Будущее силовой электроники для систем ветровых турбин

В 2013 году ветроэнергетика оставалась самым перспективным источником возобновляемой энергии. Системы ветровых турбин (WTS) начинались в 1980-х годах с мощности в несколько десятков киловатт; в настоящее время широко устанавливаются многомегаваттные турбины, достигавшие 6–8 МВт. Ветровые турбины все чаще используются в распределительных сетях, и все больше ветропарков, функционирующих как электростанции, подключаются непосредственно к передачам. По мере того как проницаемость сети и уровни мощности турбин постоянно растут, ветер начинает оказывать существенное влияние на работу энергосистемы. Следовательно, необходимо внедрять более совершенные генераторы, силовую электронику и решения управления, чтобы улучшить характеристики ветровых электростанций и сделать их более пригодными для интеграции в энергосеть. Вместе с тем возникают новые технологические вызовы, требующие дальнейшего уточнения и исследования. В статье приведен обзор и обсуждаются некоторые тенденции развития технологий, используемых в системах ветроэнергетики. Сначала рассматриваются общие развития технологий и рынка. Далее обсуждаются несколько современных концепций ветровых турбин, а также соответствующие им силовые преобразователи и структуры управления. Наконец, рассматриваются требования сети и технологические задачи для будущих WTS.