Analiza parametrów i sposobu sterowania obciążeniem turbiny wiatrowej małej mocy i jej generatora dla pracy w lokalizacjach o różnej średniej prędkości wiatru

• Autorzy: Lepszy Sebastian , Rulik Sebastian

Warianty tytułu

EN

Analysis of parameters and control methods for small-scale wind turbines and their generators in locations with different average wind speeds

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Ze względu na trudności związane z rozwojem produkcji energii z ogniw fotowoltaicznych proponuje się obecnie przekierowanie wsparcia na rozwój energetyki wiatrowej i magazynowanie energii, również w instalacjach prosumenckich. Szerokie rozpowszechnienie produkcji energii z wiatru wykorzystujących instalacje małej mocy, wymaga dokładniejszych analiz opłacalności jak i zrozumienia charakterystyk i ograniczeń turbin wiatrowych. W artykule przedstawiono możliwości produkcji energii elektrycznej wynikające z rozkładu gęstości prawdopodobieństwa prędkości wiatru w dwóch lokalizacjach. Uwagę zwrócono na zależność ilości energii uzyskiwanej w poszczególnych przedziałach prędkości, która prowadzi do wniosków dotyczących proporcji pomiędzy mocą turbiny wiatrowej i mocą maksymalną jej generatora W pracy również analizowano wpływ proporcji pomiędzy wielkością turbiny wiatrowej i generatora na bezpieczeństwo eksploatacji pod względem obciążenia termicznego. Poruszono również tematykę maksymalizacji produkcji energii poprzez odpowiedni sposób sterowania, porównując pracę turbiny wiatrowej pracującej z maksymalną mocą mechaniczną dla danej prędkości wiatru i maksymalną mocą elektryczną wynikającą ze zmiennej sprawności generatora.

EN

Due to the challenges associated With the development of energy production from photovoltaic cells, it is currently proposed to redirect support towards the development of wind energy and energy storage, including in prosumer installations. The widespread production of energy from wind using small-scale installations requires more detailed profitability analyses as well as an understanding of the characteristics and limitations of small-scale wind turbines. The article presents the possibilities of electricity production based on the probability density distribution of wind speed in two locations. Attention is drawn to the relationship between the amount of energy obtained in specific speed ranges, which leads to conclusions regarding the proportion between the power of the wind turbine and the maximum power of its generator. The study also analyzes the impact of the proportion between the size of ‘ the Wind turbine and the generator on operational safety in terms of thermal load. The topic of maximizing energy production through appropriate control methods is also discussed, comparing the operation of a wind turbine working at maximum mechanical power for a given Wind speed and maximum electrical power resulting from the vari- able efficiency of the generator.

Słowa kluczowe

PL

turbina wiatrowa małej mocy; generator synchroniczny turbiny wiatrowej; charakterystyki turbiny wiatrowej

EN

small-scale wind turbine; wind turbine synchronous generator; wind turbine characteristics

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2024
• Tom: Nr 5
• Strony: 40--47
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Lepszy Sebastian

• Politechnika Śląska

• https://orcid.org/0000-0002-1442-9217

autor

Rulik Sebastian

• Politechnika Śląska

• https://orcid.org/0000-0001-9274-3722

Bibliografia

• [1] Bielecki S., Skoczkowski T., Galewski K.: Prosumencka energetyka fotowoltaiczna i wiatrowa w Polsce— analiza rozwoju. Rynek Energii 2(17 l )/2024
• [2] Baszczeńska O., Niesporek K.: Charakterystyki pracy połączonej farmy wiatrowej i fotowoltaicznej. Rynek Energii 2(165)/2023
• [3] Kotowicz J., Kwiatek B.: Analiza potencjału wytwórczego farmy wiatrowej. Rynek Energii 4(l43)/2019
• [4] https://www.gov.pl/web/archiwum-inwestycj e-rozwoj/dane-do—obliczen-energetycznych-budynkow
• [5] Gieras J. F., Wang R.—J.. Kamper M. J.: Axial Flux Permanent Magnet Brushless Machines; Kluwer Academic Publishers; Dordrecht /Boston/ London;2004
• [6] Latoufis K.C., Messinis G.M., Kotsampopoulos F.C., Hatziargyriou N.D.: Axial Flux Permanent Magnet Generator Design for Low Cost Manufacturing of Small Wind Turbines; Wind Engineering Volume 36, NO. 4, 2012 pp. 411-44