Деньги от ветра, или бесплатная энергия ветра

Уважаемый читатель,вероятно, каждый из вас был участником фейерверка, это очень красиво и эффектно. Но по большинству опрошенных очевидцев, это «светло представление» называют никак не иначе, как «Деньги на ветер». Сегодня мы с вами поговорим о том, как заработать деньги используя энергию ветра.

С незапамятных времен человек всегда пользовался энергией ветра. Ветряные мельницы, парусные корабли на море и др. В последние пол столетия ведутся интенсивные разработки и внедрение ветроустановок для получения электрической энергии. Ветроэнергетика это одна из подотраслей энергетического сектора развитых стран. Энергия ветра относится к возобновляемым источникам энергии и стимулируется ее использование как экологически чистое.

Для преобразования кинетической энергии ветра в электрическую, были разработаны специальные установки, их называют ветрогенераторы. Последние можно разделить на две категории: промышленные и частного использования.

Поскольку главная направленность данной статьи связана с получением конкретной выгоды от использования энергии ветра, мы будем дальше говорить о промышленных ветрустановках и ветроэлектростанциях.

В качестве справки скажу следующее. Сейчас за вполне умеренные деньги можно приобрести ветряную установку и на долгие годы обеспечить энергонезависимость своего загородного дома. Расчеты и практика подтверждают, что для обеспечения электроэнергией небольшого дома вполне достаточно ветроагрегата мощностью 1 кВт – 3 кВт при скорости ветра 8 м/с.

Да простит меня широкая аудитория моих читателей, все материалы и анализ по этой теме подготовлен по территории Украины. Но любопытный читатель найдет в данной статье для себя, я надеюсь, что-то полезное.

При построении ветроэлектростанций используют два основных типа промышленных ветроустановок: горизонтальные – с горизонтально осевой турбиной (ветроколесо – однолопастное, двулопастное, трехлопастное и многолопастное), когда ось вращения ветроколеса параллельна воздушному потоку; вертикальные – с вертикально осевой турбиной (ротором,когда ось вращения перпендикулярна воздушному потоку.

Ветроколеса с вертикальной осью вращения, имеют принципиальные недостатки — большая подверженность усталостным разрушениям из-за возникающих в них автоколебательных процессов и пульсация крутящего момента, приводящая к нежелательным пульсациям выходных параметров генератора. Из-за этого подавляющее большинство ветроагрегатов выполнено по горизонтально-осевой схеме.

По мощности ветроустановки делятся на: малой мощности – до 100 кВт,

средней – от 100 до 500 кВт, и большой (мегаватного класса) – 0,5-4 МВт и более (1МВт – 1000 кВт).

Основные характеристики ветроколеса.
Одной из важнейших характеристик ветроколеса является его быстроходность, которая зависит от трех основных переменных: радиуса отметаемой ветроколесом окружности, скорости ветра, угловой скорости вращения колеса. Горизонтальные ветроэнергетические установки (ВЭУ) среднего и мегаватного класса имеют быстроходное колесо обычно с 2-3 лопастями, которое вместе с капсулой агрегата с помощью автоматической системы ориентации поворачивается на башне по направлению ветра. В ряде стран осуществляется серийное производство таких ВЭУ с диаметром колеса 20-40 м и мощностью 100-500 кВт, в последние 2-3 года построены горизонтальные ВЭУ с диаметром колеса до 70-100 м и мощностью 3-4 МВт.

Главное преимущество ветроэнергетики – отсутствие сырья и отходов. Это перспективное направление по использованию энергии ветра.

Недостатки ветроустановки.
— Чтобы получить мощность ветроустановки 1МВт, требуется диаметр ветроколеса порядка60 м. Отсюда и большая материалоемкость ветроэнергетики. По удельной материалоемкости (металлоемкости) ветроустановки на два порядка превышают тепловые энергоустановки равноценной мощности.

