SE526063C2 - Wind turbine module, wind power including such wind turbine module, and wind turbine park - Google Patents
Wind turbine module, wind power including such wind turbine module, and wind turbine park Download PDFInfo
- Publication number
- SE526063C2 SE526063C2 SE0400458A SE0400458A SE526063C2 SE 526063 C2 SE526063 C2 SE 526063C2 SE 0400458 A SE0400458 A SE 0400458A SE 0400458 A SE0400458 A SE 0400458A SE 526063 C2 SE526063 C2 SE 526063C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- wind
- wind power
- wind turbine
- module
- power generators
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 7
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000008236 heating water Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
- F03D1/02—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor having a plurality of rotors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
- F03D9/10—Combinations of wind motors with apparatus storing energy
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2240/00—Components
- F05B2240/10—Stators
- F05B2240/12—Fluid guiding means, e.g. vanes
- F05B2240/122—Vortex generators, turbulators, or the like, for mixing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2240/00—Components
- F05B2240/10—Stators
- F05B2240/13—Stators to collect or cause flow towards or away from turbines
- F05B2240/131—Stators to collect or cause flow towards or away from turbines by means of vertical structures, i.e. chimneys
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
- Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
Description
n I! O o III 000 u o QIO 1000 Oil o Gul I\J UT KORT SAMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ett syfte med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en vindkraftverksmodul som ökar den vindkraftsgenererade elektriciteten på en begränsad anläggningsyta. n I! SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a wind turbine module which increases the wind power generated electricity on a limited plant area.
Det speciellt karakteristiska för en vindkraftverksmodul enligt föreliggande uppfinning framgår av patentkrav 1.The particular characteristic of a wind turbine module according to the present invention is stated in claim 1.
En fördel med en vindkraftverksmodul utformad enligt föreliggande uppfinning, med fyra vindkraftsgeneratorer, är att den vindkraftgenererade elektriciteten på en begränsad anläggningsyta ökas. Ytterligare en fördel med en vindkraftverksmodul enligt föreliggande uppfinning är att byggnadstekniken kan effektiviseras genom stordrifts- fördelar, dvs. investeringskostnaderna sänks och den vindkraftproducerade elektriciteten görs mer kommersiellt konkurrenskraftig.An advantage of a wind turbine module designed according to the present invention, with four wind power generators, is that the wind power generated electricity on a limited plant area is increased. A further advantage of a wind turbine module according to the present invention is that the building technology can be made more efficient through economies of scale, ie. investment costs are reduced and wind power-produced electricity is made more commercially competitive.
Ett ytterligare syfte med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett vindkraftsverk utnyttjande en vindkraftsmodul enligt föreliggande uppfinning, samt en vindkraftspark utnyttjande ett vindkraftverk enligt föreliggande uppfinning.A further object of the present invention is to provide a wind turbine utilizing a wind power module according to the present invention, and a wind farm utilizing a wind turbine according to the present invention.
Ytterliggare kännetecken och fördelar med föreliggande uppfinning kommer att framgå av följande beskrivning och efterföljande patentkrav. kommer att beskrivas närmare nedan med till Uppfinningen hänvisning den detaljerade beskrivningen av utföringsformer och de nædföljande figurerna, vilka endast illustrerar föreliggande uppfinning och således inte är begränsande för föreliggande uppfinning. 0 0000 00 0 0 0 0 0 0 000 0000 u o 0 000 00 l\) UI 526 063 KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Fig. 1 visar en sidovy av en vindkraftsmodul enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning.Additional features and advantages of the present invention will become apparent from the following description and appended claims. will be described in more detail below with reference to the Invention the detailed description of embodiments and the following figures, which only illustrate the present invention and thus are not limiting of the present invention. 0 0000 00 0 0 0 0 0 0 000 0000 u o 0 000 00 l \) UI 526 063 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 shows a side view of a wind power module according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 visar en frontvy av vindkraftsmodulen visad i fig. 1.Fig. 2 shows a front view of the wind power module shown in Fig. 1.
