Ресурс ветра

Наталья Маевская

Ветроэнергетика за рубежом

Во многих развитых странах существуют государственные программы развития возобновляемых источников энергии, в том числе и ветроэнергетики. Сегодня зарубежные аналоги ветроэнергетических установок (ВЭУ) достигли уровня коммерческой зрелости. В местах со среднегодовыми скоростями ветра более 5м/сек. они успешно конкурируют с традиционными источниками электроснабжения.

Наиболее эффективными по наращиванию установленной мощности ветростанций являются программы стран Европы, Китая, Индии, США, Канады. За последние три десятилетия технология использования энергетических ресурсов ветра была сосредоточена на создании сетевых ветроагрегатов WECS. Многие тысячи современных установок WECS уже доказали, что имеют преимущества по отношению к обычным источникам энергии. Существующие электрические сети осуществляют транспортировку электроэнергии, вырабатываемой ветропарками, в различные регионы. Благодаря этим программам решаются научно-технические, энергетические, экологические и социальные задачи.

Генераторами проектов возобновляемых источников энергии в Европе являются исследовательские центры, университеты и заинтересованные компании. В 1994 г. в Мадриде на конференции «Генеральный план развития возобновляемых источников энергии в Европе» странами Европейского Союза была принята декларация. В ней были сформулированы цели по достижению 15-процентного уровня использования возобновляемых источников энергии в общем потреблении энергии в странах Европейского Союза до 2010 г. В 1994 г. в странах Европейского Союза установленная мощность солнечных батарей, мини-гидроэлектростанций и ветроэнергетических установок составила 5,3 ГВт, к 2010 г. предполагается смонтировать оборудование с установленной мощностью 55 ГВт.

Преобразование энергии ветра в механическую, электрическую или тепловую сегодня возможно в ветроустановках с горизонтальным или вертикальным расположением вала ветротурбины. Наибольшее распространение получили ветроэнергетические установки с горизонтальной осью ротора, работающие по принципу ветряной мельницы. Турбиныс горизонтальной осью и высоким коэффициентом быстроходности обладают наибольшим значением коэффициента использования энергии ветра (0,46-0,48). Ветротурбины с вертикальным расположением оси имеют меньший коэффициент (0,45), но обладают преимуществом: не требуют настройки на направление ветра. К примеру, в Германии горизонтальные ветроустановки занимают 90% на рынке ВЭУ. При этом более десятка крупнейших банков Европы инвестируют ветроэнергетическую индустрию. Более двадцати крупных европейских частных инвесторов финансируют ветроэнергетику.

Очевидная перспектива

К сожалению, в настоящее время в России потенциал ветроэнергетики не реализован.

Фундаментальные исследования аэродинамики ветряка, осуществленные в ЦАГИ, заложили основу современных ветротурбин с высоким коэффициентом использования энергии ветра. Однако жесткая ориентация на большую гидроэнергетику и угольно-ядерную стратегию, глухота к новациям и экологическим проблемам долгие десятилетия тормозили развитие ветроэнергетики. Толчком для продвижения и создания современного ветроэнергетического оборудования стала федеральная научно-техническая программа «Экологически чистая энергетика», принятая в 90-е годы. Для участия и получения финансирования были отобраны лучшие проекты ветроэнергетических установок различных классов по мощности. Однако перестроечный период, развал экономики и прекращение финансирования по программе не позволили довести указанные проекты до коммерческого уровня, наладить массовое производство ветроэнергетических установок. Но некоторые опытные макеты, которые удалось создать, используются до сих пор.

К примеру, опытный образец ветроагрегата мегаваттного класса был спроектирован и построен МКБ «Радуга». Разработка, изготовление и строительство финансировались правительством Калмыкии. Ветроагрегат был построен недалеко от Элисты и до сих пор успешно работает, вырабатывая 2300-2900 тыс. кВт/ч электроэнергии в год. Кроме этого в МКБ «Радуга» были спроектированы ветроагрегаты мощностью 8 кВт и 250 кВт. Российской ассоциацией развития ветроэнергетики Energobalance Sovena совместно с германской фирмой Husumer SchiffsWert (HSW) были изготовлены 10 ветроагрегатов сетевого исполнения единичной мощностью 30 кВт. Ветропарк с установленной мощностью 300 кВт был построен в 1996 г. в Ростовской области и запущен в эксплуатацию.

