ten charakteryzuje się stabilnymi warunkami wietrznymi (średnia prędkość wiatru wynosi 9–9,5 m/s), pozwalając na równą i optymalną pracę turbin wiatrowych (większość turbin pracuje przy prędkościach 4–25 m/s) [1].

Do ważnych zalet wykorzystania morskich elektrowni wiatrowych należy zaliczyć:

  • większą i stabilniejszą siłę wiatru,
  • możliwość zastosowania niższych wież ze względu na brak przeszkód naturalnych i sztucznych,
  • ograniczenie problemu nadmiernego hałasu w pobliżu budynków mieszkalnych.

Dodatkowym atutem wykorzystania naszego morza jest niewątpliwie stosunkowo długa powierzchnia szelfu kontynentalnego. Pozwala to na zastosowanie tanich technologii kotwiczenia elektrowni wiatrowych na dnie morskim takich jak np. słup (monopile) lub podstawy z trzema podporami (tripod).

Na rys. 12. zostały przedstawione stosowane metody kotwiczenia morskich elektrowni wiatrowych [2].

b energetyka wiatrowa rys12

Rys. 12. Metody instalacji morskich elektrowni wiatrowych, na podstawie[2]

Kolejną zaletą wybrania morskich farm wiatrowych jest generowanie większej liczby miejsc pracy w porównaniu do lądowego odpowiednika [3]. Zgodnie z „Programem rozwoju morskiej energetyki i przemysłu morskiego w Polsce” szacuje się, że morskie farmy wiatrowe do 2035 r. stworzą około 70 tys. miejsc pracy w sektorach stoczniowym, elektromaszynowym, kablowym oraz w budownictwie morskim.

Do wad farm morskich należy przede wszystkim zaliczyć:

  • problemy z ochroną środowiska (obszary objęte programem Natura2000, ścieżki migracyjne zwierząt itp.),
  • konieczność pozostawienia korytarzy do celów rybackich i żeglugowych [16].

W związku z tymi ograniczeniami wyznaczono 3 rejony pozwalające na postawienie siłowni wiatrowych.

  • Region pierwszy obejmuje północno-wschodni stok Ławicy Odrzanej. Obszar ten o powierzchni dostępnej dla morskich farm wiatrowych wynosi około 420 km2. Jest położony blisko portów w Świnoujściu i Szczecinie, które znacząco rozwinęły swoje możliwości dostarczania elementów do elektrowni morskich [17, 19]. Szacuje się, że w tym regionie można zainstalować około 1 680 MW mocy [16].
  • Kolejnym obszarem, który może być wykorzystany pod budowę siłowni jest północny i wschodni stok Ławicy Słupskiej o powierzchni około 1570 km2. Obszar ten jest położony w odległości około 46 km od lądu, jednak w bezpośrednim kontakcie z obszarem Natura 2000 oraz na trasach przemieszczania się jednostek rybackich pomiędzy portami a najważniejszymi obszarami połowowymi w rejonie Rynny Słupskiej. Szacowana możliwa moc zainstalowana dla tego obszaru wynosi około 4400 MW.
  • Trzecim obszarem rozważanym pod morską energetykę wiatrową jest południowy stok Ławicy Środkowej. Posiada on najmniejszą powierzchnię dostępną pod siłownie wiatrowe około 360 km2, a możliwa do zainstalowania moc wynosi około 1800 MW. Region ten jest najbardziej oddalony od brzegu (około 90 km) z pośród rozważanych co powoduje ewentualne zwiększenie kosztów przesyłowych.

Powyższe lokalizacje zostały przedstawione na poglądowej mapie (rys. 13.) [18, 42].

b energetyka wiatrowa rys13

Rys. 13. Możliwe obszary lokalizacji morskich elektrowni wiatrowych [18]

Budowa morskiej farmy wiatrowej jest jednak obciążona większymi kosztami w porównaniu do jej lądowego odpowiednika. Zgodnie z szacunkami McKinsley&Company [21] i PGE [22] koszt budowy 1MW mocy morskiej farmy wiatrowej wynosi obecnie około 12–16 mln zł. Koszty związane z morskimi farmami wiatrowymi można podzielić na:

  • koszty projektowe (badania środowiskowe, badania uwarunkowań meteorologicznych, badanie dna morskiego, koszty pozwoleń),
  • koszty urządzeń i aparatury (generatory, turbiny, wieże, fundamenty, kable przyłączeniowe wewnętrzne i zewnętrzne (morskie i lądowe), GZP),
  • koszty budowy i uruchomienia.

Najbardziej znaczącymi czynnikami kształtującymi średnie koszty budowy morskiej farmy wiatrowej jest odległość farmy wiatrowej od linii brzegowej, oraz głębokość posadowienia fundamentów.

