COMPARISON OF THE TECHNICAL PARAMETERS OF WIND POWER PLANTS (WPP) AND TIDAL POWER PLANTS (TPP) USED IN AREAS WITH LOW NATURAL ENERGY POTENTIALS
Wind power plants (WPP) and a small tidal power plants (TPP) – up to 1000 kW, are most suitable for use in remote regions with low natural energy potentials. In regions in which the constancy of force and the stability of wind directions are not typical, the efficiency of the wind turbine is reduced...
Saved in:
| Date: | 2017 |
|---|---|
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine
2017
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/21 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Vidnovluvana energetika |
| Download file: |  |
Institution
Vidnovluvana energetika| _version_ | 1871103060736999424 |
|---|---|
| author | Permynov, Y. Volkov, L. Permynova, S. |
| author_facet | Permynov, Y. Volkov, L. Permynova, S. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "Y. Permynov",
"institution": "Institute of Renewable Energy, NAS of Ukraine"
},
{
"author": "L. Volkov",
"institution": "Institute for Environmental Management and Sustainable usage of Natural Resources"
},
{
"author": "S. Permynova",
"institution": "Institute for Environmental Management and Balanced Nature"
}
] |
| author_sort | Permynov, Y. |
| baseUrl_str | https://ve.org.ua/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-18T06:32:06Z |
| description | Wind power plants (WPP) and a small tidal power plants (TPP) – up to 1000 kW, are most suitable for use in remote regions with low natural energy potentials. In regions in which the constancy of force and the stability of wind directions are not typical, the efficiency of the wind turbine is reduced. Therefore, when choosing alternative energy supply sources for such regions, it is advisable to make a comparative assessment of the wind turbines and other available types of facilities efficiency, one of which the tidal power plants can be. For this purpose the calculations of synchronous generators with excitation from permanent magnets was made, to compare their parameters in WPP and TPP with the similar power (600 kW). The calculation results demonstrate a number of advantages of the aggregate part of the tidal station, such as higher efficiency, smaller mass-dimensional characteristics and, correspondingly, a reduction in the cost of materials up to 4 times. All of the factors described above and calculation methods should be taken into account in the framework of an integrated approach in the development of the energy supply concept for the region where the necessary natural conditions for the tidal power plants installation are avaliable. |
| first_indexed | 2025-07-17T11:36:58Z |
| format | Article |
| fulltext |
ВІТРОЕНЕРГЕТИКА ISSN 1819-8058
Відновлювана енергетика. 2017. № 4 52
УДК 621.311.212
СРАВНЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ВЕТРОУСТАНОВОК (ВЭУ) И
ПРИЛИВНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ (ПЭС) ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ В ЗОНАХ С
НЕВЫСОКИМИ ПРИРОДНЫМИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМИ ПОТЕНЦИАЛАМИ
Ю.Н.Перминов, канд.техн.наук,
Институт возобновляемой энергетики НАН Украины, 02094, м. Киев, ул. Гната Хоткевича, 20А,
тел./факс +38-044-206-28-09, e-mail: renewable@ukr.net
Orcid: 0000–0001–5604–8327.
Л.В.Волков,
Институт экологического управления и сбалансированного природопользования, 02002, г. Киев, ул. Никольско –
Слободская, 6 -Д
Тел./факс +38-044-541-10-11, e-mail: polisvett@gmail.com
Orcid: 0000–0003–1988–9666.
С.Ю.Перминова,
Институт экологического управления и сбалансированного природопользования, 02002, г. Киев, ул. Никольско – Слобод-
ская, 6 -Д
Тел./факс +38-044-541-10-11, e-mail: polisvett@gmail.com
Orcid: 0000-0003-0550-6548.
На основе расчетов синхронных генераторов с возбуждением от постоянных магнитов проведено сравнение их парамет-
ров при использовании в ВЭУ и ПЭС соизмеримой мощности. Библ. 9, табл. 1.
Ключевые слова: ветроустановки, приливные электростанции, генераторы, постоянные магниты.
COMPARISON OF THE TECHNICAL PARAMETERS OF WIND POWER PLANTS
(WPP) AND TIDAL POWER PLANTS (TPP) USED IN AREAS WITH LOW NATURAL
ENERGY POTENTIALS
Permynov Y., candidate of technical sciences,
Institute of Renewable Energy, NAS of Ukraine, Hnata Khotkevycha, 20А, 02094, Kyiv-94, Ukraine,
Phone/fax: +38-044-206-28-09, e-mail: renewable@ukr.net
Orcid: 0000–0001–5604–8327.