Сегодня развитие ветроэнергетики в России может пойти по нескольким путям: закупка и монтаж зарубежных ветроагрегатов, трансферт западных технологий и организация производства в России, кооперация с зарубежными фирмами и производство ветроагрегатов в России либо организация производства собственных ВЭУ.

Преобразование энергии ветра в электрическую в корне меняет судьбу электроэнергетики. До сих пор Российская Федерация имеет один источник электроэнергии — РАО ЕЭС. Пока на территории РФ нет регионов, активно использующих энергию ветра. Но в условиях ежегодного роста тарифов на энергоносители широкий потребитель уже сегодня проявляет заинтересованность в ВЭУ малой и средней мощности. Таким образом, возможность круглогодичного использования ВЭУ в качестве основного источника питания автоматически переводит их в разряд востребованных рынком.

Реальное предложение Стальконструкции

ООО «Стальконструкция» — предприятие, ориентированное на изготовление нестандартного оборудования, металлоконструкций, сосудов и аппаратов. На тольяттинском рынке фирма работает с 1999 г. Долгое и тесное сотрудничество с ОАО «АВТОВАЗ», ОАО «АвтоВАЗагрегат», компанией «Джи Эм — АВТОВАЗ» по выпуску специализированной продукции упрочило позиции компании в своей нише. Производство ВЭУ для Стальконструкции не является профильным видом деятельности. Однако наличие изобретательских разработок и конструкторского потенциала расположило предприятие к развитию нового проекта.

Проанализировав перспективы ветроэнергетики, руководство ООО «Стальконструкция» принялось активно реализовывать проект по преобразованию энергии ветра в электрическую энергию. Первый ветряк с горизонтальной осью вращения предприятие изготовило и уже ввело в эксплуатацию на своей территории. Разработана и модель ВЭУ с вертикальной осью ротора. Для людей, умеющих считать свои деньги, перспектива ветроэнергетики очевидна. В принципе ВЭУ изначально рассчитаны на массового потребителя. Предлагаемая продукция не ограничивается спектром своего применения. Дома, дачи, коттеджи, предприятия промышленного значения, сельскохозяйственные фермы — везде применение ВЭУ как альтернативного источника электроэнергии вполне вероятно. С учетом того, что в Самарском регионе ветреная погода наблюдается 180-200 дней в году, использование ветряков можно назвать реальной перспективой.

ООО «Стальконструкция» планирует выпускать три-четыре модели ветряков. Технологические возможности у предприятия для этого есть. Для раскрутки производства нужны инвестиции. Пока Стальконструкция обходится своими средствами.

Мировая практика показывает, что на каждый киловатт выходной мощности необходимо затратить от 1000 до 1500 евро. Первый ветряк ООО «Стальконструкция» выходной мощностью 8 кВт укладывается в себестоимость 1000 евро за кВт.

Интересно, что среднему коттеджу для обеспечения всех его потребностей по энергоснабжению нужно 4 кВт мощности.

Если брать во внимание и отопление, то в зависимости от площади коттеджа ему необходимы 12-15 кВт мощности. Таким образом, можно предположить, что продажная стоимость ветряного оборудования мощностью 15 кВт составляет порядка 500 тыс. р. При подводе стандартных линий коммуникаций, особенно в отдаленные от населенных пунктов участки, установка ветряка имеет явные преимущества.

В выпуске модификаций ВЭУ ООО «Стальконструкция» будет ориентироваться на спрос, формируемый заказчиками. При этом постпродажное обслуживание оборудования гарантировано.

Комментарии

Анатолий ЗИНИН, директор ООО «Стальконструкция»:

- Любая частная собственность, будь то дача, коттедж, крестьянская усадьба, фермерские хозяйства, нуждается в обеспечении электроэнергией. Роторные ветроэнергетические установки — это альтернативные, доступные по цене источники энергии. ВЭУ не требуют сложного эксплуатационного режима. А после окупаемости затрат на приобретение ветряка фактически вырабатываемая им энергия для потребителя бесплатна, не считая смены аккумулятора ВЭУ один раз в 5-8 лет. Словом, тратить «деньги на ветер» можно с умом. Наш первый ветряк, собранный на предприятии, мы планируем использовать для освещения производственного цеха. Параллельно с разработками других конструкций ВЭУ пройдет сертификация товара. Уже к концу лета этого года мы планируем перейти на мелкосерийное производство ветряков. Объемы производства будут зависеть от заказов. К расширению производственных мощностей мы готовы. Профиль выпускаемых ветроустановок будет зависеть от того, кто раньше проявит интерес к продукции: население, мелкие предприниматели, фермеры.