Obecnie największe zainteresowanie dotyczące farm wiatrowych na Bałtyku wykazują Polenergia połączona ze Statoilem [20] oraz PGE OE.

Najbardziej posunięte prace poczyniła dotychczas Polenergia, której projekt Bałtyk III ma zacząć działalność w 2022 r., zaś drugi, Bałtyk II, jest planowany na 2026 r. Oba projekty posiadają decyzje środowiskowe [23, 24, 25].

W przypadku PGE OE, spółka posiada projekt Baltica, który składa się z dwóch etapów. W ramach inwestycji kończone jest zbieranie danych środowiskowych niezbędnych do wydania pozytywnej decyzji środowiskowej, w następnej kolejności mają być wykonane pomiary wietrzności. Lokalizacja inwestycji pod morskie farmy wiatrowe w Polsce została przedstawiona na rys. 14.

b energetyka wiatrowa rys14

Rys. 14. Lokalizacja inwestycji pod morskie farmy wiatrowe w Polsce [37]

Podsumowanie

Dynamika rozwoju energetyki wiatrowej jest silnie uzależniona od możliwości dofinansowania nowych inwestycji. Z jednej strony konieczne jest wprowadzanie rozwiązań proekologicznych, do których należą źródła OZE, z drugiej strony istnieje problem kosztów i źródeł finansowania takich inwestycji.

W roku 2017 nastąpiło wyraźnie widoczne „załamanie” trendu rosnącego instalowanych mocy farm wiatrowych wynikające ze zmiany przepisów. Niewątpliwie wykorzystanie lepszych warunków pogodowych (częstotliwość i prędkość wiatru) na morzu wydaje się ciekawą alternatywą dla lądowych farm wiatrowych. Niestety koszty takiego rozwiązania (nakłady inwestycyjne) są kilkukrotnie większe. Dodatkowo w okresie ich eksploatacji większe są również koszty konserwacji i napraw (z uwagi na inne technologie i utrudniony dostęp do farmy wiatrowej).

Dywersyfikacja produkcji energii elektrycznej z różnych źródeł OZE jest celowa – typowo, gdy jest duże nasłonecznienie (duża produkcja z farm fotowoltaicznych) prędkość wiatru nie jest zbyt duża (ograniczona produkcja z farm wiatrowych), i odwrotnie – przy dużym wietrze zazwyczaj nasłonecznienie jest znacznie mniejsze.

Stosowanie różnych technologii OZE równocześnie, pozwala na zmniejszenie wypadkowych kołysań mocy w systemie elektroenergetycznym. Dalszy rozwój farm wiatrowych jest silnie uzależniony od wielkości dofinansowania oraz stabilnego otoczenia prawno-politycznego.

Kolejnym czynnikiem mogącym na nie wpłynąć, jest dalszy rozwój technologii, który obniżyłby koszty produkcji farm wiatrowych i zwiększył ich sprawność. Badania trwają od lat, ale problem jest bardzo złożony i o znaczący przełom technologiczny jest bardzo trudno.

Wydaje się, że większe nadzieje można wiązać z rozwojem technologicznym systemów fotowoltaicznych, których ceny jednostkowe za zainstalowany MW są obecnie porównywalne z energetyką wiatrową, lecz w przypadku fotowoltaiki w ostatnich latach ich koszty dynamicznie spadają. Nadzieją na intensyfikację rozwoju OZE w tym farm wiatrowych lądowych oraz morskich jest konieczność ograniczania w kolejnych latach emisji CO2 w Polsce.

Literatura: 