Volkov L.,
Institute for Environmental Management and Balanced Nature,
Mykilsko-Slobidska Str., 6-D, 02002, Kyiv-02, Ukraine
Phone./fax: +38-044-541-10-11
e-mail: polisvett@gmail.com
Orcid: 0000–0003–1988–9666.
Permynova S.
Institute for Environmental Management and Balanced Nature,
Mykilsko-Slobidska Str., 6-D, 02002, Kyiv-02, Ukraine
Phone./fax: +38-044-541-10-11
e-mail: polisvett@gmail.com
Orcid: 0000-0003-0550-6548.
The calculations of synchronous generators with excitation from permanent magnets was made, to compare their parameters in a
similar power wind power plants (WPP) and tidal power plants (TPP). Referenses 9, tabl. 1.
Keywords: hydropower, small hydropower, tidal power stations, tidal power plants, wind power plants, wind turbines, generators,
permanent magnets.
© Ю.Н.Перминов, Л.П.Волков, С.Ю.Перминова, 2017
ВІТРОЕНЕРГЕТИКА ISSN 1819-8058
Відновлювана енергетика. 2017. № 4 53
Перминов Ю.Н.
Permynov Y.
Сведения об авторе: старший научный
сотрудник отдела ветроэнергетики инсти-
тута возобновляемой энергетики НАН
Украины.
Образование: окончил в 1968 г. Киевский
политехнический институт по специаль-
ности «Электрические машины и аппара-
ты».
Область научных интересов: ветрогенера-
торы, гидрогенераторы, устройства с по-
стоянными магнитами.
Публикации: 80.
Information about the author: Senior Re-
searcher at Institute for Renewable Energy,
National Academy of Sciences of Ukraine.
Education: graduated from the Kiev Poly-
technic Institute in 1968 with a degree in
Electrical Machines and Apparatuses.
Area of researches: wind power systems,
small capacity wind units, hydrogenerators,
devices with permanent magnets
Publications: 83.
Волков Л.П.
Volkov L.
Сведения об авторе: старший научный
сотрудник отдела научно - методического
обеспечения Института экологического
управления и сбалансированного приро-
допользования, г. Киев.
Образование: окончил в 1959 г. Москов-
ский энергетический институт (МЭИ) по
специальности «Электрификация про-
мышленных предприятий».
Область научных интересов: электропри-
вод, электрические машины.
Публикации: 20.
Information about the author: Senior Re-
searcher at Institute for Environmental Man-
agement and Balanced Nature.
Education: graduated from the Moscow
Power Engineering Institute in 1959 with a
degree in Electrification of Industrial Enter-
prises
Area of researches: wind power systems,
small capacity wind units, hydrogenerators,
devices with permanent magnets
Publications: 21.
Перминова С.Ю.
Permynova S.
Сведения об авторе: начальник отдела
научно - методического обеспечения Ин-
ститута экологического управления и сба-
лансированного природопользования
Образование: окончила в 2004 году Ки-
евский национальный университет строи-
тельства и архитектуры по специальности
«Экологическая безопасность».
Область научных интересов: возобнов-
ляемые источники энергии, зеленое
строительство; экологический менедж-
мент, аудит и оценка жизненного цикла
продукции (ISO 14000)
Публикации: 23.
Information about the author: Head of the
Scientific and Methodological Support De-
partment at Institute for Environmental Man-
agement and Balanced Nature
Education: graduated from the Kyiv Na-
tional University of Construction and Archi-
tecture in 2004 with a degree in Environ-
mental Safety.
Area of researches: renewable sources of
energy, green building; environmental man-
agement, audit and life cycle assessment (ISO
14000)
Publications: 23.
ВЭУ и ПЭС небольшой мощности (до
1000 кВт) наиболее целесообразно использовать
в удаленных от сетей регионах с невысокими
природными энергетическими потенциалами [1].
Применение ВЭУ или ПЭС определяется
конкретными природными, экономическими и
другими факторами. Для случая, когда появляет-
ся альтернатива использования той или иной
станции в регионе, целесообразно сравнение этих
станций, в т.ч. по техническим параметрам.
Ветер, как источник энергии, характеризует-
ся непостоянством силы и направления во време-
ни, низкой плотностью – 1,3 кг/м3. Поэтому при
проектировании станций пользуются усреднен-
ными значениями скорости ветра. В Украине
часто принимается расчетное значение скорости
ветра 8 м/с, исходя из карты ветропотенциала
Украны, где средняя скорость ветра составляет 4-
5 м/с (Херсонская область, Крым, Карпаты), с
учетом временного периодического превышения
этой величины. Зарубежные изготовители ВЭУ в
основном принимают значение скорости 10-14 м/с.
