Введение
В связи с постоянным ростом цен на традиционные источники энергии, актуальным становится переход на альтернативные (возобновляемые) источники энергии. К ним можно отнести энергию ветра.
Для преобразования кинетической энергии ветра в электрическую используют ветрогенераторы. Современные ветроустановки работают при скоростях ветра от 3—4 м/с до 25 м/с. Их мощность зависит от площади, заметаемой лопастями генератора. К примеру, турбина мощностью 3 МВт (V90) производства датской фирмы Vestas имеет общую высоту 115 метров, высоту башни 70 метров и диаметр лопастей 90 метров.
Стационарные ветроэнергетические установки (ВЭУ) способны обеспечить электрическим питанием жилой дом или небольшой производственный объект, накапливать в аккумуляторах необходимый ресурс электроэнергии для применения в периоды отсутствия ветра, функционировать в сочетании с дизельными или солнечными генераторами, а также экономить энергию при использовании центральной электросети. Мобильные ветряные электростанции могут применяться для подзарядки автомобильных аккумуляторов или для непосредственного питания электропотребителей (радиостанции, бытовая техника и т.д.).
Ветрогенераторы с тремя лопастями и горизонтальной осью вращения получили большее распространение, чем 2-х лопастные. Были попытки создать ветроустановки с ортогональной конструкцией, то есть с вертикальным расположением оси вращения. Их преимуществом является малая скорость ветра, необходимая для начала работы, а недостатком - механизм торможения. Ортогональные ветроагрегаты не получили распространения в ветроэнергетике.
Наиболее благоприятными местами эксплуатации ветрогенераторов считаются прибрежные зоны. В море (на расстоянии 10—12 км от берега) строятся офшорные ветряные электростанции. Башни таких станций устанавливают на фундаменты из свай, забитых на глубину до 30 метров. Используются и другие типы подводных фундаментов, а также плавающие основания. Первый прототип плавающей ветряной турбины построен компанией H Technologies BV в декабре 2007 года. Ветрогенератор мощностью 80 кВт установлен на плавающей платформе в 10,6 морских милях от берега Южной Италии на участке моря глубиной 108 метров. 5 июня 2009 года компании Siemens AG и норвежская Statoil объявили об установке первой в мире коммерческой плавающей ветроэнергетической турбины мощностью 2,3 МВт(производства Siemens Renewable Energy).
Среди населения наибольшим спросом пользуются ветряные электростанции относительно небольшой мощности 2-5 кВт из-за их невысокой стоимости. Такой станции вполне хватит (при среднегодовой скорости ветра 3-4 м/c) для полного энергообеспечения загородного дома средних размеров, кафе, станций техобслуживания и т.п.
В сравнении с традиционными электрогенераторами, работающими на топливе (бензин, дизель), использование ветряных электростанций в долгосрочной перспективе является наиболее выгодным вариантом. К тому же отсутствуют вредные выбросы, загрязняющие окружающую среду. Ветряные станции отличаются и автономностью, что позволяет использовать их в удаленных местах, где затруднено постоянное снабжение топливными ресурсами, к примеру, северные территории, тайга, прибрежные острова или корабли дальнего плавания (ветрогенераторы для плавательных средств отличаются от наземных водонепроницаемостью, компактностью и меньшим весом).