  1. Sokołowski J.,  Stryjecki M.,  Witoński M., „Kolejna szansa dla OZE, inwestycje w offshore”, czas. Czysta Energia, nr.5 2012
  2. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/12/Foundations_NREL.jpg/800px-Foundations_NREL.jpg
  3. Podsumowanie konferencji „Morska energetyka wiatrowa kołem zamachowym polskiej gospodarki” Warszawa, marzec 2017
  4. https://www.ure.gov.pl/pl/rynki-energii/energia-elektryczna/odnawialne-zrodla-ener/potencjal-krajowy-oze/5753,Moc-zainstalowana-MW.html 
  5. http://pawel-dabrowski.blogspot.com/2010/07/potencja-oze-w-polsce-energia-wiatrowa.html 
  6. http://irena.org/publications/2018/Jan/Renewable-power-generation-costs-in-2017 
  7. https://tge.pl/pl/536/ceny-okresowe-oze 
  8. http://g2.forsal.pl/p/_wspolne/pliki/3103000/3103166-wykres-1.jpg 
  9. https://biznesalert.pl/ustawa-odleglosciowa-ograniczenia-wiatraki/
  10. https://www.ure.gov.pl/pl/rynki-energii/energia-elektryczna/odnawialne-zrodla-ener/potencjal-krajowy-oze/5753,Moc-zainstalowana-MW.html
  11. Dziennik Ustaw 2016 Poz. 961 tom 1
  12. https://www.ure.gov.pl/pl/rynki-energii/energia-elektryczna/odnawialne-zrodla-ener/potencjal-krajowy-oze/5755,Ilosc-energii-elektrycznej-wytworzonej-z-OZE-w-latach-2005-2016-potwierdzonej-wy.html
  13. http://www.elektro.info.pl/aktualnosc/id8282,polenergia-odnotowala-rekordowa-produkcje-farm-wiatrowych
  14. http://www.elektro.info.pl/aktualnosc/id7710,morska-energetyka-wiatrowa-alternatywa-dla-starych-blokow-weglowych
  15. https://www.pse.pl/-/raport-2017-kse#r3_6 
  16. Program rozwoju morskiej energetyki i przemysłu morskiego w Polsce, Zespół autorski pod kierownictwem Macieja Stryjeckiego
  17. http://www.gospodarkamorska.pl/Stocznie,Offshore/jackety-z-drugiego-kontraktu-st3offshore-wedruja-do-klienta.html
  18. http://assets.e-czytelnia.abrys.pl/image/archiwum/DSCZE/2009-11/image001.jpg 
  19. https://st3-offshore.com/pl/strona-glowna/ 
  20. http://www.polenergia.pl/pol/sites/default/files/news/pdf/2018-03-05_polenergia_i_statoil_zamierzaja_wspolnie_zbudowac_farmy_wiatrowe_na_baltyku.pdf 
  21. Rozwój morskiej energetyki wiatrowej w Polsce, Perspektywy i ocena wpływu na lokalną gospodarkę, McKinsley&Company, 2016
  22. http://forsal.pl/artykuly/1109434,pge-szacuje-koszt-budowy-morskich-farm-wiatrowych-na-12-14-mld-zl.html
  23. http://www.baltyk2.pl/ 
  24. http://www.baltyk3.pl/ 
  25. http://www.polenergia.pl/pol/sites/default/files/attachments/page/2017-04-24_polenergia_otrzymala_druga_decyzje_srodowiskowa_na_budowe_farmy_wiatrowej_na_baltyku.pdf 
  26. dr hab. inż. Bogusław Karolewski, „Obliczanie parametrów małej elektrowni wiatrowej”, elektro.info 6/2014
  27. Ryszard Tytko, „Urządzenia i systemy energetyki odnawialnej”, Kraków 2016
  28. http://ioze.pl/energetyka-wiatrowa/metody-regulacji-mocy-elektrowni-wiatrowej
  29. http://zasoby1.open.agh.edu.pl/dydaktyka/inzynieria_srodowiska/c_odnaw_zrodla_en/files/regulacja.htm#stall
  30. http://elektrownie-wiatrowe.opx.pl/Menu/Budowa_lopaty.html 
  31. http://agroenergetyka.pl/articles/87/pdf/V80_pol.pdf
  32. http://www.epd.gov.hk/eia/register/report/eiareport/eia_1242006/html/EIA_Report/Annex%20A3.3.pdf
  33. Zaczerpnięto z programu MatLab2014
  34. http://globenergia.pl/psew-nadpodaz-zielonych-certyfikatow-wzrosla-w-pierwszym-polroczu-2017-r-o-kolejna-twh/ 
  35. https://wysokienapiecie.pl/7116-bankrutuje-farma-wiatrowa-jej-majatek-przejmie-kulczyk/ 
  36. http://www.warunkitechniczne.info.pl/2018/02/10/warunki-techniczne-dla-budynkow-i-ich-usytuowania-dz-u-2002-75-690-czesc-01-z-14-dzial-i-przepisy-ogolne/ 
  37. http://www.gp24.pl/strefa-biznesu/wiadomosci/g/na-baltyku-powstanie-ogromna-farma-wiatrowa-zdjecia,10452562,19605324/ 
  38. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/thumb/2/21/Wind.turbine.components.and.coordinates.svg/744px-Wind.turbine.components.and.coordinates.svg.png 
  39. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/thumb/0/00/Wind.turbine.yaw.system.configurations.svg/800px-Wind.turbine.yaw.system.configurations.svg.png 
  40. http://energyclassroom.com/wp-content/uploads/2014/08/2200-8.jpg 
  41. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/thumb/3/3a/DifferentialAileron.svg/342px-DifferentialAileron.svg.png
  42. http://e-czytelnia.abrys.pl/dodatek-specjalny/2009-11-469/oze-na-pomorzu-4788/mozliwosci-rozwoju-energetyki-morskiej-na-baltyku-11089
  43. https://webstore.iec.ch/publication/5428 
  44. http://gramwzielone.pl/energia-wiatrowa/29789/rekordowy-rok-dla-energetyki-wiatrowej-w-polsce 
  45. ROLAN A., LUNA A., VAZQUEZ G., Modeling of a variable speed wind turbine with a permanent magnet synchronous generator 
  46. WU B., LANG Y., ZARGARI N., KOURO S., Power Conversion and Control of Wind Energy Systems, John Wiley & Sons, 2011
  47. www.vestas.com 
  48. http://ioze.pl/energetyka-wiatrowa/generatory-elektrowni-wiatrowych
  49. Zdzisław Budzyński, Tadeusz Glinka, „Generatory w elektrowniach wiatrowych Europy”, Wiadomości elektrotechniczne
  50. Krzysztof Blecharz, „Sterowanie maszyną dwustronnie zasilaną, pracującą jako generator w elektrowni wiatrowej przy zapadach napięcia”, Politechnika Gdańska
  51. https://tge.pl/pl/538/raporty-miesieczne-tge-sa-za-rok-2017