Fig. 3 illustrerar schematiskt en toppvy av vindkraftsmodulen visad i fig. 3.Fig. 3 schematically illustrates a top view of the wind power module shown in Fig. 3.
Fig. 4 illustrerar schematiskt en toppvy av en vindkraftsmodul enligt en alternativ utföringsform.Fig. 4 schematically illustrates a top view of a wind power module according to an alternative embodiment.
Fig. 5 illustrerar ett flertal vindkraftsmoduler sammansatta till ett flertal vindkraftverk.Fig. 5 illustrates a plurality of wind power modules assembled into a plurality of wind turbines.
Fig. 6 illustrerar schematiskt en vindkraftverkspark enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning.Fig. 6 schematically illustrates a wind farm according to an embodiment of the present invention.
DETALJERAD BESKRIVNING AV UTFÖRINGSFORMER I den följande beskrivningen ges, för förklarande och inte begränsande syften, specifika detaljer, såsom särskilda tekniker och tillämpningar, för att åstadkomma en grundlig förståelse av föreliggande uppfinning. Emellertid är det fackman uppfinning kan utföras i andra utföringsformer som skiljer uppenbart för en inom området att föreliggande från dessa specifika detaljer. I andra exempel utelämnas detaljerad beskrivning av välkända nætoder och anordningar för att inte fördunkla beskrivningen av föreliggande uppfinning med onödiga detaljer.DETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS In the following description, for explanatory and non-limiting purposes, specific details, such as particular techniques and applications, are provided in order to provide a thorough understanding of the present invention. However, it will be apparent to those skilled in the art that other embodiments may be practiced which will be apparent to one skilled in the art from the present invention. Other examples omit a detailed description of well-known network methods and devices so as not to obscure the description of the present invention with unnecessary details.
En första utföringsform av en vindkraftsmodul enligt föreliggande uppfinning kommer nu att beskrivas med hänvisning till fig. 1-3.A first embodiment of a wind power module according to the present invention will now be described with reference to Figs. 1-3.
En vindkraftsmodul 10 innefattar fyra separata individuella vindkraftsgeneratorer 1, 2, 3 och 4. Modulen 10 är uppbyggd 0000 Oc 0 0 I o Ino Il avec 000 II 0 I 0 I 000 CO I 0090 Oro Q 0 0 I Oll 000 OOOQ 000 S26 063 runt en modulstam 5 och de fyra generatorerna 1-4 är monterade på två liggande stammar 6, 7 som sticker ut i fyra riktningar från nmdulstammen 5. De liggande stammarna 6, 7 sticker ut 10-50 meter, eller mer, från modulstammen 5, framförallt i beroende av hur stora rotorblad som generatorerna 1-4 har. Vid exakt bestämning av avståndet från :modulstammen 5 -till respektive generator skall. bland annat till vindförhållandena på hänsyn tas anläggningsplatsen, vilken typ av generator som används, markförhållandena, längden på generatorernas rotor blad, inbördes avstånd mellan färdigställda vindkraftverk i en vindkraftverkpark, radavstånd i en vidkraftverkpark, mm.A wind power module 10 comprises four separate individual wind power generators 1, 2, 3 and 4. The module 10 is built 0000 Oc 0 0 I o Ino Il avec 000 II 0 I 0 I 000 CO I 0090 Oro Q 0 0 I Oll 000 OOOQ 000 S26 063 around a module stem 5 and the four generators 1-4 are mounted on two horizontal stems 6, 7 projecting in four directions from the module stem 5. The horizontal stems 6, 7 protrude 10-50 meters, or more, from the module stem 5, mainly depending on the size of the rotor blades that generators 1-4 have. When accurately determining the distance from: module module 5 -to each generator shell. among other things, the wind conditions are taken into account, the type of generator used, the ground conditions, the length of the generators' rotor blades, the mutual distance between completed wind turbines in a wind farm, row spacing in a wide power park, etc.