Приливная энергия океана отличается посто-
янством величины во времени (в суточном, ме-
сячном, сезонном и многолетнем периодах) и не
зависит от водности года [3]. Запас приливной
ВІТРОЕНЕРГЕТИКА ISSN 1819-8058
Відновлювана енергетика. 2017. № 4 54
энергии планеты способен обеспечить до 15%
современного энергопотребления [2]. В отличие
от воздуха, морская вода имеет несоизмеримо
большую плотность – 1020 кг/м3.
Кроме того, положительными аспектами
ПЭС являются также благоприятные экологиче-
ские характеристики работы (в отличие от тепло-
, гидро- и атомных электростанций, работа ПЭС
не связана с загрязнением атмосферы вредными
выбросами, необходимостью затопления терри-
торий, высокой потенциальной опасностью) [3].
В настоящее время построены и успешно
эксплуатируются ПЭС во Франции, США, Кана-
де, России и Китае [2, 3]. Тем не менее, энергия
приливов и отливов все еще используется недос-
таточно, по причине ограниченной доступности
мест с высокими приливами и ее относительно
высокой стоимости [3].
Снижения стоимости вырабатываемой энер-
гии можно достичь путем усовершенствования
технологий и конструкций ПЭС [4]. В частности,
использование в агрегатных частях ВЭУ и ПЭС
синхронных генераторов с возбуждением от по-
стоянных магнитов с высокой удельной энергией
(NdFeB, SmCo) позволит упростить их конструк-
цию и повысить КПД [5].
Целью данной статьи является сравнение
эффективности использования ПЭС и ВЭУ соиз-
меримой мощности (600 кВт) по техническим и
другим параметрам при их использовании в зо-
нах с невысокими природными энергетическими
потенциалами.
При этом если для ВЭУ принято значение
скорости 8 м/с, то для ПЭС принято значение ве-
личины среднеквадратичной амплитуды прилива
за месяц Аср = 1,35, ориентируясь на Кислогуб-
скую ПЭС (Россия), где величина прилива незна-
чительная – около 4-4,5 м. Амплитуды (отклоне-
ние уровня прилива от среднего уровня моря) и
формы приливо-отливных волн на разных побе-
режьях мирового океана существенно различа-
ются, что связано с такими факторами, как глу-
бина, конфигурация береговой линии и др. Раз-
личными являются и величины приливов (раз-
ность уровня воды при максимальном подъеме и
минимальном снижении за период прилива) на
разных морских побережьях. Так, максимальная
величина прилива, составляющая 19,5 м, наблю-
далась в Канаде в заливе Фанди на побережье
Атлантического океана [4].
Исходные номинальные параметры генера-
торов, принятые для расчетов:
– мощность P = 600 кВт;
– фазное напряжение Uф = 690 Вт;
– частота выходного напряжения ƒ = 50 Гц.
Расчёт параметров ВЭУ.
Мощность ветрового потока P, Bт, определя-
ется по формуле:
3
2
S
P
, (1)
где ρ = 1,3 кг/м3 – плотность воздуха; υ = 8 м/с –
скорость ветра; κ ≈ 0,38 – коэффициент исполь-
зования энергии ветра.
Таким образом, площадь ометаемой про-
верхности S составит:
3
2
3 3
2 2 600 10
4744 м
1,3 8 0,38
P
S
. (2)
Диаметр ветроколеса D будет равен:
4744
78 м
0,785 0,785
S
D . (3)
Скорость вращения ветроколеса ω определя-
ется из соотношения:
7 8
1, 43рад/с (14,3 об/мин)
39
z
R
, (4)
где z' = 7 – коэффициент быстроходности ветро-
колеса; R = 39 м – радиус ветроколеса.
Электромагнитный момент генератора:
3600 10
419580Нм
1,43
э
P
M
. (5)
Электромагнитный момент можно опреде-
лить по формуле:
3
э i б pM A B D , (6)
где αi ≈ 0,72 – коэффициент полюсного перекры-
тия;
325 10 А/мА – линейная нагрузка;
Вб = 0,72 Тл – предварительное значение индук-
ции в рабочем зазоре; λ = 0,3 – отношение длины
пакета ротора lp к его диаметру Dp:
0,3
p
p
l
D
. (7)
ВІТРОЕНЕРГЕТИКА ISSN 1819-8058
Відновлювана енергетика. 2017. № 4 55
С учетом (6) диаметр ротора Dp можно опре-
делить так:
3
3
3
419580
3,25 м.
0,72 25 10 0,72 3,14 0,3
э
p
i б
M
D
A B
(8)
Число пар полюсов равно:
60 50 60
214
14,3
f
p
n
. (9)
Площадь рабочего зазора:
3 2
2
3,14 3,25 0,72 0,976
2 214
16,75 10 м ,
p i p
б
D l
S
p
(10)
где длина пакета ротора lp с учетом (7) составит:
0,3 3, 25 0,976 мp pl D .
