28 и 29 октября. Проблемы экологии в контексте цифровой трансформации общества... Архитектура. Инженерия. Цифровизация. Экология» пройдет в...


Источник энергии — ветер

Источник энергии — ветер



Сейчас в России около 10 млн. потенциальных потребителей, прежде всего в сельских районах, не могут пользоваться электроэнергией, поскольку до них не дошли линии электропередачи. И что, всегда сидеть им с лучиной?
Лала Ашрафова, 24/08-2006






Ветряки в Грузии

www.nukri.org





Централизованное электроснабжение и обслуживание малых и удаленных друг от друга потребителей в большинстве случаев связано с высокими затратами, а денег, как известно, никогда не бывает много. Альтернативой ему могут и должны стать дешевые, надежные и экологически чистые источники — ветряные энергетические установки (ВЭУ).



Однако, не смотря на то, что уже давно существуют развитые технологии для производства электроэнергии с помощью ветряных установок, рынок, связанный с использованием энергии ветра развивается очень медленно.



Во-первых, очень низок уровень информированности населения о возможности использования ВЭУ в качестве источника энергии. Во-вторых, совершенно отсутствуют законодательные и нормативные акты по применение возобновляемых источников энергии, в том числе ВЭУ.






Типы ветродвигателей

intelcenter.com.ua






Мощность ВЭУ в основном зависит от скорости ветра, которая меняется в зависимости от высоты. Применение ВЭУ целесообразно в местностях, где среднегодовая скорость ветра (побережье Северного Кавказа, в азиатской части Восточной Сибири, на побережьях Тихого и Северного Ледовитого океанов и т.д.) не отличается от расчетной скорости ветра — 4 м/с. Монтаж установок на местности производится в соответствии с методическими указаниями и санитарными нормами и правилами (например, расстояние ВЭУ от жилого дома должно быть не менее 30 м).




Мировой опыт эксплуатации ВЭУ показывает, что для применения установок, необходимо улучшения просветительных работ среди населения, которые являются потенциальными потребителями. Общественные организации должны провести различные мероприятия, способствующие применению возобновляемых источников энергии, в том числе ВЭУ для удовлетворения потребности различных потребителей в сельской местности.






На крыльях ветряка


Катерина Гайсова





Полученная из Баку информация не новость для нас — редакция уже не один раз обращалась к проблемам ветроэнергетики. Но, видимо, есть необходимость в том, чтобы еще и еще возвращаться к этой теме. Поэтому мы напоминаем некоторые подробности положения дел в сфере возобновляемых источников получения энергии.




Самой первой для всего человечества ветроэнергетической установкой был обыкновенный парус. Именно с его помощью энергия ветра преобразовывалась в кинетическую энергию движения судна.




И на суше люди также приспосабливали ветер для своих нужд. Десятки тысяч ветряных мельниц издавна исправно мололи зерно, откачивали воду, совершали много других полезных действий. Трудами многих изобретателей они были усовершенствованы. Ветряная мельница оказалась существенно проще водяной. Только в России их было более 250 тысяч.




Сама жизнь заставляет сегодня понять: людям не надо спешить отказываться ни от такого опыта. Одна из перспектив энергообеспечения — ветер, влиять на появление которого могут только атмосферные фронты и другие погодные условия.





Историческая справка


Первые проекты ветроагрегатов, способных вырабатывать электроэнергию, появились еще в 20-е годы ХХ века. Первый экземпляр ветродвигателя с роторами (цилиндрами) на четырех крыльях, диаметром 20 м, был установлен в 1926 году в Берлине на башне высотой 15 м. Его крылья были сделаны из легкого металла — лоталя. Тогда же предпринимались попытки создать силовые установки на основе ветроагрегата для морских и речных судов. Работы эти, основанные на эффекте Магнуса (при вращении цилиндра в набегающем на него потоке воздуха появляется поперечная сила, действующая на него), со временем были свернуты. В 80-е годы Жак-Ив Кусто построил корабль, работающий на том же принципе, доказав, как минимум, что «в этом что-то есть».







