Ветроэнергетика – часть альтернативного способа получения энергии

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

1. Ветроэнергетика – часть альтернативного способа получения энергии……………………………………………………………………….3

 

2. Развитие ветроэнергетики в Республике Беларусь……... ……………..6

 

3. Перспективы - инвестиции в ветер…………………………………...….9

 

Список использованных источников ................…………………………..11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВЕТРОЭНЕРГЕТИКА – ЧАСТЬ АЬТЕРНАТИВНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭНЕРГИИ

 

Историю человеческого общества (в том числе  и нашей  Беларуси)  можно рассматривать по-разному.  Например, как историю развития энергетики.

     Солнце по-разному обогревает разные участки земной поверхности –  горы и долины, океаны и сушу. Воздушный океан, на дне которого мы  живем,  всегда неспокоен. Постоянно и повсюду дуют ветры – от легкого ветерка,  приносящего желанную прохладу в летний зной, до могучих и грозных ураганов. Огромная  энергия  движущихся  воздушных  масс,   и   мысль   о   ее использовании давно уже привлекала людей.  Да  и  использовать  эту  энергию научились за тысячу лет до нашей эры. Энергия  ветра помогала  преодолевать просторы океанов, ветряные мельницы служили единственным источником  энергии для тех человеческих поселений, где не было рек или моря. В Европе количество водяных мельниц в  конце  VXIII  века  доходило  до полумиллиона. В Беларуси в  середине  XIX  века,  например,  в  Гродненской губернии насчитывалось 258 ветряных мельниц.

    Ограниченность мировых запасов топлива и энергии,  неравномерность  их распределения  по  планете,  ухудшение  экологической  ситуации  все  острее ставят вопрос о всемирном использовании нетрадиционных  экологически  чистых энерготехнологий и использовании возобновляемых энергоресурсов.

    И  теперь  интерес   к   использованию   энергии   ветра,   источника нескончаемого, не прошел, и, более того, техника нового века открыла  для  этого совершенно новые возможности.

    Активное использование экологически чистых источников  энергии  сейчас всячески  приветствуется  как  мировой общественностью, так и правительствами развитых стран. Из  таких  энергоресурсов  наиболее  распространенным   и   доступным является ветер. Эксплуатация ветроустановок не требует топлива и  воды,  они могут быть полностью автоматизированы, отчуждаемая территория  минимальна  и по расчетам составляет 3 – 5 мІ/кВт установленной  мощности.  Эти  установки практически полной заводской готовности, и для их монтажа требуется  минимум времени (фундамент и подключение к сети). Вот почему ветроэнергетика   бурно

развивается.

      Для  эффективной   работы   ветроустановок   необходимы   определенные требования  по  их  размещению.  Так,  для  относительно  постоянной  работы ветроэнергетических установок требуется  их  размещение      в  местностях,    где ветровой потенциал составляет 2500

часов в год. Ветровые   условия   района   применительно    к    ветроиспользованию характеризуются ветроэнергетическим потенциалом,  который  включает  в  себя различные  показателя  ветра,  определяемые   по   результатам   многолетних наблюдений: среднегодовые и  среднемесячные  скорости  ветра;  повторяемость скорости и направление  ветра  в  течение  года,  месяца,  суток;  данные  о порывистости, затишьях и максимальных значениях  скорости  ветра;  изменения его с высотой и т. п.

     Достоверность оценки ветрового потенциала местности – наиболее  важный фактор, определяющий эффективность ветроэнергетических станций. Следует отметить, что была разработана  классификация  силы  ветра  по шкале Бофора и изучено  влияние  ее  на  характеристики  ветроэнергетических установок различных классов и условия их работы.

      Ветроустановки классифицируются по следующим признакам:

      - положению ветроколеса  относительно направления ветра;

      - геометрии ветроколеса;

      - по мощности ветроустановки.

      В настоящее время  технические  средства  включают  два  основных  типа промышленных  ветроустановок:  горизонтальные  –  с   горизонтально   осевой турбиной  (ветроколесом),  когда  ось   вращения   ветроколеса   параллельна воздушному потоку; вертикальные – с вертикально осевой  турбиной  (ротором), когда ось вращения перпендикулярна воздушному потоку.

      Ветроколесо  с   горизонтальной   осью   делятся   на   однолопастные, двухлопастные, трехлопастные, многолопастные; с вертикальной осью  различают следующие конструкции роторов: чашечный анемометр,  ротор  Савониуса,  ротор Дарье, также имеются конструкции  с  концентратами  (усилителями)  ветрового потока,  такие,  как  ротор  Масгрува,  ротор   Эванса,   усилители   потока специальной конструкции.