Полезный поток на пару полюсов:
3
3
0,72 16,75 10
12,06 10 Вб.
б б бB S
(11)
Далее по величине потока рассчитывается
обмотка, магнитная система, параметры маши-
ны в соответствии с методикой расчета, приве-
денной в [6–8]. Результаты расчета приведены
в таблице 1.
Расчёт параметров ПЭC. Для создания
ПЭС необходимы природные условия, вклю-
чающие:
– приливы величиной не менее 3-5 м (раз-
ность уровня воды при максимальном подъеме и
минимальном снижении за период прилива);
– контур береговой линии (желательно с об-
разованием залива), позволяющий отделить от
моря бассейн для работы ПЭС при минимальной
длине и высоте перегораживающей плотины.
Энергетические параметры ПЭС с полусу-
точным приливом [2] определяются так:
21,97 срЭ А F , (12)
6 2225 10 срN А F , (13)
где Э – выработка энергии в год, кВт∙ч; N – сред-
няя установленная мощность, кВт; Аср – средне-
квадратичная амплитуда за лунный месяц; F –
средняя площадь поверхности бассейна в преде-
лах приливных колебаний уровня, м2 [3].
По формуле (13) при принятом значении
Аср = 1,35 м и площади бассейна
S = (1200×1200) м2 установленная мощность
агрегата Nуст, кВт, составит:
6 2225 10 1,35 1440000 590,5 кВтустN .
Агрегатная часть ПЭС может быть представ-
лена капсульным электроагрегатом горизонталь-
ного расположения, т.к. при вертикальном рас-
положении теряется существенная часть потен-
циальной энергии [3].
Принятый диаметр входного отверстия каме-
ры D1 = 3,75 м. Диаметр турбины Dтурб ≈ 0,88∙D1 =
= 0,88∙3,75 = 3,3 м. Диаметр капсулы Dкапс ≈
≈ 0,8∙Dтурб = 0,8∙3,3 = 2,64 м.
Скорость рабочего потока:
3
3
3
2
2 590,5 10
5,34 м/с,
1020 8,54 0,89
уст
турб
N
V
S
(14)
где ρ = 1020 кг/м3 – плотность морской воды;
κ ≈ 0,85÷0,87 – КПД турбины; Sтурб – площадь
омываемой поверхности турбины:
2 2
0,785
0,785 3,3 8,54 м
турб турбS D
. (15)
Расчетная величина расхода Q составит:
38,54 5,34 45,6 м /cтурбQ S V . (16)
Расчетная величина напора Н:
590,5
1, 48 м
9,8 9,8 45,6 0,89
устN
H
Q
. (17)
Значение угловой скорости по турбине ω
принимается равным скорости близкого по усло-
виям эксплуатации и параметрам агрегата [3]:
=7,85 рад/с (75 об/мин) . (18)
Электромагнитный момент генератора по
установленной мощности Мэ определяем по
формуле (5):
3590,5 10
75222 Нм
7,85
уст
э
N
M
. (19)
Диаметр ротора Dp определяем по формуле (8):
ВІТРОЕНЕРГЕТИКА ISSN 1819-8058
Відновлювана енергетика. 2017. № 4 56
3
3
3
75222
1,75м.
0,72 25 10 0,82 3,14 0,3
э
p
i б
M
D
A B
(20)
Активная длина ротора с учетом соотноше-
ния (7) составит:
0,3 1,75 0,52 м.p pl D (21)
Число пар полюсов определяем аналогично (9):
60 50 60
40.
75
f
p
n
(22)
Площадь рабочего зазора рассчитываем по
формуле (10):
3 2
2
3,14 1,75 0,52 0,72
2 40
25,70 10 м .
p p i
б
D l
S
p
(23)
Полезный поток на пару полюсов рассчиты-
вается аналогично (11):
3
3
0,82 35,7 10
29,2 10 Вб.
б б бB S
(24)
Далее по величине магнитного потока рас-
считывается обмотка, магнитная система, пара-
метры машины в соответствии с методикой рас-
чета, приведенной в [6–9].
Таблица 1. Сравнение характеристик ветроустановок и приливных электростанций
Характеристика генератора Тип генератора №
п/п Название и обозначение параметра Ед.
измер.