Generatorerna 1-4 sitter monterade på ändarna av stammarna 6, 7. Alla fyra generatorerna l-4 sitter monterade för drift i en gemensam vindriktning genom att stammarna 6 och 7 är fästa på nwdulstammen 5, som i sin tur är vridbart lagrad till andra moduler ingående i ett och samma vindkraftverk.Generators 1-4 are mounted on the ends of the stems 6, 7. All four generators 1-4 are mounted for operation in a common wind direction by the stems 6 and 7 being attached to the nwdul stem 5, which in turn is rotatably mounted to other modules. part of one and the same wind turbine.
Alternativt sitter stam 6 respektive 7 individuellt vridbart lagrade på en fast monterad modulstam 5 och generatorerna är parvis monterade för drift i en gemensam vindriktning, dvs. generatorer 1 och 3 respektive 2 och 4.Alternatively, trunks 6 and 7, respectively, are individually rotatably mounted on a fixedly mounted module trunk 5 and the generators are mounted in pairs for operation in a common wind direction, ie. generators 1 and 3 and 2 and 4 respectively.
För att optimera vinduppfângning är stammarna 6 respektive 7 positionerade i två plan, företrädesvis så att två femtedelar av totalhöjden av modulstammen 5 finns under stam 7, två femtedelar' mellan stam 6 och 7, samt en femtedel ovanför stam 6. Andra höjdledsplaceringar av stammarna 6 och 7 på modulstammen 5 anpassas företrädesvis med beaktande till rådande förhållanden på anläggningsplatsen, såsom beskrivet ovan. Ytterliggare hänsynstagande kan tas till bland annat längden hos stammarna 6 respektive 7, samt infästning av 'vajerstag. på Vidare sitter generator 2 och 4 positionerade stam 6 på lika långt avstånd från 00 O C00 Q 0 00 0: 0 000 u 0000 0 0 0 0 OI I 0000 I O 0 0 UOO 0 000 00 0 00 n 00 0 526 063 modulstammen 5 för att minimera strukturella påfrestningar.To optimize wind trapping, the trunks 6 and 7 are positioned in two planes, preferably so that two fifths of the total height of the module trunk 5 is below trunk 7, two fifths' between trunks 6 and 7, and one fifth above trunk 6. Other height placements of trunks 6 and 7 on the module stem 5 are preferably adapted taking into account prevailing conditions at the construction site, as described above. Further consideration can be given to, among other things, the length of the trunks 6 and 7, respectively, as well as the fastening of the wire struts. on Furthermore, generator 2 and 4 positioned stem 6 are equidistant from 00 O C00 Q 0 00 0: 0 000 u 0000 0 0 0 0 OI I 0000 IO 0 0 UOO 0 000 00 0 00 n 00 0 526 063 module stem 5 to minimize structural stresses.
Pâ motsvarande sätt sitter generator l och 3 positionerade på stam 7 på lika långt avstånd från modulstammen 5 för att minimera strukturella påfrestningar. Med lämpliga val av längd på stammarna 6 och 7 och höjdskillnad mellan de två horisontella planen kommer generatorerna 2 och 4 inte att påverkas märkbart av vindskugga från generatorn 1. Generator 3 kommer att ligga i vindskugga av generator 1 och tar emot vinden bakifrån generatorn.Correspondingly, generators 1 and 3 are positioned on stem 7 at an equal distance from the module stem 5 to minimize structural stresses. With appropriate choices of length of trunks 6 and 7 and height difference between the two horizontal planes, generators 2 and 4 will not be appreciably affected by wind shadow from generator 1. Generator 3 will be in wind shadow of generator 1 and receive the wind from behind the generator.
De olika vindförhållandena för generator 3 jämfört med 1, 2 och 4 nædför att den med fördel har avvikande effekt, dvs. lägre effekt.The different wind conditions for generator 3 compared to 1, 2 and 4 mean that it has a deviating effect, ie. lower power.