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

Galeria zdjęć

Tytuł
przejdź do galerii

Powiązane

Straty energii elektrycznej w krajowym systemie elektroenergetycznym

Straty energii elektrycznej w krajowym systemie elektroenergetycznym

Wzrost efektywności energetycznej – to jedno z głównych zadań polityki energetycznej w Unii Europejskiej. Działania na rzecz zmniejszenia zapotrzebowania energii, czyli racjonalizacja jej zużycia w przemyśle,...

Wzrost efektywności energetycznej – to jedno z głównych zadań polityki energetycznej w Unii Europejskiej. Działania na rzecz zmniejszenia zapotrzebowania energii, czyli racjonalizacja jej zużycia w przemyśle, usługach, gospodarstwach domowych, mają pozwolić na wywiązanie się Polski z przyjętych zobowiązań, uzyskanie oszczędności w zakresie surowców energetycznych i zminimalizowanie kosztów oraz zachowanie na wymaganym poziomie stanu środowiska.

Warunki pracy baterii kondensatorów a zagrożenie pożarowe

Warunki pracy baterii kondensatorów a zagrożenie pożarowe

Z technicznego punktu widzenia kondensatory są najprostszym środkiem służącym do kompensacji mocy biernej, filtracji harmonicznych i stabilizacji napięcia. Mają wiele istotnych zalet, tj. niewielki własny...

Z technicznego punktu widzenia kondensatory są najprostszym środkiem służącym do kompensacji mocy biernej, filtracji harmonicznych i stabilizacji napięcia. Mają wiele istotnych zalet, tj. niewielki własny pobór mocy czynnej (małe straty), charakteryzują się długą żywotnością (przy właściwych warunkach eksploatacyjnych), prostym montażem, brakiem potrzeby konserwacji, znacznymi możliwościami rozbudowy itp. Ich zastosowanie wymaga jednak rozważenia szeregu zagrożeń mogących obniżyć lub wręcz całkowicie...

Wpływ jakości energii elektrycznej dostarczanej do urządzeń elektrycznych, które muszą funkcjonować w czasie pożaru, na warunki ewakuacji (część 2.)

Wpływ jakości energii elektrycznej dostarczanej do urządzeń elektrycznych, które muszą funkcjonować w czasie pożaru, na warunki ewakuacji (część 2.)

Jednym z parametrów służących do oceny jakości energii elektrycznej jest niezawodność zasilania, określająca prawdopodobieństwo wystąpienia przerwy w zasilaniu. Ponieważ w sieciach elektroenergetycznych...

Jednym z parametrów służących do oceny jakości energii elektrycznej jest niezawodność zasilania, określająca prawdopodobieństwo wystąpienia przerwy w zasilaniu. Ponieważ w sieciach elektroenergetycznych zdarzają się awarie spowodowane różnymi przyczynami technicznymi lub oddziaływaniem warunków środowiskowych, wprowadza się klasyfikację odbiorników ze względu na skutki, jakie może spowodować przerwa w zasilaniu.

Wpływ jakości energii elektrycznej dostarczanej do urządzeń elektrycznych, które muszą funkcjonować w czasie pożaru, na warunki ewakuacji (część 1.)

Wpływ jakości energii elektrycznej dostarczanej do urządzeń elektrycznych, które muszą funkcjonować w czasie pożaru, na warunki ewakuacji (część 1.)

Niewłaściwa jakość energii elektrycznej dostarczanej do odbiorników powoduje zakłócenia w ich pracy. Napięcie o zbyt małej wartości wpływa z kolei na zmniejszenie intensywności świecenia źródeł światła...