ветро-
генератор
гидро-
генератор
1 Номинальная мощность Pн кВт 600 590
2 Номинальное фазное напряжение Uф В 690 690
3 Фазный ток Iф А 333 285
4 Номинальные обороты nн об/мин 14 75
5 Электромагнитный момент Mэ Нм 419580 75222
6 Частота напряжения ƒ Гц 50 50
7 Число фаз mф – 3 3
8 Плотность воздуха /воды ρ кг/м3 1,3 1020
9 Диаметр ветроколеса/ турбины D/Dтурб м 78 3,3
10 КПД ветроколеса /турбины ηт – 0,38 0,85
11 Площадь водного бассейна Sб км2 – 1,44
12 Диаметр ротора Dр м 3,25 1,75
13 Активная длина ротора lр м 0,97 0,52
14 КПД генератора ηг – 0,83 0,9
15 Удельные потери с поверхности генератора (капсулы) Pуд Вт/м2 8990 9516
16 Число пар полюсов р – 214 40
17 Число зубцов статора z – 1284 240
18 Высота магнита hм мм 10 10
19 Ширина магнита bм мм 24 68
20 Длина магнита lм мм 976 525
21 Индукция в зазоре Bб Тл 0,72 0,82
22 Диаметр статора (капсулы) Dк м 3,43 1,904
23 Длина статора lк м 0,99 0,545
24 Масса магнитов (NdFeB) mм кг 772 222
25 Масса проводов mпр кг 726 204
26 Масса стали mст кг 6233 1946
27 Суммарная масса генератора ∑m кг 7731 2372
28 Цена магнитов Цм у.е. 92640 26640
29 Цена провода Цпр у.е. 7510 2110
30 Цена стали Цст у.е. 21493 6710
31 Общая стоимость материалов генератора ∑Ц у.е. 121643 35460
ВІТРОЕНЕРГЕТИКА ISSN 1819-8058
Відновлювана енергетика. 2017. № 4 57
Результаты расчета ветрогенератора для ВЭУ и
гидрогенератора для ПЭС с возбуждением от по-
стоянных магнитов с высокой удельной энергией
(NdFeB) для электростанций соизмеримой мощно-
сти (около 600 кВт) представлены в таблице 1. На
основании анализа результатов данных таблицы
можно сделать следующие выводы.
Ветроколесо и гидротурбина капсульного
гидроагрегата горизонтального расположения
являются преобразователями кинетической энер-
гии потоков воздуха и воды во вращательное
движение ветроколеса, гидротурбины, электри-
ческих генераторов. При этом установлено, что
мощность 600 кВт может быть получена от пото-
ка воздуха со скоростью 8 м/с при диаметре вет-
роколеса 78 м и частоте его вращения 14 об/мин.
Аналогичная мощность может быть достиг-
нута приливной станцией при использовании
энергетического потенциала водного бассейна
площадью 1,44 км2 со среднеквадратичной ам-
плитудой прилива за лунный месяц Аср = 1,35 м
при движении потока воды со скоростью 5,34 м/с
через входное отверстие камеры гидроагрегата
диаметром 3,75 и диаметре турбины 3,3 м, что
обеспечит частоту вращения турбины 75 об/мин.
Электромагнитный момент гидрогенератора
существенно меньше (75222 Нм), чем момент
ветрогенератора (419580 Нм) за счет более высо-
кой частоты вращения гидрогенератора (75
об/мин и 14 об/мин).
Коэффициент использования энергии ветра
составляет ориентировочно 0,38 (38%), в то вре-
мя как КПД гидроагрегата 0,8-0,9.
Электромагнитный момент генератора опреде-
ляется произведением удельных электромагнитных
нагрузок (А × Вб) на объем ротора (6), потому оче-
видно, что объем и диаметр ротора гидрогенерато-
ра будут существенно меньше аналогичных пара-
метров ветрогенератора. Это определяет значи-
тельное уменьшение массогабаритных показателей
гидрогенератора и, соответственно, снижение
стоимости используемых материалов.
Установить корректно стоимость всей ветро-
установки и ПЭС не представляется возможным
ввиду отсутствия необходимой информации по
составляющим расходов. Однако известно, что
стоимость плотины ПЭС составляет около 10%
стоимости всей станции, а стоимость гидроагре-
гата – 50% стоимости всей ПЭС [3]. Стоимость
ветроустановки приблизительно определяется из
расчета 1000 у.е. на 1 кВт мощности.
Таким образом, при эксплуатации в условиях
невысокого природного энергетического потен-
циала использование ПЭС может иметь ряд пре-
имуществ, которые следует принять во внимание
при решении задач энергоснабжения потребите-
лей. В частности, ПЭС демонстрирует более вы-
сокий КПД, меньшие массогабаритные характе-
ристики и, соответственно, снижение стоимости
материалов до 4 раз.