— Под строительство ветроэнергетических станций изымаются из оборота большие площади земельных ресурсов. Под мощные промышленные ветроэнергетические станции (ВЭС) необходима площадь из расчета от 5 до 15 кв. км/МВт в зависимости от розы ветров и местного рельефа района. Для ВЭС мощностью 1000 МВт потребуется площадь 70-200 кв. км, хотя частично эти земли могут использоваться для сельскохозяйственных нужд, что в большей мере зависит от шумовых эффектов и степени риска при поломках ВЭУ. Например, у больших ВЭУ лопасть при поломках и отрыве может быть отброшена на 400-800 метров.

— Важный фактор влияния ВЭУ на окружающую среду – это акустическое воздействие. Эти воздействия вызваны в основном вращением рабочего колеса. Шумовой эффект в непосредственной близости ветроэлектростанций достигает 50-80 дБ.

Ветропотенциал Украины.
Ветропотенциал Украины, получен на основании научных исследований, проведенных специалистами Государственного научно-исследовательского и проектно-конструкторского Института нетрадиционной энергетики и электротехники (ГосНИИ НЭЭ) Минэнерго Украины, Института электродинамики Национальной академии наук Украины, «Уиндэнерго» (украинско-американское СП). Энергия ветра распределена по Украине неравномерно.

На юге страны ветропотенциал значительно выше, чем на севере. На суше наиболее благоприятны с точки зрения использования энергии ветра Крым, Карпаты (Львовская, Ивано-Франковска, Закарпатская, западная часть Черновицкой области), побережье Черного и Азовского морей, (Одесская, Николаевская, Херсонская, Запорожская и Донецкая области), а также Луганская область. Площади территорий, подходящих для сооружения ветроэнергетических объектов оцениваются в 8 — 9 тыс. кв. км. На этих территориях при использовании 20 — 30% площадей и при плотности строительства ВЭС 5 — 8 МВт/кв. км можно соорудить 8 — 24 тыс. МВт и генерировать 16 — 48 млрд. кВт. час электроэнергии в год.

Большие площади для строительства ВЭС есть на прибрежных и внутренних акваториях Украины. Так, только площади незамерзающего зимой мелководного (преобладающие глубины 0,5 м, максимальная — 3,2 м) залива Сиваш целиком не задействованные в хозяйственном использовании составляют 2700 км2, значительная часть площадей залива длительный период времени (по 2 — 3 мес.), особенно летом, стоит без воды. Ветропотенциал Сиваша по данным измерений ГосНИИ НЭЭ с использованием современной ветроизмерительной аппаратуры типа Logger 9200 на высоте флюгера 10 м характеризуется скоростью 5,8 — 6,3 м/с, а на высоте 25 м — 7,2 — 7,6 м/с, что является достаточно хорошим показателем для строительства экономически эффективных ВЭС.

При плотности строительства ВЭС 8 — 14 МВт/кв. км здесь можно соорудить 21600 — 37800 МВт и обеспечить генерирование электроэнергии в объемах от 43,2 -75,6 млрд. кВт. час электроэнергии в год. Кроме Сиваша, еще большие территории акваторий с хорошим ветропотенциалом есть на Азовском море (площадь — 60 тыс. кв. км, на Чорном море (Одесская банка, площадь 10 тыс. кв. км; Каркинитский залив, площадь 25 тыс. кв. км, на приморских лиманах и водохранилищах Днепровского каскада ГЭС (площадь суммарная около 8 тыс. кв. км. В целом по площадям мелководных акваторий, пригодных для строительства ВЭС водного базирования Украина находится на втором месте в мире (после Норвегии). Для строительства ВЭС водного базирования в Украине есть ряд других благоприятствующих моментов, в частности в Украине освоена технология наплавного гидростроительства объектов в открытом море, которая может быть легко трансформирована для нужд ветроэнергетики.

Исследование рынка ветроустановок.
По данным Национальной комиссии по регулированию энергетики Украины в 2013 году установленная мощность ветроэлектростанций выросла на 95,3 МВт и на конец года составила 371,2 МВт, это на 56% больше, чем в 2012 г.

Сейчас в Украине наблюдается бурное развитие ветроэнергетической отрасли, обусловленное, прежде всего, введением различных льгот, а также принятием т.н. «зеленого» тарифа на электроэнергию, (читайте статью «Как не обойти законодательство с выгодой для себя») полученную с использованием возобновляемых источников энергии (ВИЭ), которые являются одними из самых высоких в Европе. В частности, для ветроустановок мощностью свыше 2 МВт величина «зеленого» тарифа составляет около 11,3 евроцента за 1 кВт. ч. Установленные «зеленные» тарифы будут действовать вплоть до 2030 года.