Niewłaściwa jakość energii elektrycznej dostarczanej do odbiorników powoduje zakłócenia w ich pracy. Napięcie o zbyt małej wartości wpływa z kolei na zmniejszenie intensywności świecenia źródeł światła czy momentu silników elektrycznych. Wyższe harmoniczne generowane przez odbiorniki nieliniowe powodują pojawianie się momentów hamujących w silnikach elektrycznych, powodując nieracjonalną pracę napędzanych urządzeń wspomagających ewakuację. W konsekwencji migotanie światła powodowane przez zapady...

Kompensacja mocy biernej w sieciach nn

Kompensacja mocy biernej w sieciach nn

Większość odbiorników energii elektrycznej pobiera z sieci elektroenergetycznej energię czynną i bierną. Energia czynna zamieniana jest na pracę użyteczną oraz najczęściej na straty cieplne. Energia bierna...

Większość odbiorników energii elektrycznej pobiera z sieci elektroenergetycznej energię czynną i bierną. Energia czynna zamieniana jest na pracę użyteczną oraz najczęściej na straty cieplne. Energia bierna natomiast warunkuje działanie wielu odbiorników energii elektrycznej, choć nie wykonuje pracy [1].

Efektywność energetyczna centrów przetwarzania danych (część 1.)

Efektywność energetyczna centrów przetwarzania danych (część 1.)

Prowadzenie przedsiębiorstwa wymaga obecnie obniżania kosztów oraz wprowadzania na bieżąco nowinek technicznych umożliwiających utrzymanie konkurencyjności. Jednocześnie realizacja nowych usług oznacza...

Prowadzenie przedsiębiorstwa wymaga obecnie obniżania kosztów oraz wprowadzania na bieżąco nowinek technicznych umożliwiających utrzymanie konkurencyjności. Jednocześnie realizacja nowych usług oznacza często większe koszty, ponieważ wymaga zakupienia sprzętu IT oraz jego serwisowania i zasilania.

Zniekształcenia harmoniczne w sieciach zasilających

Zniekształcenia harmoniczne w sieciach zasilających

Postęp w dziedzinie elektroniki i elektroenergetyki wpływa na wprowadzanie na rynek coraz większej liczby nieliniowych odbiorników energii. Są one przyczyną powstawania zniekształceń harmonicznych w prądzie...

Postęp w dziedzinie elektroniki i elektroenergetyki wpływa na wprowadzanie na rynek coraz większej liczby nieliniowych odbiorników energii. Są one przyczyną powstawania zniekształceń harmonicznych w prądzie zasilającym i odkształcenia napięcia zasilającego (harmoniczne napięcia). Przykładem najprostszych odbiorników nieliniowych są zasilacze impulsowe, falowniki oraz odbiorniki wykorzystujące wyładowania elektryczne w gazie, jak lampy wyładowcze czy spawarki łukowe.

Zabezpieczenia przeciwpożarowe transformatorów energetycznych

Zabezpieczenia przeciwpożarowe transformatorów energetycznych

Transformator jest bardzo ważnym urządzeniem w energetyce, od niego zależy bowiem głównie niezawodność dostaw energii. Energia elektryczna docierająca do odbiorcy średnio jest pięciokrotnie transformowana....

Transformator jest bardzo ważnym urządzeniem w energetyce, od niego zależy bowiem głównie niezawodność dostaw energii. Energia elektryczna docierająca do odbiorcy średnio jest pięciokrotnie transformowana. Wszelkie stany awaryjne transformatora mają wpływ na jakość dostarczanej energii. Są przypadki, że z winy transformatora duże obszary kraju nie mają dostępu do energii elektrycznej.

Perspektywy rozwoju energetyki jądrowej w Polsce

Perspektywy rozwoju energetyki jądrowej w Polsce

Po okresie przyhamowania, spowodowanego awarią w EJ Czarnobyl 26 kwietnia 1986 roku, obserwujemy obecnie renesans i szybki rozwój energetyki jądrowej w świecie; prognozuje się [1], że w ciągu najbliższych...

Po okresie przyhamowania, spowodowanego awarią w EJ Czarnobyl 26 kwietnia 1986 roku, obserwujemy obecnie renesans i szybki rozwój energetyki jądrowej w świecie; prognozuje się [1], że w ciągu najbliższych lat nastąpi lawinowy wzrost zamówień na budowę siłowni jądrowych. Motorem tego rozwoju jest obawa przed skutkami efektu cieplarnianego, szybki wzrost cen ropy naftowej i gazu, wyczerpywanie się zasobów węgla oraz konieczność dywersyfikacji źródeł energii w obliczu zagrożenia bezpieczeństwa energetycznego...