1. Кузнєцов М.П. Методи оцінки випадкових параметрів
роботи енергосистем з інтегрованими вітровими електростанці-
ями. // Відновлювана енергетика. – 2014.– №1. – С. 69.
2. Ландау Ю., Сиренко Л. Гидроэнергетика и окру-
жающая среда, Киев, 2004 г., С. 36–39.
3. Бернштейн Л.Б. Приливные электростанции. –
М., Энергоатомиздат, 1987. – С. 38, 39.
4. Бернштейн Л. Б, Силаков В. Н., Усачев И. Н. и др. При-
ливные электростанции. – М.: АО "Институт Гидропроект", –
1994.
5. Перминов Ю.Н., Коханевич В.П., Шихайлов Н.А., Пер-
минова С.Ю. Определение параметров и основных размеров
генератора для приливных электростанций малой мощности
(до 1000 кВт) // Возобновляемая энергетика. – 2017.– №3 – С.
46–59.
6. Кудря С.А., Перминов Ю.Н. Некоторые особенности
расчета насыщенной магнитной цепи синхронного генера-
тора// Возобновляемая энергетика. – 2006.– №4.
7. Мхитарян Н.М., Кудря С.А., Перминов Ю.Н., Буденный
В.Ф. Проектирование синхронных генераторов для ветроуста-
новок малой мощности // Возобновляемая энергетика. – 2006. –
№1.
8. Кудря С.А., Перминов Ю.Н. О методах расчета маг-
нитных систем с постоянными магнитами // Возобновляемая
энергетика. – 2009.– №4
9. Кудря С.А., Перминов Ю.Н. Оптимизация системы
возбужения электрических машин // Возобновляемая энер-
гетика. – 2012.– №4
ПОРІВНЯННЯ ТЕХНІЧНИХ ПАРАМЕТРІВ ВІТРОУС-
ТАНОВОК (ВЕУ) І ПРИПЛИВНИХ ЕЛЕКТРОСТАН-
ЦІЙ (ПЕС) ПРИ ВИКОРИСТАННІ В ЗОНАХ ІЗ НЕВИ-
СОКИМИ ПРИРОДНИМИ ЕНЕРГЕТИЧНИМИ ПО-
ТЕНЦІАЛАМИ
Ю.Н.Перминов, канд.техн.наук,
Інститут відновлюваної енергетики НАН України, 02094,
м. Київ, вул. Гната Хоткевича, 20А
Тел./факс +38-044-206-28-09
e-mail: renewable@ukr.net
Orcid: 0000–0001–5604–8327.
ВІТРОЕНЕРГЕТИКА ISSN 1819-8058
Відновлювана енергетика. 2017. № 4 58
Л.В.Волков,
Інститут екологічного управління та збалансованого
природокористування, 02002,
м. Київ, вул. Микільско – Слобідська, 6 -Д
Тел./факс +38-044-541-10-11
e-mail: polisvett@gmail.com
Orcid: 0000–0003–1988–9666.
С.Ю.Перминова,
Інститут екологічного управління та збалансованого
природокористування, 02002,
м. Київ, вул. Микільско – Слобідська, 6 –Д
Тел./факс +38-044-541-10-11
e-mail: polisvett@gmail.com
Orcid: 0000-0003-0550-6548.
На основі розрахунків синхронних генераторів зі збуджен-
ням від постійних магнітів проведено порівняння їх пара-
метрів при використанні у ВЕУ і ПЕС співмірної потужно-
сті. Бібл. 9, табл.. 1.
Ключові слова: вітроустановки, припливні електростанції,
генератори, постійні магніти.
REFERENCES
1. Kuznetsov M.P. Evaluation methods for power systems
with integrated wind power plants // Renewable energy– 2014.–
№1. –p. 59-64
2. Landau Yu., Sirenko L. Hydroenergetics and the envi-
ronment, Kiev, 2004, p. 36-39
3. Bernstein L. B. Tidal power plants. –M., Energoa-
tomizdat, 1987. – p. 38, 394.
4. Bernstein L. B., Silakov V. N., Usachev I. N. and others.
Tidal power plants. – M.: JSC "Institute Hydroproject" – 1994.
5. Permynov Y., Kokhanevich V., Shikhailov N., Permynova
S. Determination of parameters and basic dimensions of the
generator for low power tidal plants (up to 1000 kW)// Renew-
able energy. – 2017. – №3. –p. 46-59
6. Kudrya S.A., Perminov Y.N. Some features of calculation
of the saturated magnetic circuit of a synchronous generator //
Renewable energy. – 2006.– №4
7. Mkhitaryan N. M., Kudrya S.A., Perminov Yu.N.,
Budenny V.F. Design of synchronous generators for low-power
installations of low power // Renewable energy. – 2006. №1
8. Kudrya S.A., Perminov Yu.N. Methods of calculation of
magnetic systems with permanent magnets // Renewable energy.
