 |
сделать стартовой |  |
в избранное |
 |
||||||||||
|
| №33июль 2009Энергетика |
| Упряжка для ветра |
| epps.ru / Архив номеров / №33 июль 2009 / Упряжка для ветра |
| Развитие ветроэнергетики имеет немалые перспективы, свободные от цены на топливо.В 2008 году суммарные мощности ветряной энергетики выросли во всем мире до 120 ГВт. В этом же году мировой рынок оборудования для ветроэнергетики вырос до 36,5 миллиардов евро, или около 46,8 миллиардов долларов. Идея обуздать даровую и неисчерпаемую энергию ветра прельщала еще древних инженеров. Примерно за 200 лет до нашей эры первые ветрогенераторы с вертикальной осью вращения появились в Персии, на территории современного Ирана. На тот момент практически все ветрогенераторы служили для размола зерна. Чуть позже была сконструирована мельница с горизонтальной осью вращения, которая состояла из десяти деревянных стоек, оснащенных поперечными парусами. Однако наибольшее распространение получили все же вертикальные конструкции, завоевав не только Ближний Восток, но и всю территорию Европы. Строительство мельниц тогда, как и сейчас, налагало свои ограничения на ландшафт. Так, для обеспечения «свободного ветра» в Средние века запрещались посадки деревьев близ ветреных мельниц. Освобожденные таким образом земли отводились под посевы и пастбища. В XIV столетии на первое место по использованию ветряных мельниц вышли голландцы. Они же стали ведущими в усовершенствовании конструкций ветряных мельниц и широко использовали их с этих пор для осушения болот и озер в дельте реки Рейн. В середине XIX столетия в Голландии для разных целей использовалось около 9 тысяч ветрогенераторов. Голландцы существенно усовершенствовали конструкцию ветряных мельниц и, в частности, ветроколеса. В Русской империи к началу минувшего столетия работало около 2500 тысяч ветряных мельниц общей мощностью 1 млн квт. После 1917 года мельницы остались без хозяев и постепенно разрушились. В новое время отечественным ветроэнергетикам приходилось осваивать производство энергии с помощью ветра практически заново, и, нужно сказать, весьма успешно. Первая в мире современная ветроэлектростанция с горизонтальной осью мощностью 100 кВт была построена в 1931 году в Крыму, но, как это бывало с проектами Советского Союза, достигнутая задача первенства не воплотилась в действительно практическом энергообъекте, и интерес к развитию ветроэнергетики в России остыл. В настоящее время установкой ветрогенераторов в Красноярском крае занимаются несколько организаций. Одной из них является компания «Современные комплексные системы». Как рассказал ее директор Дмитрий Расенко, до недавнего времени развитие ветроэнергетики в целом, и в нашем регионе в том числе, сдерживалось отсутствием элементной базы и силовой автоматики на ее основе для управления ветрогенераторами. «Ветер — сила непостоянная, и для того, чтобы в его отсутствие объект не остался обесточен, специалистам попросту не хватало технологической базы. Частично эту задачу решили аккумуляторы. Дополнительное оснащение ими ветрогенератора позволило заготавливать энергию впрок, по мере надобности передавая энергию на инвертор, который преобразует ее в привычные 220В, и через блок управления передает потребителю», — говорит он. Нерешенным остался вопрос энергообеспечения после разрядки аккумулятора: что делать, если необходимый расход превысит емкость батарей? В этой ситуации должна существовать резервная система питания, согласованная с действующим ветрогенератором. Раз энергии ветра недостаточно, часть задачи перенимает на себя дизельный, бензиновый или газовый генератор, который устанавливается тут же, рядом с ветряком. Несмотря на кажущуюся сложность описания, в практическом применении трехкомпонентный генератор-гибрид не слишком прихотлив. Система построена таким образом, что после ее запуска в штатном режиме, внимание человека ей требуется только для пополнения запаса топлива резервного генератора. За всем остальным следит автоматика. Создание подобного тандема должно решать сразу несколько задач: во-первых, ветрокомплекс должен быть полностью автономен, во-вторых, он должен обеспечивать энергией потребителя даже при отсутствии ветра, и в-третьих, бережно относится к расходу топлива резервного генератора и его ресурсу. «Наши специалисты внимательно изучили рынок малых ветрогенераторов и пришли к выводу, что только ветрокомплексы производства ЗАО «Ветро-энергетическая компания» г. Санкт-Петербург в полной мере отвечают вышеперечисленным требованиям, — продолжает Дмитрий Расенко, — стоимость одного ветрогенератора БРИЗ-5000 в составе такого ветрокомплекса составляет 295 тыс. руб. Учитывая то, что для полноценного энергообеспечения ему необходимы аккумуляторы, мачта и дизель-генератор, общая стоимость кажется весомой. Однако не стоит забывать, что главное преимущество ветрогенераторов — не в цене, а в упомянутой автономности. Далекие северные или таежные районы не могут похвастаться развитой электрической сетью, и прокладка линий электропередач в некоторых районах часто обходится многим больше установки ветряка. Другой традиционный способ — обеспечение предприятия дизельным генератором, так же не выдерживает ценового соперничества. Например, форелевое хозяйство в Ленинградской области, установив однажды ветряк, каждый год экономит до 19т дизельного топлива». Современные ветрогенераторы — это не только плод совместных трудов инженеров и энергетиков. К созданию полного имиджа ветрогенерирующей установки приложили руку многочисленные дизайнеры. Вид, который пугал когда-то Дон