Hela modulens totalhöjd kan variera mellan 30 och 120 meter, eller mer, beroende av bland annat samma hänsynstagande som beskrivits ovan.The total height of the entire module can vary between 30 and 120 meters, or more, depending on, among other things, the same considerations as described above.
Med fördel konstrueras modulstammen och stammarna med stålbalkar i syfte att hålla produktionskostnaderna så låga som möjligt, samt att dessa stöttas med i marken fästa vajrar. Alternativt är det, möjligt att bygga modulerna i annat material, eller en kombination därav, t.ex. modulstammen i. betong, alternativt. ståltuber' som i. dagens konventionella vindkraftsgeneratorer, och stammarna med de fyra generatorerna av stålbalkar.Advantageously, the modular trunk and the trunks are constructed with steel beams in order to keep production costs as low as possible, and that these are supported by wires attached to the ground. Alternatively, it is possible to build the modules in another material, or a combination thereof, e.g. the modular trunk in. concrete, alternatively. steel tubes' as in today's conventional wind power generators, and the trunks with the four generators of steel beams.
Stammar enligt en alternativ utförande jämfört med den i den första utföringsformen visas i fig. 4. I denna så är de fyra generatorerna 1-4 nwnterade j. ändarna på en lång liggande stam 6 respektive en kort liggande stam 7'. Även i denna utföringsform är generatorerna 2 och 4, respektive 1 och 3, positionerade lika långt från modulstammen, för att minimera strukturella påfrestningar.Strains according to an alternative embodiment compared to that in the first embodiment are shown in Fig. 4. In this, the four generators 1-4 are located at the ends of a long-lying stem 6 and a short-lying stem 7 ', respectively. Also in this embodiment, the generators 2 and 4, and 1 and 3, respectively, are positioned equally far from the module stem, in order to minimize structural stresses.
OI 0 00 0000 000 0 0 OO O 0000 00 0 0 0 000 000 I 0 0 0 000 00 l0 526 063 Tre vindkraftverk enligt en föredragen utföringsform visas i fig. 5. Ett vindkraftverk enligt en föredragen utföringsform är sammansatt av 4 moduler 10, såsom beskrivet ovan, stående på varandra, och innefattar således 16 stycken vindkraftsgeneratorer. Fördelen med att använda modulerna 10 är att det lätt går att välja hur många vindkraftsgeneratorer som skall ingå i vindkraftverket, i Teoretiskt går det att utnyttja från en många helst. Antalet hållfasthetsskäl. innefattar två vridbara lagringar till stammarna med de fyra multiplar av fyra. till framförallt av modul hur som begränsas Varje modulstam 5 generatorerna 1-4, så att varje liggande stam 6 och 7 individuellt kan inrikta sig mot vinden. Detta eftersom höjd Alternativt kan varje modul vara vridbart fäst till de andra vindriktningen kan variera på olika över marken. modulerna i vindkraftverket.OI 0 00 0000 000 0 0 OO O 0000 00 0 0 0 000 000 I 0 0 0 000 00 l0 526 063 Three wind turbines according to a preferred embodiment are shown in Fig. 5. A wind turbine according to a preferred embodiment is composed of 4 modules 10, as described above, standing on top of each other, and thus comprising 16 wind power generators. The advantage of using the modules 10 is that it is easy to choose how many wind power generators are to be included in the wind turbine, in Theoretically it is possible to use from one of many. The number of strength reasons. comprises two rotatable bearings for the trunks with the four multiples of four. to primarily of module how to limit Each module trunk 5 generators 1-4, so that each horizontal trunk 6 and 7 can individually align with the wind. This is because height Alternatively, each module can be rotatably attached to the other wind direction can vary on different above ground. the modules in the wind turbine.
