|
(Статья
опубликована в журнале «Инвестиции
в
Приволжском федеральном округе, март 2008, с. ).
Авторские права защищены.
Ветроэлектростанции.
Реалии и перспективы.
Рост цен на энергоносители и перспектива
экологической катастрофы в двадцать первом веке поставили человечество перед
необходимостью использовать альтернативные источники энергии наряду с более
эффективным и рациональным потреблением существующих. Огромное значение
приобрело использование энергии ветра.
Мировой рынок ветровой энергетики развивается
очень быстро. С 1995 года до конца 2005 года установленная мощность ветровых
электростанций в мире увеличилась более чем в 12 раз – с 4800 МВт до 59000 МВт.
Ветроэнергетика как сектор энергетики присутствует более, чем в 50 - ти странах мира. Среди лидеров можно назвать Германию,
Испанию, США, Индию и Данию. Причем в Дании за счет энергии ветра производится
20% электроэнергии.
В последнее время в связи с
повышением цен на органическое сырье, стоимость вырабатываемой с помощью ветра
электроэнергии становится все более конкурентноспособной.
Конечно, рано еще говорить о подлинной конкурентноспособности
ветроэнергетики. Однако за последние 20 лет стоимость электроэнергии,
вырабатываемой ветростанциями, снизилась в 2 раза, а стоимость электроэнергии,
полученной традиционными способами, за тот же период увеличилась более, чем в 2
раза. Налицо выравнивание себестоимости получения энергии с использованием
ветра по отношению к традиционным способам. Сейчас себестоимость
электроэнергии, вырабатываемой ветростанциями, оценивается в 5 – 8 евроцентов/кВт.ч. Это значительно
выше, чем себестоимость электроэнергии, вырабатываемой традиционными способами.
Однако, согласно оценкам Европейской Комиссии, полученным в ходе реализации
проекта «ExtemE»,
если бы учитывались внешние издержки в виде нанесения вреда окружающей среде и
здоровью, стоимость электроэнергии, производимой угольными и мазутными
электростанциями, увеличилась бы в 2 раза, а стоимость электроэнергии станций
на газе – на 30%.
Поэтому в настоящее время развитие
ветроэнергетики может осуществляться только при прямой поддержке государства. В
48 странах мира, включая 14 развивающихся, приняты соответствующие законы, что
предопределило их ведущие позиции в развитии этого направления. Россия
выступает в роли аутсайдера как в производстве ветроэлектростанций,
так и в выработке электроэнергии с их помощью. Основной причиной является
отсутствие правового регулирования и политической воли. Если Россия в
кратчайшие сроки не примет соответствующих мер, мы можем в долгосрочной
перспективе стать зависимыми в энергетической отрасли. Ведь закон должен
урегулировать возможность разработки, изготовления и использования не только ветроэлектростанций, но и иных альтернативных источников
энергии. Не всегда же будут существовать нефть и газ.
При всех плюсах ветроэнергетики у
нее имеются и недостатки. Среди них наиболее значимыми и труднопреодолимыми
являются: вредный для здоровья людей шум, порождаемый рассеканием воздуха
лопастью; выработка энергии только при скоростях ветра от 6 до 16 метров в
секунду (расчетная 9 – 12 м/с); неокупаемость установки;
низкий КПД. К примеру, ветровое колесо с
длиной лопасти 10 м при скорости ветра 10 м/с может иметь мощность на валу в
лучшем случае 85 кВт.
Россия с точки зрения использования
ветроэнергетики занимает уникальное положение. С одной стороны, на большинстве
континентальной территории скорость ветра находится в интервале от 3 до 5 м/с.
В то же время на северном и восточном побережьях страны ветры имеют порывистый
характер. Нередки ураганы и штормы. С другой стороны, имеет место огромная
неосвоенная территория с малой плотностью населения, с отсутствием дорог и
инфраструктуры. Стоимость энергии в таких труднодоступных местах очень высока.