Uproszczony projekt systemu zasilania awaryjnego

Uproszczony projekt systemu zasilania awaryjnego

Kompleks zakładu przemysłowego składa się z pięciu budynków zasilanych z dwóch słupowych stacji transformatorowych 15/0,42 kV o mocach S=250 kVA. Inwestor podjął decyzję o instalacji zespołu prądotwórczego,...

Kompleks zakładu przemysłowego składa się z pięciu budynków zasilanych z dwóch słupowych stacji transformatorowych 15/0,42 kV o mocach S=250 kVA. Inwestor podjął decyzję o instalacji zespołu prądotwórczego, który ma objąć zasilaniem awaryjnym w przypadku przerwy w dostawie energii elektrycznej z systemu elektroenergetycznego budynek nr 1 oraz budynek nr 2. Budynki te zasilane są z jednej stacji transformatorowej, natomiast pozostałe budynki zasilane są z drugiej stacji transformatorowej. Energia...

Układy zasilaczy do urządzeń powszechnego użytku

Układy zasilaczy do urządzeń powszechnego użytku

Wszystkie elektroniczne urządzenia, które są zasilane z sieci energetycznej, wymagają obniżonego napięcia stałego, odizolowanego galwanicznie od sieci. Taką funkcję spełniają różnego typu zasilacze, np....

Wszystkie elektroniczne urządzenia, które są zasilane z sieci energetycznej, wymagają obniżonego napięcia stałego, odizolowanego galwanicznie od sieci. Taką funkcję spełniają różnego typu zasilacze, np. zasilacze typu impulsowego, które zdominowały zasilanie urządzeń powszechnego użytku (zasilacze w komputerach, zasilacze do komputerów przenośnych, sprzęt RTV, ładowarki do telefonów komórkowych oraz elektroniczne układy zasilania energooszczędnych źródeł światła).

Elektryczne niechlujstwo - cz. 5

Elektryczne niechlujstwo - cz. 5

Po opublikowaniu kolejnego fotoreportażu poświęconego elektrycznemu niechlujstwu, wielu czytelników nadsyła zdjęcia obrazujące, jak zły jest stan eksploatowanych przez nas instalacji elektrycznych. Stowarzyszenie...

Po opublikowaniu kolejnego fotoreportażu poświęconego elektrycznemu niechlujstwu, wielu czytelników nadsyła zdjęcia obrazujące, jak zły jest stan eksploatowanych przez nas instalacji elektrycznych. Stowarzyszenie Elektryków Polskich oraz Stowarzyszenie Polskich Energetyków próbują dotrzeć do świadomości osób wykonujących oraz eksploatujących instalacje, sieci oraz urządzenia elektryczne organizując różnego rodzaju przedsięwzięcia mające na celu edukację na temat zasad bezpiecznego i poprawnego eksploatowania...

Jakość energii elektrycznej. Polskie Normy w branży elektrycznej

Jakość energii elektrycznej. Polskie Normy w branży elektrycznej

Zestawienie norm zawiera wybrane Polskie Normy dotyczące jakości energii elektrycznej i kompensacji mocy biernej, które zostały ustanowione lub przyjęte na podstawie odpowiednich uchwał PKN. Ich zakres...

Zestawienie norm zawiera wybrane Polskie Normy dotyczące jakości energii elektrycznej i kompensacji mocy biernej, które zostały ustanowione lub przyjęte na podstawie odpowiednich uchwał PKN. Ich zakres jest ujęty w następujących katalogowych grupach i podgrupach klasyfikacji ICS: 27.100, 29.180, 29.120.70, 29.240.01, 29.240.20, 29.240.30, 29.240.99, 31.060.70, 33.100.

Teorie mocy w obwodach prądu przemiennego

Teorie mocy w obwodach prądu przemiennego

Teoria mocy obwodów elektrycznych (termin „teoria mocy” oznacza tutaj stan wiedzy o właściwościach energetycznych obwodów elektrycznych. Tak rozumiana teoria mocy jest zbiorowym efektem pracy intelektualnej...

Teoria mocy obwodów elektrycznych (termin „teoria mocy” oznacza tutaj stan wiedzy o właściwościach energetycznych obwodów elektrycznych. Tak rozumiana teoria mocy jest zbiorowym efektem pracy intelektualnej tych, którzy przyczyniają się do wyjaśniania właściwości energetycznych obwodów elektrycznych [13, 18]) w jej obecnym kształcie jest wynikiem badań kilku pokoleń naukowców i inżynierów elektryków. Pojęcie to często jest używane w takich zwrotach jak teoria mocy Fryzego, teoria mocy p-q, czy teoria...