Med fördel stöttar vindkraftverk varandra genom stag som fäster in i intill stående vindkraftverk, så att inte närheten av andra vindkraftverk skall hindra hållfastheten för respektive vindkraftverk.Advantageously, wind turbines support each other through struts that attach to adjacent wind turbines, so that the proximity of other wind turbines does not hinder the strength of the respective wind turbines.
Enligt ett föredraget system, flertal visat i fig. 6, flertal placeras ett vindkraftverk j. ett parallella rader bildande en vindkraftverkspark. Raderna placeras vinkelrätt mot den på platsen förhärskande vindriktningen, där den förhärskande vindriktningen betyder den riktning som det oftast blåser i. vinkelrätt den två Genom en förskjutning, förhärskande vindriktningen på platsen, av intill varandra parallella raderna med en fjärdedel av avståndet så erhålls en tät mellan två vindkraftverk i en rad, placering av vindkraftverken med lite vindskugga för de av framförvarande rader med vindkraftverk som är i lä vindkraftverk.According to a preferred system, plurality shown in Fig. 6, plurality of a wind turbine is placed j. A parallel rows forming a wind turbine fleet. The rows are placed perpendicular to the prevailing wind direction, where the predominant wind direction means the direction in which it usually blows. Perpendicular to the two By a displacement, the prevailing wind direction at the site, of adjacent parallel rows with a quarter of the distance so a close between two wind turbines in a row, placement of the wind turbines with a little wind shadow for those of the front rows of wind turbines that are in the wind turbines.
II con O I O! O I' OO 0010 I 0 I O! IQ l\) U'| 526 063 Vindkraftverken positioneras i rader med ett inbördes avstånd av ca 75-500 m, företrädesvis 200-250 m. Raderna positioneras i sin tur med ett avstånd av ca 75-500 m, företrädesvis 200-250 m.II con O I O! O I 'OO 0010 I 0 I O! IQ l \) U '| 526 063 The wind turbines are positioned in rows with a mutual distance of about 75-500 m, preferably 200-250 m. The rows are in turn positioned with a distance of about 75-500 m, preferably 200-250 m.
Närmast följer ett exempel på elproduktion/konsumtion i Sverige.The closest is an example of electricity production / consumption in Sweden.
Sveriges totala elförbrukning uppskattas för år 2003 till ca 145 TWh (109 TWh 1982). Ett modernt normalstort konventionellt vindkraftverk med en bygghöjd av 30 m och en effekt av 225 kW producerar idag ca 300 MWh på ett år.Sweden's total electricity consumption for 2003 is estimated at approximately 145 TWh (109 TWh in 1982). A modern normal-sized conventional wind turbine with a construction height of 30 m and an output of 225 kW currently produces about 300 MWh in one year.
Befintliga kärnkraftverk i Sverige har varierande effekt, där exempelvis Oskarshamn 1 alstrar 440 MW och Forsmark 3 alstrar 1050 MW. 6400 vindkraftsgeneratorer á 225 kW skulle tillsammans ha en effekt av 1440 MW och skulle kunna byggas på en yta av 4 kvadratkilometer med ovanstående modulsystenx med fyra generatorer per modul. Dessa skulle således kunna ersätta ovan nämnda kärnkraftverk. Denna beräkning förutsätter ett avstånd mellan vindkraftverken i en rad av 100 m och mellan rader ett avstånd av 100 m, samt fyra moduler i ett vindkraftverk.Existing nuclear power plants in Sweden have varying effects, with, for example, Oskarshamn 1 generating 440 MW and Forsmark 3 generating 1050 MW. 6400 wind power generators of 225 kW would together have an output of 1440 MW and could be built on an area of 4 square kilometers with the above modular system with four generators per module. These could thus replace the above-mentioned nuclear power plants. This calculation assumes a distance between the wind turbines in a row of 100 m and between rows a distance of 100 m, as well as four modules in a wind turbine.