      Следует отметить, что ветроколесо  с  вертикальной  осью  вращения,  в отличие от таковых с  горизонтальной,  находятся  в  рабочем  положении  при любом направлении ветра, однако  их  принципиальными  недостатками  являются 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,   хотя   продолжаются   всесторонние   проработки   различных   типов вертикально-осевых установок.

      По мощности ветроустановки  делятся на: малой мощности –  до  100  кВт, средней – от 100 до 500 кВт, и большой (мегаваттного класса) – 0,5-4  МВт  и более.

      Часто  идет  речь  о  малой  ветроэнергетике,  назначение  которой   –

обеспечение водоподъема для сельскохозяйственных целей,  получение  тепла  и электропитания отдельных  потребителей  в  неэлектрофицированных  районах  и т.п. Во многих странах налажено серийное производство  ветроустановок  малой мощности. Например, в  России  НПО  "Ветроэн"  серийно  выпускает  установки мощностью 4 кВт с диаметром колеса 6 м.

      Следует  отметить,  что  малая  ветроэнергетика  не  требует   больших территорий, ее можно развивать везде, где имеются для этого  соответствующие условия.

      Выбор  характеристик  ветроколеса  для  ветроустановки  в   конкретных ветровых условиях определяется целями, которые перед  ней  ставятся.  Обычно это требование максимизации производства энергии за  год,  чтобы,  например, уменьшить потребление  топлива  тепловыми  станциями  единой  энергосистемы, либо  обеспечение  производства  определенного  минимума  энергии  даже  при слабом ветре, чтобы, например, сохранить работоспособность  насосов  системы

водоснабжения.

      Одной   из   важнейших   характеристик   ветроколеса   является    его

быстроходность,  которая  зависит  от  трех  основных  переменных:   радиуса обметаемой  ветроколесом  окружности,  скорости  ветра,   угловой   скорости вращения колеса.

       В настоящее  время в  мире  установлены  и  находятся  в  эксплуатации ветроэнергетические установки (ВЭУ) суммарной мощностью более 25 000 МВт.

       Рынок  ВЭУ   в   настоящее   время   является   одним   из   наиболее

быстроразвивающихся, его рост превышает 20% в год.

      Ведущими производителями  ВЭУ в мире в настоящее время  являются  фирмы Германии, Дании, Испании.

      Новым толчком  к развитию ветроэнергетики, как  уже отмечалось,  явилось подписание Киотского протокола, по которому  все  западноевропейские  страны должны снизить выбросы СО2 в  атмосферу. 

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РАЗВИТИЕ ВЕТРОЭНЕРГЕТИКИ В РЕСПУБЛИКЕ БЕЛАРУСЬ

    

    Развитию альтернативных источников энергии в Республике Беларусь придается огромное значение на самом высоком уровне. Так, только за последнее время принят закон Республики Беларусь от 16 ноября 2010 года № 188-З «О ратификации Устава Международного агентства по возобновляемой энергии», в рамках исполнения которого Совет Министров Республики Беларусь  09 августа 2010 года утвердил «Стратегию развития энергетического потенциала Республики Беларусь» (Постановление СМ РБ № 1180), в котором в разделе «Ветроэнергетический потенциал» указано: «На территории республики выявлено 1 840 площадок для размещения ветроустановок с теоретически возможным энергетическим потенциалом более 1 600 МВт. В 2009 году суммарная установленная мощность ветроэнергетических установок составила 1,2 МВт с объемом замещения – 0,4 тыс. т.у.т. В Дзержинском районе Минской области в 2011–2014 годах планируется строительство ветропарка электрической мощностью 160 МВт. В целом ветропарков в 2011–2015 годах может быть построено суммарной мощностью до 300 МВт».[4]

В Концепции национальной безопасности, утвержденной  Указом Президента Республики Беларусь от 09 ноября 2010 г. N 575, нашли отражение вопросы возобновляемых источников энергии, в том числе энергии ветра: «Нейтрализации внутренних источников угроз национальной безопасности в экологической сфере будут способствовать обеспечение экономического роста в пределах хозяйственной емкости биосферы и улучшение экологической ситуации в Республике Беларусь на основе внедрения энерго- и ресурсосберегающих технологий, современных систем защиты экологически опасных объектов, разработки и внедрения экологобезопасных технологий, возобновляемых источников энергии».[3]

       Как уже известно, идеальные места для "приручения" энергии ветра – это протяженные,  продуваемые  со  всех   сторон   равнины,   расположенные   на возвышенностях. Именно на таких  территориях  среднегодовая  скорость  ветра превышает 5 м/с, что  обеспечивает  эффективную  работу  ветроэнергетических установок.