Ветряк-водокачка в Австралии

velo.by.ru





Ветер — в электроэнергию


Сегодня старая добрая «мельница», оснащенная электронным управлением и гигантскими лопастями (до 120 и более метров в диаметре), ротором и генератором, вполне способна вырабатывать уже не только муку, но и электроэнергию. Действие современных ВЭУ основано на преобразовании энергии ветра уже не в кинетическую, как это было в случае с парусными судами, а в электрическую, которую можно передавать на расстояния и использовать для получения света и тепла.



Современные ветряки — это сооружения высотой с многоэтажный дом с огромными лопастями. Спроектированы ветряки в основном с тремя лопастями, укрепленными на горизонтальной оси.



Некоторые ветродвигатели похожи на вертикально расположенное велосипедное колесо с лопастями вместо спиц, другие — на карусель. Но все проекты имеют одну особенность — гигантские размеры ветроколес. Сегодня уже появляются идеи создания так называемых ветросиловых плотин — наземного и морского базирования. Один из таких проектов представляет собой металлический каркас высотой 350 и шириной 500 м, на котором установлены 224 ветрогенератора. Каркас крепится к понтонам. Закрепленные на якоре понтоны сами устанавливаются против ветра.



Все большее распространение получают ветроэнергетические станции (ВЭС). Основным типом используемых на станциях ВЭУ является трехлопастное ветроколесо с горизонтальной осью вращения (99% ветроагрегатов). В настоящее время одна стандартная турбина может обеспечить производство 5 МВт электроэнергии, что в десять раз лучше, чем было 20 лет назад. Этого достаточно для обеспечения электроэнергией поселка из 1600 современных домов. Диаметр лопастей таких агрегатов равен 80 м, высота башни 80 м. В настоящее время разрабатываются турбины мощностью от 3 до 5 МВт. В 2002 году немецкая компания Enercon завершила создание прототипа ВЭУ на 4,5 МВт с диаметром ротора в 112 м. В октябре 2004 года этот ветроагрегат был включен в рабочий режим в земле Шлезвиг-Гольштейн (Германия).



Потенциал использования энергии ветра велик — подсчитано, что длительность действия энергетического потока ветра составляет от 2 до 5 тысяч часов в год в зависимости от места положения, диаметра ветрового колеса и высоты его оси над землей. Ветроэнергетика достаточно активно развивается в ряде стран Западной Европы, Азии и США. За период с 1995 по 2004 годы мировой рынок ветровых энергетических турбин рос ежегодно в среднем на 40%. В 2001 году генерирующие мощности в мире выросли почти на 30%.




Дуют ветры и в России


РАО ЕЭС намерено восстановить ветроэнергоустановки в Калмыкии и, стало быть, именно этим регионом будет прирастать ветроэнергетика в России. Сегодня она не может развиваться из-за отсутствия нормативно-правовой базы, заявил на пресс-конференции в Москве Анатолий Копылов, советник председателя правления Федеральной гидрогенерирующей компании РАО «ЕЭС России», сообщает ИА REGNUM. Для развития той или иной области энергетики «необходимо определенное количество рекомендаций, инструкций и прочих нормативных и регламентирующих документов», но для российской ветроэнергетики подобные материалы пока не разработаны, констатировал он.



И все-таки, по словам Анатолия Копылова, еще с 2002 года в стране действует программа развития ветроэнергетики, и в настоящее время разрабатывается проект Федерального закона «О поддержке использования возобновляемых источников энергии».



Особенно благоприятные условия для ветроэнергетики существуют на Дальнем Востоке и в поволжских степях. Кроме того, планируется разработать схему реконструкции существующих ветроэнергоустановок в Калмыкии и приведения их в рабочее состояние.



По материалам РРЭЦ, к 2050 году энергопотребление в мире увеличится в 2 раза, а к 2100 году — в 2,5 раза. При этом использование нефти и газа как энергоносителей будет сокращаться. Россия обладает огромными ресурсами ветровой, геотермальной, солнечной энергии, энергии биомассы, гидроэнергетическими ресурсами. Технический потенциал возобновляемых источников энергии в стране составляет 4,6 млрд. тонн условного топлива в год, что в пять раз превышает объем потребления всех топливно-энергетических ресурсов России.