Denna beräkning av vindkraftverkens produktion har då inte ens beaktat effektökningen för de generatorer som placeras högre än 30 m.This calculation of the wind turbines' production has then not even taken into account the power increase for the generators that are placed higher than 30 m.
Motsvarande resonemang och förutsättningar medför att hela Sveriges elförbrukning skulle kunna produceras av nwximalt 483 500 vindkraftsgeneratorer på en yta av 3,02 kvadratmil, utan hänsyn till effektökningen av de högre belägna generatorerna. nog. 000 n o I 0 nal 526 063 ¿3 Eftersom vindförhållanden växlar mycket under olika tider på dygnet, mellan olika dygn, och olika tider på året behöver vindkraftsparker någon form av lagringskapacitet för överskottsenergi. Detta kan lösas, miljömässigt rimligt, på flera olika sätt och/eller kombinationer därav. Nedan beskrivs fyra olika möjligheter. 1. Vid tillgång på överskottsenergi i vindkraftsparken kan vätgas framställas via elektrolys av vatten. Restprodukten blir ren syrgas som kan säljas för många olika ändamål.Corresponding reasoning and conditions mean that the whole of Sweden's electricity consumption could be produced by a maximum of 483,500 wind power generators on an area of 3.02 square miles, without taking into account the power increase of the higher generators. probably. 000 n o I 0 nal 526 063 ¿3 Since wind conditions change a lot during different times of the day, between different days, and different times of the year, wind farms need some form of storage capacity for surplus energy. This can be solved, environmentally reasonable, in several different ways and / or combinations thereof. Four different possibilities are described below. 1. When there is excess energy in the wind farm, hydrogen gas can be produced via electrolysis of water. The residual product becomes pure oxygen that can be sold for many different purposes.
Vätgasen kan lagras i flytande tillstånd, förenad med metall till en metallhybrid under låga mycket temperaturer i värmeisolerade tankar. Alternativt kan den komprimeras och lagras under högt tryck i trycktankar.The hydrogen gas can be stored in a liquid state, combined with metal to form a metal hybrid under low temperatures in heat-insulated tanks. Alternatively, it can be compressed and stored under high pressure in pressure tanks.
Vid behov av omvandling av lagrad vätgas till elenergi kan detta göras i en vätgasgenerator, där restprodukterna av förbränningen av vätgas i huvudsak är vattenånga, vilket är synnerligen miljövänligt. 2. Vid tillgång på överskottsenergi i vindkraftsparken kan vatten lagras i form av lägesenergi. Vatten kan pumpas upp i stora land- eller havsbaserade bassänger, och elenergi frigörs genom att vatten släpps tillbaka och alstrar elektricitet via vanliga vattenturbiner. Denna typ av lagring tar dock relativt stora markarealer i anspråk, men är i övrigt mycket miljövänlig. 3. Vid tillgång på överskottsenergi i vindkraftsparken kan elenergin lagras som lägesenergi rent mekaniskt. Detta genomförs genom att elmotorer hissar upp stora vikter högt upp i ställningar och vid behov sänks vikterna ner via elgeneratorer. I denna metod åtgår ett stort antal ställningar' och vikter. Denna lagringsmetod. är förmodligen den mest ekonomiska att konstruera, framförallt till följd 526 063 av låga investeringskostnader. Denna metod upptar mycket små landytor och innebär näst intill obefintlig negativ miljöpåverkan. 4. Vid tillgång på överskottsenergi i vindkraftsparken kan elenergi lagras som värmeenergi genom att värma upp vatten i exempelvis stora vattentankar/bassänger i anslutning till fjärrvärmenät. Värmeenergin frigörs sedan vid behov, via värmeväxlare, på fjärrvärmenät. Med fördel kan på detta sätt tappvarmvatten produceras.When there is a need to convert stored hydrogen to electrical energy, this can be done in a hydrogen generator, where the residual products of the combustion of hydrogen are mainly water vapor, which is extremely environmentally friendly. 2. When there is access to surplus energy in the wind farm, water can be stored in the form of positional energy. Water can be pumped up into large land- or sea-based basins, and electrical energy is released by releasing water and generating electricity via ordinary water turbines. However, this type of storage takes up relatively large areas of land, but is otherwise very environmentally friendly. 3. In the event of access to surplus energy in the wind farm, the electrical energy can be stored as positional energy purely mechanically. This is done by electric motors lifting large weights high up in scaffolding and, if necessary, the weights are lowered via electric generators. This method requires a large number of positions and weights. This storage method. is probably the most economical to construct, mainly due to 526,063 of low investment costs. This method occupies very small land areas and means almost non-existent negative environmental impact. 4. In the event of access to surplus energy in the wind farm, electrical energy can be stored as heat energy by heating water in, for example, large water tanks / basins in connection with district heating networks. The heat energy is then released, if necessary, via heat exchangers, on district heating networks. Advantageously, hot water can be produced in this way.