Стоимость электроэнергии в центральной части России и, к примеру, на Камчатке,
различается в 5 раз. Стоимость Северного завоза на малоосвоенные территории
вообще не позволяет иметь полноценного электрообеспечения.
Государство обязано обеспечить равные
условия проживания для всех жителей страны. Тянуть тысячи километров проводов
нецелесообразно. Полученная экономия решает вопрос окупаемости ветроэлектростанций. Дело за конструкцией, способной
вырабатывать электричество при скоростях ветра 3 – 5 м/с, и в то же время
работать при порывистых и штормовых ветрах. Использование наиболее
распространенных лопастных конструкций ветроэлектростанций
невозможно, или же весьма проблематично. Требуется иной подход, иная
конструкция, иная идеология.
На сегодняшний день в ряде регионов страны
разрабатываются различные варианты решения этой задачи как научными
коллективами, так и изобретателями – одиночками. В частности, коллектив ОАО «НИИМЕСТПРОМ» из Нижнего Новгорода
за основу взял роторную конструкцию модуля с вертикальной осью вращения. Это
позволяет создавать электростанции разной мощности, объединяя несколько модулей
в единую башню. Выработка электроэнергии производится специально разработанным
низкооборотным генератором. Отличительными
чертами ветроэлектростанции (далее ВЭС) являются:
1) выработка электроэнергии при минимальных
скоростях ветра (от 3 м/сек.) в отличие от лопастных станций, работающих при
скоростях более 7 м/сек;
2) непрерывная подача электроэнергии при
скорости ветра менее 3м/сек, обеспечивается аккумуляторными батареями;
- возможность размещения в любом удобном
месте: поля, холмы, берега рек, горы, острова;
- модульность конструкции, позволяющая
создавать ВЭС необходимой мощности за счет изменения количества и размеров
модулей;
- способность использовать ветер рыскающих
потоков;
- простота в установке и эксплуатации;
7) экологическая безопасность (тихоходность,
отсутствие шума, вибрации, ультразвука и т.д.);
8) простота изготовления, отсутствие
дорогостоящих, дефицитных материалов;
9) возможности двойного назначения (к примеру,
использование в качестве вышки для размещения антенны мобильной связи, или
маяка. Интересен вариант строительства автозаправочных станций в удаленных
районах с одновременной функцией антенны мобильной связи).
Потенциальными потребителями
роторных ВЭС являются:
- Удаленные деревни, пансионаты, дома отдыха
и туристические базы.
- Индивидуальные коттеджи.
- Автозаправочные станции.
- Операторы мобильной связи.
- Удаленные точки: склады, зимовки,
экспедиции.
- Северные территории.
- Объекты МЧС.
- Погранзаставы.
9.Военные объекты.
Использование роторных ВЭС позволит
обеспечить полноценное снабжение электроэнергией потребителей в удаленных и
труднодоступных районах, повышение социальных условий жизни населения
территорий, не подключенных к сети линий
электропередачи. Можно будет сократить бюджетные расходы на покупку привозных
энергоресурсов, в т.ч. угля и мазута, прокладку газопроводов, а также
отказаться от строительства и содержания линий электропередач в удаленные
районы.
Следует отметить улучшение экологической
ситуации за счет уменьшения вредных выбросов от сжигания топлива. Ветроэлектростанции могут стать эффективным инструментом
выполнения Киотского протокола.
Кстати, проект по разработке и
организации серийного производства роторных ВЭС правительством Нижегородской
области признан приоритетным. В настоящее время изготовлен головной образец
ВЭС, испытания которого доказали возможность работы станции при малых скоростях
ветра. Институт приступил к организации серийного производства автономных автоматизированных
ветроэнергетических комплексов и низкооборотных генераторов и планирует
изготовление ВЭС мощностью 2; 5; 10; 15; 30 и 50 кВт уже в этом, 2008 году.
|