Uproszczony projekt zasilania hali produkcyjnej

Uproszczony projekt zasilania hali produkcyjnej

W artykule został przedstawiony sposób rozwiązania zasilania hali produkcyjnej, w której zainstalowano dwa ciągi technologiczne wymagające zasilania w układzie IT. W wyniku zmian organizacyjnych właściciel...

W artykule został przedstawiony sposób rozwiązania zasilania hali produkcyjnej, w której zainstalowano dwa ciągi technologiczne wymagające zasilania w układzie IT. W wyniku zmian organizacyjnych właściciel postanowił przenieść linię produkcyjną zainstalowaną w jednym z państw Dalekiego Wschodu do Polski. Została wzniesiona nowa hala produkcyjna na terenie zakładu przemysłowego zasilanego w układzie TN. W komplecie znajdował się transformator zasilający 3×400 V/3×200 V+2×115 V o mocy 63 kVA przeznaczony...

Stosowanie filtrów EMC w sieciach IT zasilających napędy z napięciowymi przemiennikami częstotliwości

Stosowanie filtrów EMC w sieciach IT zasilających napędy z napięciowymi przemiennikami częstotliwości

Napędy z przemiennikami częstotliwości zasilanymi z sieci izolowanych, typu IT, powodują występowanie prądów upływu doziemnego o dużych częstotliwościach w otoczeniu napędu. Prądy te płyną przez doziemne...

Napędy z przemiennikami częstotliwości zasilanymi z sieci izolowanych, typu IT, powodują występowanie prądów upływu doziemnego o dużych częstotliwościach w otoczeniu napędu. Prądy te płyną przez doziemne pojemności pasożytnicze i powodują odkształcenie fazowych napięć zasilania. Negatywne skutki prądów upływu wzrastają w przemiennikach większych mocy z długimi kablami silnikowymi. Skuteczną metodą minimalizowania ubocznych skutków przepływu prądów upływu doziemnego jest stosowanie pojemnościowych...

Ocena jakości energii elektrycznej w budynkach biurowych

Ocena jakości energii elektrycznej w budynkach biurowych

Jakość energii elektrycznej staje się z roku na rok coraz poważniejszym problemem w eksploatacji sieci i urządzeń elektroenergetycznych, w szczególności w sieciach rozdzielczych i instalacjach odbiorczych....

Jakość energii elektrycznej staje się z roku na rok coraz poważniejszym problemem w eksploatacji sieci i urządzeń elektroenergetycznych, w szczególności w sieciach rozdzielczych i instalacjach odbiorczych. Powody są oczywiste: stale rosnąca liczba odbiorników o nieliniowych charakterystykach obciążenia z jednej strony, a z drugiej – coraz większe wymagania co do jakości zasilania niektórych grup odbiorników.

Przyłączanie i zasilanie obiektów budowlanych i budynków z sieci elektroenergetycznej

Przyłączanie i zasilanie obiektów budowlanych i budynków z sieci elektroenergetycznej

Warunki przyłączania podmiotów i zasilania odbiorców z sieci elektroenergetycznych są regulowane przepisami zawartymi w ustawie, w rozporządzeniu systemowym i taryfowym. Niektóre szczegółowe zagadnienia...

Warunki przyłączania podmiotów i zasilania odbiorców z sieci elektroenergetycznych są regulowane przepisami zawartymi w ustawie, w rozporządzeniu systemowym i taryfowym. Niektóre szczegółowe zagadnienia przyłączania są regulowane ustawą Prawo budowlane i jego rozporządzeniami wykonawczymi.

Filtr hybrydowy jako kompensator negatywnego oddziaływania nieliniowych odbiorników dużej mocy na sieć zasilającą

Filtr hybrydowy jako kompensator negatywnego oddziaływania nieliniowych odbiorników dużej mocy na sieć zasilającą

Rosnąca liczba odbiorników nieliniowych stwarza coraz większe zagrożenia w sieciach i instalacjach elektrycznych (straty energii, awarie). Obniżenie poziomu zakłóceń wprowadzanych do sieci zasilającej...

Rosnąca liczba odbiorników nieliniowych stwarza coraz większe zagrożenia w sieciach i instalacjach elektrycznych (straty energii, awarie). Obniżenie poziomu zakłóceń wprowadzanych do sieci zasilającej można osiągnąć m.in. przez stosowanie filtrów aktywnych, a przy dużych mocach – filtrów hybrydowych. W artykule przedstawiono wyniki symulacji komputerowej, ilustrujące pracę filtra hybrydowego.

Wybrane aspekty energetyki wiatrowej w Polsce (część 1.)

Wybrane aspekty energetyki wiatrowej w Polsce (część 1.)