Кихота, остался в его эпохе. Сегодня сила ветра работает красиво. Генератор приобрел полностью законченный образ воздушной, легкой конструкции. Но впечатление это весьма обманчиво: длина одной лопасти ветрогенератора БРИЗ-5000 составляет 2,5 м — больше человеческого роста. Вес головной части с генератором, ветроколесом и хвостовым оперением — 240 кг, и чтобы вся эта масса не упала однажды со своей высоты, жесткие требования должны предъявляться и к мачте. От мачты, кстати, напрямую зависит не только надежность конструкции, но и ее эффективность: чем выше расположено ветроколесо, тем больше ветра оно сможет «поймать» в свои лопасти. Иностранные государства, заинтересованные в развитии ветроэнергетики, стимулируют этот процесс, предлагая предпринимателям бонусы, льготы и иные благоприятные условия для строительства и разработки собственных генераторов. В России приоритеты расставлены, мягко говоря, иначе, но тем не менее, отворачиваться от проблем ветроэнергетики нельзя. Технический потенциал ветровой энергии России оценивается свыше 50 000 миллиардов кВт/ч в год. Экономический потенциал составляет примерно 260 млрд кВт/ч в год, то есть около 30 процентов производства электроэнергии всеми электростанциями России. Конкурентоспособность ветроэнергетики объясняется еще и тем, что в России огромное количество людей проживает в удаленных деревнях, либо обслуживают отгонные пастбища и вообще не могут воспользоваться электричеством из-за его дороговизны в силу трудностей с доставкой топлива. Казалось бы, наши территории обеспечивают нам огромный потенциал строительства ветряков. Но на практике ситуация далека от живописной картины. По сравнению с потенциальным количеством, ветроэлектростанций в России неоправданно мало. Одна из самых крупных ВЭС России (5,1 МВт) расположена в районе поселка Куликово Зеленоградского района Калининградской области. Также крупные ветроэлектростанции расположены у деревни Тюпкильды Туймазинского района республики Башкортостан (2,2 МВт). В Калмыкии в 20 км от Элисты размещена площадка Калмыцкой ВЭС планировавшейся мощностью в 22 МВт и годовой выработкой 53 млн кВт/ч, на 2006 год на площадке установлена одна установка «Радуга» мощностью 1 МВт и выработкой от 3 до 5 млн кВт/ч. В республике Коми вблизи Воркуты строится Заполярная ВДЭС мощностью 3 МВт. На острове Беринга Командорских островов действует ВЭС мощностью 1,2 МВт. Чукотка может похвастаться Анадырской ВЭС мощностью 2,5 МВт (10 ветроагрегатов по 250 кВт) среднегодовой выработкой более 3 млн кВт/ч. Существуют проекты на разных стадиях проработки Ленинградской ВЭС 75 МВт Ленинградская область, Ейской ВЭС 72 МВт Краснодарский край, Морской ВЭС 30 МВт Карелия, Приморской ВЭС 30 МВт Приморский край, Магаданской ВЭС 30 МВт Магаданская область, Чуйской ВЭС 24 МВт Республика Алтай, Усть-Камчатской ВДЭС 16 МВт Камчатская область, Новиковской ВДЭС 10 МВт Республика Коми, Дагестанской ВЭС 6 МВт Дагестан, Анапской ВЭС 5 МВт Краснодарский край, Новороссийской ВЭС 5 МВт Краснодарский край и Валаамской ВЭС 4 МВт Карелия. Стоит отметить, что после реформы РАО ЕЭС ответственность за развитие ветроэнергетики легла на РусГидро, однако в результате текущей экономической нестабильности, развитие ряда проектов было отложено на неопределенный срок. Но не все компании отказались от реализации 5 июня 2009 года немецкая Siemens и норвежская Statoil Hydro установили первую партию уникальных плавающих ветряных турбин, которым предстоит генерировать электричество за счет энергии ветра, дующего в океане. Как сообщается в официальном пресс-релизе компаний, сейчас установленные турбины работают в тестовом режиме, предстоящие два года в Норвегии будут исследовать работу ветровых установок в океане, после чего приступят к масштабному развертыванию ветряков. В компании отмечают, что морские ветряные турбины уже существуют в различных местах по всему миру, однако в подавляющем большинстве случаев они прикреплены ко дну и являются стационарными. StatoilHydro намерена использовать в качестве базы плавающий поддон, к которому будут смонтированы сами ветряки. Пока же турбины имеют некоторый “балласт” в виде сети подводных кабелей, по которым передаются электричество. Инженеры говорят, что в Норвегии турбины стоят в океане, где глубина доходит до 400 метров, хотя теоретически они могут работать в океанах на глубине от 40 метров. От берега турбины удалены на 12 км. В новый проект компания инвестирует около 400 млн норвежских крон. Первая партия турбин имеет общую мощность 2,3 мегаватт. Ветряки позже будут прикреплены к плавучей платформе высотой 65 метров. По мнению разработчиков, плавающая концепция имеет несколько преимуществ. Во-первых, такая платформа может быть перемещена на более открытые и глубоководные регионы, где ветер, как правило, значительно сильнее, а во-вторых, платформа может постоянно менять свое расположение. Впрочем, каким бы смелым ни был описанный проект, дальнейшее развитие самой идеи противоречиво. Ряд специалистов предрекает, что в скором времени генераторы действительно уйдут ловить ветер в море, другие же настаивают на том, что ниша эта уже давно занята приливными электростанциями. Одно можно сказать наверняка: потенциал ветроэнергетики в России соразмерен с ее территориями, и было бы великой ошибкой отказываться от этого в пользу ископаемого топлива. Юлия Ребрунова. |
|
| © 2006-2017. Все права защищены. «Единый промышленный портал Сибири» Цитирование приветствуется при условии указания ссылки на источник - www.epps.ru © Создание сайта - студия GolDesign.Ru |