Fördelen med detta system är att distributionsvägar för tappvarmvatten idag är mycket väl utbyggt, samt att nät för uppvärmning av bostäder och lokaler via fjärrvärme, och i viss mån fjärrkyla, också är väl utbyggda. Således är investeringskostnaderna och eventuell negativ miljöpåverkan stora delar redan för användandet av detta system till tagna.The advantage of this system is that distribution routes for domestic hot water are today very well developed, and that networks for heating homes and premises via district heating, and to some extent district cooling, are also well developed. Thus, the investment costs and any negative environmental impact are large parts already for the use of this system.
Det är uppenbart att föreliggande uppfinning kan varieras på ett flertal sätt. Sådana variationer skall inte betraktas som avvikelse från omfånget av föreliggande uppfinning. Alla sådana variationer som skulle vara uppenbara för en fackman på området avses vara inkluderade inom omfånget av föreliggande uppfinning.It is obvious that the present invention can be varied in a number of ways. Such variations should not be construed as departing from the scope of the present invention. All such variations as would be apparent to one skilled in the art are intended to be included within the scope of the present invention.
Claims (11)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0400458A SE526063C2 (en) | 2003-07-15 | 2004-02-26 | Wind turbine module, wind power including such wind turbine module, and wind turbine park |
| PCT/SE2004/001122 WO2005008062A1 (en) | 2003-07-15 | 2004-07-09 | A wind power station module, a wind power station comprising such a wind power station module, and a wind power station park |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0302077A SE523563C2 (en) | 2003-07-15 | 2003-07-15 | Wind turbine module, has four generators mounted on arms of cross rotatably mounted on mast |
| SE0400458A SE526063C2 (en) | 2003-07-15 | 2004-02-26 | Wind turbine module, wind power including such wind turbine module, and wind turbine park |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE0400458D0 SE0400458D0 (en) | 2004-02-26 |
| SE0400458L SE0400458L (en) | 2005-01-16 |
| SE526063C2 true SE526063C2 (en) | 2005-06-28 |
Family
ID=31996348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE0400458A SE526063C2 (en) | 2003-07-15 | 2004-02-26 | Wind turbine module, wind power including such wind turbine module, and wind turbine park |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| SE (1) | SE526063C2 (en) |
| WO (1) | WO2005008062A1 (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BRPI0519289A2 (en) | 2004-12-27 | 2009-01-06 | Kevin Friesth | power generating devices for air flow control |
| US8668433B2 (en) | 2005-12-22 | 2014-03-11 | Kevin L. Friesth | Multi-turbine airflow amplifying generator |
| NO330121B1 (en) * | 2009-07-17 | 2011-02-21 | Odd Jahr | Wind turbines with two energy producing units and with the generators located at the bottom of the tarnet |
| WO2011106919A1 (en) | 2010-09-29 | 2011-09-09 | 道达(上海)风电投资有限公司 | Wind generating device |
| US10697436B2 (en) * | 2015-12-22 | 2020-06-30 | Vestas Wind Systems A/S | Wind power plants and multi-rotor wind turbine systems |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE830180C (en) * | 1950-06-15 | 1952-01-31 | Erwin Schiedt Dr Ing | Wind power plant |
| US4710100A (en) * | 1983-11-21 | 1987-12-01 | Oliver Laing | Wind machine |