Энергетические ветровые зоны в нашей стране расположены, в основном, на побережье и островах Северного Ледовитого океана от Кольского полуострова до Камчатки, в районах Нижней и Средней Волги и Каспийского моря, на побережье Охотского, Баренцева, Балтийского, Черного и Азовского морей. Отдельные ветровые зоны расположены в Карелии, на Алтае, в Туве, на Байкале.



Максимальная средняя скорость ветра в этих районах приходится на осенне-зимний период — период наибольшей потребности в электроэнергии и тепле. Около 30% экономического потенциала ветроэнергетики сосредоточено на Дальнем Востоке, 14% — в Северном экономическом районе, около 16% — в Западной и Восточной Сибири.



В 1992-1994 годы было начато строительство Калмыцкой ВЭС мощностью 22МВт (АО «Калмэнерго»), Заполярной ВЭС мощностью 2,5МВт (АО «Комиэнерго»), Куликовской ВЭС мощностью 5,1 МВт (АО «Янтарьэнерго») и др. Строительство Калмыцкой и Заполярной ВЭС на базе отечественных установок с 1997 года практически прекращено из-за отсутствия финансирования.



Сейчас построены и действуют на немецком и датском оборудовании Маркинская ВЭС (АО «Ростовэнерго»), ВЭС на о.Беринга (АО «Камчатэнерго») и Куликовская ВЭС (АО «Янтарьэнерго»). Кроме того, более десяти ветроэнергостанций в России проектируются или находятся в стадии строительства



Таким образом, отнюдь не на голом месте можно было бы разворачивать серьезную государственную целевую программу по внедрению альтернативных экологически чистых источников электроэнергии.



Поможем, чем можем


Заметим, что в странах, которые развивают ветроэнергетику, уже давно отработаны механизмы развития этой, пока еще нетрадиционной и во многом экспериментальной, отрасли энергетики.





Ветряки в Голландии

mojmirhoz.narod.ru





В США поддержка осуществляется на федеральном и местном (штат, город) уровнях. Штаты Нью-Йорк, Висконсин, Мичиган и Пенсильвания используют механизмы государственной закупки возобновляемой электроэнергии как средство стимулирования и поддержки источников чистой энергии. В штате Нью-Йорк государственная закупка чистой энергии может составить к 2010 году — 20%.В Пенсильвании государственная закупка уже в течение нескольких лет составляет 5%. Существует система государственных доплат за выработанную ВЭУ энергию (1,5 цента за кВт.ч).



В Австралии на каждый выработанный на возобновляемых источниках энергии МВт выдается сертификат. По итогам финансового года за каждый отсутствующий сертификат взимается штраф в размере около $21.



Принятым в Германии законом об использовании возобновляемых источников энергии в течение первых пяти лет эксплуатации предусмотрена фиксированная стоимость энергии, отпускаемой ВЭС потребителю на уровне около 0,09 евро/кВт.ч. Величина квот на возобновляемую энергию в Великобритании составляет 3% от годового объема и возрастет до 10% к 2010 г.



Для поддержки начинаний в области альтернативной энергетики в Индии создано министерство нетрадиционных источников энергии. При нем организован фонд субсидирования и выдачи кредитов для строительства объектов ВИЭ. Кредит выдается на 6 лет с освобождением от выплаты процентов на 1 год. Для объектов ветроэнергетики введены такие льготы: освобождение от налога на прибыль на первые 5 лет после сооружения, разрешение на списание 100% стоимости ВЭС через год эксплуатации, гарантированная стоимость продажи энергии, вырабатываемой ВЭС, в размере $0,07-0,08/кВт.ч.



В странах с достаточно развитой ветроэнергетикой принят ряд мер, стимулирующих работы в этом направлении. В Германии, США, Испании, Индии, Нидерландах, Англии существуют налоговые льготы на производство оборудования и создание ВЭС, государственные и региональные инвестиции в создание новых типов оборудования и создание ВЭС, государственные гарантии для инвесторов.



В России закон о возобновляемых источниках энергии, как мы помним, до сих пор не принят.



Источник: www.bellona.ru