На сегодняшний день наибольший интерес для инвесторов в вопросе развития ВИЭ представляет Крымский полуостров. В частности, в Крыму реализует три крупных энергетических проекта компания «Конкорд Групп»: «Конкорд Групп-Сивашская ВЭС» (мощностью 180 МВт);

«Конкорд Групп-Сивашская ВЭС 2» (100 МВт);

«Развитие Крым» ( 100 МВт).

Компания «Винд Пауэр» в составе корпорации Донецкая топливно-энергетическая компания (ДТЭК) развивает ветроэнергетику в Запорожской и Донецкой областях. В ее планы, в частности, входит строительство двух ветропарков, суммарной мощностью 1200 МВт и стоимостью около 1,85 млрд. евро. В 2012 году будут установлены 30 генераторов на Ботиевской площадке парка «ДТЭК Приазовский». Общая мощность этого проекта, состоящего из 3-х площадок («Ботиевской», «Приморской» и «Бердянской»), составит 500 МВт.

Компания — «Ветряные парки Украины», начала реализацию на территории Крыма крупного энергетического проекта по сооружению шести ветроэлектростанций, объединенных в единую сеть. После завершения строительства здесь будет работать 150 ветроагрегатов, суммарной мощностью около 1062,5 МВт. Стоимость проекта оценивается в 400 млн. евро. Для сравнения — общая мощность четырех ВЭС, действующих в настоящее время в Крыму: «Донузлавская ВЭС» (мощностью 18,7 МВт), «Водэнергоремналадка» (26 МВт), «Тарханкутская ВЭС» (15,9 МВт) и «Восточно-Крымская ВЭС», — составляет всего 59 МВт.

В 2011 году компания завершила строительство двух первых очередей мощностью в 25 МВт на «Новоазовской ВЭС» в Донецкой области и «Очаковской ВЭС» в Николаевской области. В 2012 году на «Новоазовской ВЭС» были установлены еще 5 ветроустановок, при этом суммарная мощность парка выросла до 37,5 МВт. В 2012 году установлены ветрогенераторы на площадке «Березанской ВЭС» в Николаевской области. В своих проектах «Ветряные парки Украины» используют турбины немецкой компании Fuhrlander AG, мощностью 2,5 МВт каждая. Сборка ветроустановок запущена на ООО «Фурлендер Винд Технолоджи» в г. Краматорске.

Севастопольская компания «Крым-Ирей» планирует реализовать проект строительства ветряных парков в двух районах Луганской области, мощностью 400 МВт и 200 МВт. В 2012 году планируется установить 10 ветроагрегатов, а до 2015 года будет установлено еще 179. Суммарная мощность ветряного парка составит более 400 МВт. Объем капитальных инвестиций в строительство — 500 млн. евро.

Наряду с украинскими компаниями, серьезный интерес к реализации проектов в сфере ветроэнергетики проявляет ряд иностранных компаний и инвестиционных фондов. Немецкая инвестиционная компания WKN Windkraft Nord AG планирует построить в Крыму две ВЭС в Красноперекопском и Джанкойском районах, общей суммарной мощностью в 400 МВт. Стоимость проекта составит 1 млрд. долларов США. Согласно условиям проекта, компания WKN будет заниматься разработкой, проектированием, финансовым обеспечением, строительством и эксплуатацией ветроустановок. Эта же компания планирует построить в Одесской области три ВЭС суммарной мощностью 400 МВт.

Европейский банк реконструкции и развития (ЕБРР), в рамках инвестиционной Программы финансирования альтернативной энергетики в Украине (USELF), выступил инвестором первого ветроэнергетического проекта, реализованного в Старосамборском районе Львовской области. Программа объемом 70 млн. евро предназначена для финансирования частных проектов в области возобновляемой энергетики в Украине. ЕБРР является в Украине самым крупным инвестором в области ВИЭ.