| US4786235A (en) * | 1986-12-31 | 1988-11-22 | Gemaro A.G. | Wind-engine |
| US5146096A (en) * | 1990-06-25 | 1992-09-08 | Mcconachy Harry R | Efficient high tower wind generating system |
| GB9024500D0 (en) * | 1990-11-10 | 1991-01-02 | Peace Steven J | A vertical axis wind turbine unit capable of being mounted on or to an existing chimney,tower or similar structure |
| DE4236092A1 (en) * | 1992-10-26 | 1994-04-28 | Histeel S A | Multiple wind-power generators tower for electricity generation - is located rotatable or swivelable about vertical axes respectively independent of each other at frame which is connected fixed to mast itself braced by ropes |
| CN1093776A (en) * | 1992-12-30 | 1994-10-19 | 杰马罗有限公司 | The modified model wind motor |
| FI962726A (en) * | 1996-07-02 | 1998-01-03 | Kari Bertel Lilja | Mega-wind power plant |
-
2004
- 2004-02-26 SE SE0400458A patent/SE526063C2/en unknown
- 2004-07-09 WO PCT/SE2004/001122 patent/WO2005008062A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE0400458D0 (en) | 2004-02-26 |
| SE0400458L (en) | 2005-01-16 |
| WO2005008062A1 (en) | 2005-01-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7902687B2 (en) | Submersible turbine-generator unit for ocean and tidal currents | |
| CN104537427B (en) | Marine wind electric field collects the site selecting method of booster stations | |
| GB2383978A (en) | Platform provided with a plurality of renewable energy converter systems | |
| AU2015328376A1 (en) | Modular molten salt solar towers with thermal storage for process or power generation or cogeneration | |
| Mekhilef et al. | Feasibility study of off-shore wind farms in Malaysia | |
| EP3724493B1 (en) | A wind energy farm with cable stayed wind turbines | |
| CN201255075Y (en) | Power generating plant on sea | |
| Mekhilef et al. | Assessment of off-shore wind farms in Malaysia | |
| SE526063C2 (en) | Wind turbine module, wind power including such wind turbine module, and wind turbine park | |
| Oprisan et al. | Potential for electricity generation from emerging renewable sources in Canada | |
| Ehsan et al. | A proposal of implementation of ducted wind turbine integrated with solar system for reliable power generation in Bangladesh | |
| Benseddik et al. | Wind farm integration intermittency impact on power system transient stability | |
| CN204783448U (en) | Three -dimensional wind field generating set | |
| SE523563C2 (en) | Wind turbine module, has four generators mounted on arms of cross rotatably mounted on mast | |
| WO1997021922A1 (en) | Total electric water system | |
| Heller et al. | ‘EuroDish—The Next Milestone to Decrease the Costs of Dish/Stirling System Towards Competitiveness | |
| CN100422548C (en) | Two-tube-shelving plat form type wind-power generating system | |
| Hote et al. | Global Offshore Wind Scenario: A Review | |
| Fudulu et al. | Energy-independent solution using a medium-power wind turbine to ensure the irrigation deficit in an isolated agricultural areal | |
| CN216741809U (en) | Power generation device for recovering potential energy of circulating water rain area of cooling tower | |
| Musgrove | Wind energy | |
| Baur et al. | Low-Tech Waterwheel-Concept for a Simple and Small Hydro Power System for Remote Areas in Nepal | |
| Kayser-Bril et al. | Power grids on islands: From dependency to sustainability? | |
| Окунева | Prospects of wind energy development in Belarus | |
| Nazir | Techno-Economics of an Improved Hybrid Solar Wind Turbine |