Rozwój energetyki wiatrowej w Polsce to zjawisko dość nowe o dużej dynamice zmian. W ostatnich latach szczególnie dynamicznie rosła liczba turbin wiatrowych oraz ich moc. Z uwagi na koszty tej technologii...

Rozwój energetyki wiatrowej w Polsce to zjawisko dość nowe o dużej dynamice zmian. W ostatnich latach szczególnie dynamicznie rosła liczba turbin wiatrowych oraz ich moc. Z uwagi na koszty tej technologii produkcji energii elektrycznej dużą rolę w jej rozwoju odgrywa polityka danego państwa oraz obowiązujące przepisy. Zmiana przepisów zahamowała w ostatnim roku trend rosnący. Z drugiej strony konieczność ograniczenia w Polsce emisji CO2 sprawia, że od inwestycji w OZE nie ma w praktyce odwrotu.

Uszkodzenia turbin wiatrowych i bezinwazyjne metody ich wczesnego wykrywania

Uszkodzenia turbin wiatrowych i bezinwazyjne metody ich wczesnego wykrywania

W artykule omówiono rodzaje uszkodzeń występujących w elektrowniach wiatrowych. Na podstawie najnowszych statystyk udokumentowanych awarii turbin wiatrowych wskazano najczęściej występujące przyczyny powstawania...

W artykule omówiono rodzaje uszkodzeń występujących w elektrowniach wiatrowych. Na podstawie najnowszych statystyk udokumentowanych awarii turbin wiatrowych wskazano najczęściej występujące przyczyny powstawania uszkodzeń. Artykuł zawiera również przegląd dostępnych obecnie bezinwazyjnych metod umożliwiających diagnostykę krytycznych elementów turbiny wiatrowej oraz przykłady ich implementacji.

Dobór urządzeń sterujących dla adaptacyjnego systemu sterowania (część 1.) - kryteria doboru urzadzeń

Dobór urządzeń sterujących dla adaptacyjnego systemu sterowania (część 1.) - kryteria doboru urzadzeń

W artykule przedstawiono wymagania techniczne i analizę właściwości technicznych programowalnych elementów kontrolera automatyki oraz układów mikroprocesorowych, porównanie IPC, PLC, PAC i MC. Wymieniono...

W artykule przedstawiono wymagania techniczne i analizę właściwości technicznych programowalnych elementów kontrolera automatyki oraz układów mikroprocesorowych, porównanie IPC, PLC, PAC i MC. Wymieniono też czynniki wpływające na eksploatację systemów.

Urządzenia do sterowania i interakcji z użytkownikiem w inteligentnym budynku

Urządzenia do sterowania i interakcji z użytkownikiem w inteligentnym budynku

Autor wyjaśnia dlaczego komfort jest siłą sprawczą urządzeń sterujących w inteligentnym budynku, następnie omawia ich rodzaje (przyciski, czujniki i panele dotykowe w przywołaniem ich funkcji i możliwości).

Autor wyjaśnia dlaczego komfort jest siłą sprawczą urządzeń sterujących w inteligentnym budynku, następnie omawia ich rodzaje (przyciski, czujniki i panele dotykowe w przywołaniem ich funkcji i możliwości).

Funkcjonalny odpowiednik przekaźnika typu N

Funkcjonalny odpowiednik przekaźnika typu N

Urządzenia przekaźnikowe stanowią jedną z najszerszych grup urządzeń elektrycznych stosowanych na kolei. Przekaźniki wykorzystywane są w układach sterowania, sygnalizacji i zabezpieczeń. Przekaźniki prądu...

Urządzenia przekaźnikowe stanowią jedną z najszerszych grup urządzeń elektrycznych stosowanych na kolei. Przekaźniki wykorzystywane są w układach sterowania, sygnalizacji i zabezpieczeń. Przekaźniki prądu stałego najczęściej są urządzeniami elektromagnetycznymi.

Komentarze

Copyright © 2004-2019 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
Portal Budowlany - Elektro.info.pl

Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim urządzeniu końcowym. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień przeglądarki dotyczących cookies. Nim Państwo zaczną korzystać z naszego serwisu prosimy o zapoznanie się z naszą polityką prywatności oraz Informacją o Cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności oraz Informacji o Cookies. Administratorem Państwa danych osobowych jest Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Sp.K., nr KRS: 0000537655, z siedzibą w 04-112 Warszawa, ul. Karczewska 18, tel. +48 22 810-21-24, właściciel strony www.elektro.info.pl. Twoje Dane Osobowe będą chronione zgodnie z wytycznymi polityki prywatności www.elektro.info.pl oraz zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016r i z Ustawą o ochronie danych osobowych Dz.U. 2018 poz. 1000 z dnia 10 maja 2018r.