По проведенным расчетам многих компаний, стоимость строительства 1 МВт установленной мощности ветроэлектростанции составит 1,0 до 1,5 млн. евро, и эти деньги при использовании энергии ветра в установках могут вернуться за 8 — 10 лет.

Поставщики электроэнергии по «зеленому» тарифу.
Перечень компаний, операторов энергорынка Украины, которые отпускают электрическую энергию по «зеленому» тарифу.

Операторы энергорынка производители электрической энергии из энергии ветра:

Организация «28 Управление начальника работ»;
ВЭО «Ветроэнергопром»;
ООО «Виндкрафт Украина»;
ООО «Ветряной парк Новоазовский»;
ООО «Ветряной парк Очаковский»
ГП «ЭТУ Водэнергоремналадка»;
ГП НАЭК «Энергоатом» «Донузлавская ВЭС»;
ГП «Восточно-Крымская ветровая электростанция».

Динамика цен на отпущенную электроэнергию, выработанную на объектах электроэнергетики, которые используют альтернативные источники энергии:

Величина «зеленого» тарифа в 2013 г, без НДС в евро/кВт.ч из энергии ветра:
меньше 600 кВт — 0,0646
600 — 2000 кВт — 0,0754
свыше 2000 кВт — 0,1131

Выводы и предложения.
Для инвестиций в ветроэлектрические станции есть все основания. При принятии решения по инвестициям следует придерживаться следующих советов:

— Место расположения ВЭС должно быть выбрано на прибрежных и внутренних акваториях Украины, где при высоте флюгера турбины 10 м характеризуется скоростью ветра 5,8 — 6,3 м/с, на высоте 25 м — 7,2 — 7,6 м/с.
— Экономически целесообразно создавать ветропарки с турбинами единичной мощностью 600 кВт и выше.
— Наилучшее время строительство ВЭС 2013-2015гг.
— При выборе ветроэнергетических установок ориентироваться на независимых производителей с многолетним опытом выпуска данной продукции.

Обобщающие факторы при строительстве ВЭС.

Положительные:

— электроэнергию, полученную от ВЭС государство покупает по «зелёному тарифу». На июнь 2012 г за 1 кВт. ч 0,127 – 0,176 евро, без НДС;
— продажа квот по выбросам СО2, участие в проектах совместного осуществления.

Отрицательные:

— непостоянство ветра (скорости, направления);
— большие капитальные затраты (на 1 МВт – 1,0 – 1,5 млн. евро);
— электростанция занимает большую площадь, на 1км2 земли 8-10 МВт установленной мощности (покупка или аренда земли);
— строительство ветропарка должно быть в пределах экономической целесообразности подключения к электросетям.

Предложения по строительству ВЭС.

● По выбору места для ВЭС следует ориентироваться на территории: залив Сиваш, АРК, Одесская, Запорожская, Донецкая (приморские районы) и Луганская область.
● Для места расположения ВЭС следует рассмотреть прибрежную зону Азовского и Черного морей (оффшорные зоны).
● Площадка для строительства ветроэлектростанции должна располагаться как можно ближе от электрических подстанций.
● По выбору поставщиков ветроэнергетических установок следует ориентироваться на немецкую компанию Fuhrlander AG. Сборка ветроустановок запущена на ООО «Фурлендер Винд Технолоджи» в г. Краматорске.
● Экономически целесообразно инвестировать строительство ВЭС, установленной мощности 10 – 25 МВт.

Уверен, что в данный момент ведутся интенсивные работы по определению фактического ветропотенциала в каждой из стран, богатые ветрами, для экономической целесообразности строительства ВЭС. Со временем внедрение новых технологий в данную отрасль позволят значительно снизить объемы капитальных затрат и в больших объемах использовать энергию ветра.

Значительно важнее для нас экологический фактор ветроэнергетики, который позволяет при определенном балансе значительно снизить нагрузку на окружающую среду, а это глобальное направление всего человечества.

Искренне желаю, удачи и реализации своих планов тем, кто выбрал направление вкладывания своих средств и энергии в строительство ветроэлектростанций.

Буду рад, если мои советы будут вам полезны. Понравилась статья,оставьте свой комментарий или поделитесь с друзьями в соцсетях.