– 2009.– №4
9. Kudrya S.A., Perminov Yu.N. Optimization of the excitation
system of electric machines// Renewable energy. – 2012.– №4
SYNOPSES
Wind power plants (WPP) and a small tidal power plants
(TPP) – up to 1000 kW, are most suitable for use in remote re-
gions with low natural energy potentials. In regions in which the
constancy of force and the stability of wind directions are not
typical, the efficiency of the wind turbine is reduced. Therefore,
when choosing alternative energy supply sources for such re-
gions, it is advisable to make a comparative assessment of the
wind turbines and other available types of facilities efficiency,
one of which the tidal power plants can be. For this purpose the
calculations of synchronous generators with excitation from
permanent magnets was made, to compare their parameters in WPP
and TPP with the similar power (600 kW). The calculation results
demonstrate a number of advantages of the aggregate part of the
tidal station, such as higher efficiency, smaller mass-dimensional
characteristics and, correspondingly, a reduction in the cost of
materials up to 4 times. All of the factors described above and
calculation methods should be taken into account in the
framework of an integrated approach in the development of the
energy supply concept for the region where the necessary natural
conditions for the tidal power plants installation are avaliable.
Стаття надійшла до редакції 06.11.17
Остаточна версія 08.12.17
|
| id | veorgua-article-21 |
| institution | Vidnovluvana energetika |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Russian |
| last_indexed | 2026-07-19T01:02:12Z |
| publishDate | 2017 |
| publisher | Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | veorgua/b7/47009ad7874a0a03cee760c7924043b7.pdf |
| spelling | veorgua-article-212026-07-18T06:32:06Z COMPARISON OF THE TECHNICAL PARAMETERS OF WIND POWER PLANTS (WPP) AND TIDAL POWER PLANTS (TPP) USED IN AREAS WITH LOW NATURAL ENERGY POTENTIALS СРАВНЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ВЕТРОУСТАНОВОК (ВЭУ) И ПРИЛИВНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ (ПЭС) ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ В ЗОНАХ С НЕВЫСОКИМИ ПРИРОДНЫМИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМИ ПОТЕНЦИАЛАМИ ПОРІВНЯННЯ ТЕХНІЧНИХ ПАРАМЕТРІВ ВІТРОУСТАНОВОК (ВЕУ) І ПРИПЛИВНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ (ПЕС) ПРИ ВИКОРИСТАННІ В ЗОНАХ ІЗ НЕВИСОКИМИ ПРИРОДНИМИ ЕНЕРГЕТИЧНИМИ ПОТЕНЦІАЛАМИ Permynov, Y. Volkov, L. Permynova, S. hydropower small hydropower tidal power stations tidal power plants wind power plants wind turbines generators permanent magnets постійні магніти генератори припливні електростанції вітроустановки ветроустановки приливные электростанции генераторы постоянные магниты Wind power plants (WPP) and a small tidal power plants (TPP) – up to 1000 kW, are most suitable for use in remote regions with low natural energy potentials. In regions in which the constancy of force and the stability of wind directions are not typical, the efficiency of the wind turbine is reduced. Therefore, when choosing alternative energy supply sources for such regions, it is advisable to make a comparative assessment of the wind turbines and other available types of facilities efficiency, one of which the tidal power plants can be. For this purpose the calculations of synchronous generators with excitation from permanent magnets was made, to compare their parameters in WPP and TPP with the similar power (600 kW). The calculation results demonstrate a number of advantages of the aggregate part of the tidal station, such as higher efficiency, smaller mass-dimensional characteristics and, correspondingly, a reduction in the cost of materials up to 4 times. All of the factors described above and calculation methods should be taken into account in the framework of an integrated approach in the development of the energy supply concept for the region where the necessary natural conditions for the tidal power plants installation are avaliable. На основе расчетов синхронных генераторов с возбуждением от постоянных магнитов проведено сравнение их параметров при использовании в ВЭУ и ПЭС соизмеримой мощности. Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2017-12-14 Article Article application/pdf https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/21 Vidnovluvana energetika ; No. 4 (51) (2017): Scientific and Applied Journal Vidnovluvana energetika; 52-58 Возобновляемая энергетика; ##issue.no## 4 (51) (2017): Научно-прикладной журнал Возобновляемая энергетика; 52-58 Відновлювана енергетика; № 4 (51) (2017): Науково-прикладний журнал Відновлювана енергетика; 52-58 2664-8172 1819-8058 ru https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/21/15 Copyright (c) 2017 Y. Permynov, L. Volkov, S. Permynova https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |
| spellingShingle | hydropower small hydropower tidal power stations tidal power plants wind power plants wind turbines generators permanent magnets Permynov, Y. Volkov, L. Permynova, S. COMPARISON OF THE TECHNICAL PARAMETERS OF WIND POWER PLANTS (WPP) AND TIDAL POWER PLANTS (TPP) USED IN AREAS WITH LOW NATURAL ENERGY POTENTIALS |
| title | COMPARISON OF THE TECHNICAL PARAMETERS OF WIND POWER PLANTS (WPP) AND TIDAL POWER PLANTS (TPP) USED IN AREAS WITH LOW NATURAL ENERGY POTENTIALS |
| title_alt | СРАВНЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ВЕТРОУСТАНОВОК (ВЭУ) И ПРИЛИВНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ (ПЭС) ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ В ЗОНАХ С НЕВЫСОКИМИ ПРИРОДНЫМИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМИ ПОТЕНЦИАЛАМИ ПОРІВНЯННЯ ТЕХНІЧНИХ ПАРАМЕТРІВ ВІТРОУСТАНОВОК (ВЕУ) І ПРИПЛИВНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ (ПЕС) ПРИ ВИКОРИСТАННІ В ЗОНАХ ІЗ НЕВИСОКИМИ ПРИРОДНИМИ ЕНЕРГЕТИЧНИМИ ПОТЕНЦІАЛАМИ |
| title_full | COMPARISON OF THE TECHNICAL PARAMETERS OF WIND POWER PLANTS (WPP) AND TIDAL POWER PLANTS (TPP) USED IN AREAS WITH LOW NATURAL ENERGY POTENTIALS |
| title_fullStr | COMPARISON OF THE TECHNICAL PARAMETERS OF WIND POWER PLANTS (WPP) AND TIDAL POWER PLANTS (TPP) USED IN AREAS WITH LOW NATURAL ENERGY POTENTIALS |
| title_full_unstemmed | COMPARISON OF THE TECHNICAL PARAMETERS OF WIND POWER PLANTS (WPP) AND TIDAL POWER PLANTS (TPP) USED IN AREAS WITH LOW NATURAL ENERGY POTENTIALS |
| title_short | COMPARISON OF THE TECHNICAL PARAMETERS OF WIND POWER PLANTS (WPP) AND TIDAL POWER PLANTS (TPP) USED IN AREAS WITH LOW NATURAL ENERGY POTENTIALS |
| title_sort | comparison of the technical parameters of wind power plants (wpp) and tidal power plants (tpp) used in areas with low natural energy potentials |
| topic | hydropower small hydropower tidal power stations tidal power plants wind power plants wind turbines generators permanent magnets |
| topic_facet | hydropower small hydropower tidal power stations tidal power plants wind power plants wind turbines generators permanent magnets постійні магніти генератори припливні електростанції вітроустановки ветроустановки приливные электростанции генераторы постоянные магниты |
| url | https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/21 |
| work_keys_str_mv | AT permynovy comparisonofthetechnicalparametersofwindpowerplantswppandtidalpowerplantstppusedinareaswithlownaturalenergypotentials AT volkovl comparisonofthetechnicalparametersofwindpowerplantswppandtidalpowerplantstppusedinareaswithlownaturalenergypotentials AT permynovas comparisonofthetechnicalparametersofwindpowerplantswppandtidalpowerplantstppusedinareaswithlownaturalenergypotentials AT permynovy sravnenietehničeskihparametrovvetroustanovokvéuiprilivnyhélektrostancijpéspriispolʹzovaniivzonahsnevysokimiprirodnymiénergetičeskimipotencialami AT volkovl sravnenietehničeskihparametrovvetroustanovokvéuiprilivnyhélektrostancijpéspriispolʹzovaniivzonahsnevysokimiprirodnymiénergetičeskimipotencialami AT permynovas sravnenietehničeskihparametrovvetroustanovokvéuiprilivnyhélektrostancijpéspriispolʹzovaniivzonahsnevysokimiprirodnymiénergetičeskimipotencialami AT permynovy porívnânnâtehníčnihparametrívvítroustanovokveuípriplivnihelektrostancíjpesprivikoristannívzonahíznevisokimiprirodnimienergetičnimipotencíalami AT volkovl porívnânnâtehníčnihparametrívvítroustanovokveuípriplivnihelektrostancíjpesprivikoristannívzonahíznevisokimiprirodnimienergetičnimipotencíalami AT permynovas porívnânnâtehníčnihparametrívvítroustanovokveuípriplivnihelektrostancíjpesprivikoristannívzonahíznevisokimiprirodnimienergetičnimipotencíalami |