      Беларусь  богата  подобными  территориями.  По  оценкам  специалистов, наиболее перспективными для развития  ветроэнергетики  в  Беларуси  являются центральная  и  западная  часть   Минской   области,   а   также   Витебская возвышенность. Более того, потенциал любой точки на  территории  Беларуси  в отношении  ее  перспективности  или  неперспективности  для  ветроэнергетики может быть определен с помощью  соответствующих  расчетов,  базирующихся  на информации ветроэнергетического атласа страны и специального  банка  данных.

    Вопросы  окупаемости  и  экономической   эффективности   ветроэнергетических установок – сфера, где еще не расставлены все точки над "и". Если  подходить к этой  проблеме  глобально,  учитывая  перспективы  постоянного  удорожания энергетических ресурсов и их грядущий дефицит,  ветроэнергетическая  техника однозначно является перспективным вложением средств.

      Одна из первых  ветроэнергетических установок  в  стране  находится  на выезде из Минска в могилевском направлении.  Она  была  разработана  минской фирмой "Аэролла".  Другая  ветроустановка,  разработанная  НПГП  "Ветромаш", работает в Заславле, который практически является плацдармом  для  отработки новых  решений  по  энергосбережению  в   Беларуси.  

      Энергетическая  программа  РБ  до  2015  г.  основными   направлениями использования   ветроэнергетических    ресурсов    на    ближайший    период предусматривает их применение для привода насосных установок  и  в  качестве источников   энергии   для   электродвигателей.   Эти   области   применения характеризуются минимальными требованиями к качеству электрической  энергии, что позволяет резко упростить  и  удешевить  ветроэнергетические  установки.

     Особенно перспективными считается их  использование  в  сочетании  с  малыми гидроэлектростанциями для перекачки воды. Применение  ВЭУ  для  водоподъема, электроподогрева воды и электроснабжения автономных потребителей  предполагается довести до  15  МВт  установленной  мощности,  что  обеспечит экономию 9 тыс. тонн условного топлива в год.

      Беларусь располагает  значительными ресурсами энергии  ветра. По  данным Государственного комитета по  гидрометеорологии   РБ  и  НП  ГП  “Ветромаш”, среднегодовая скорость ветра на территории республики  составляет  4,3  м/с. При этом на четверти пригодной для внедрения  ВЭУ  территории  среднегодовая скорость  ветра  превышает 5  м/с.  Такая  скорость   ветра   соответствует требованиям мировой практики по  показателям  коммерческой  целесообразности внедрения ветротехники. При правильном выборе места установки  ветроагрегата

(на  возвышенных  открытых  местах,  на  берегах  водных  массивов  и  т.п.) среднегодовая скорость ветра может достигать 6 – 7 м/с.

      Максимально  прогнозируемый  ветроэнергетический   ресурс   территории республики составляет более 280 млрд.  кВт·ч  в  год.  Используя  только  1% территории под ветроэнергетику уже в 2010 г. позволило бы  выработать  около 3 млрд. кВт·ч энергии. При условии 25%  использования  годового  времени  на выработку  такого  количества  энергии потребуется до 8 000   ветроустановок мощностью от 100 до 500 кВт, которые позволили бы сэкономить ежегодно  до  1 млн. тонн условного топлива. Окупаемость  подобной  ветротехники  составляет около 4 лет.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПЕРСПЕКТИВЫ – ИНВЕСТИЦИИ В ВЕТЕР

      Иностранные инвесторы ждут, когда вступит в силу закон «О возобновляемых источниках энергии». Закон Республики Беларусь от 27 декабря 2010 года № 204-З «О возобновляемых источниках энергии» вступает в силу с 11 июля 2011 года.Данный документ поможет разграничить полномочия между государственными органами в сфере ВИЭ. А это позволит инвесторам, как своим, так и зарубежным, с меньшими временными и денежными затратами согласовывать проекты, а также почувствовать поддержку чиновников на местах. В документе будут прописаны возможности и тарифы для продажи энергии от ВИЭ. С 2006 по 2010 год удалось увеличить использование собственных ресурсов в топливном балансе страны с 17,2 % до 20,3%. В нынешнем году ожидается прирост еще на 0,2%, а к 2012 году их доля должна достичь 25%, к 2015-му – 28%. Добиться запланированных показателей в современных условиях возможно только с расширением использования альтернативных источников, что предусмотрено программными документами в сфере энергетики.