Ветряная электростанция это: Ветровые электростанции

Содержание

Ветровые электростанции

Ветер, в отличие от сжигаемого топлива, является источником возобновляемой, доступной и чистой энергии, использование которой не приводит к выбросу парниковых газов в атмосферу. Таким образом, ветровая энергия создает гораздо меньше проблем для экологии по сравнению с традиционными невозобновляемыми источниками энергии.

Средняя годовая мощность, генерируемая ветрогенератором, оказывается примерно постоянной. Однако уровень мощности на более коротких временных отрезках может очень сильно колебаться. Чтобы обеспечить стабильное электроснабжение, ветрогенераторы должны использоваться в сочетании с другими источниками энергии. Увеличение доли энергии, вырабатываемой ветровыми электростанциями, требует модернизации сети линий электропередач, и приводит к последовательному вытеснению традиционных генерирующих мощностей.

Ветровые электростанции состоят из множества отдельных ветровых турбин, объединенных в единую сеть (рисунок 1). Береговые ветровые электростанции являются недорогим источником электроэнергии, и зачастую представляют реальную альтернативу для ТЭЦ, работающих на угле или газе.

Морской ветер, как правило, бывает более стабильным и сильным, чем на суше, но затраты на строительство и техническое обслуживание морских ветровых электростанций оказываются значительно выше. Небольшие береговые ветряные электростанции могут обеспечивать энергией отдаленные и изолированные объекты и поселения.

Рис. 1. Типовая ветровая электростанция

Принцип работы ветрогенератора достаточно прост (рис. 2). Ветер заставляет вращаться двух или трехлопастные турбины, приводящие в движение основной вал, к которому подключен ротор генератора. Вращение ротора приводит к генерации электричества.

Рис. 2. Внутреннее устройство ветрогенератора

Типовая электрическая схема ветрогенератора содержит генератор, аккумуляторные батареи и контроллер заряда. Создаваемое переменное напряжение обычно поступает на локальную трансформаторную станцию (которая собирает энергию от всех турбин), где преобразуется в более высокое напряжение и передается по кабельной или воздушной линии на другую трансформаторную станцию, где уже происходит подключение простых потребителей.

Трансформаторные станции необходимы для согласования напряжения ветрогенераторов с сетью.

Если копнуть глубже, то окажется, что ветер на самом деле является формой солнечной энергии и становится результатом неравномерного нагрева атмосферы солнцем. Карта направления и силы ветров является сильно неоднородной и зависит от рельефа местности, наличия растительности и водоемов. Энергия ветра используется для различных целей: мореходство, полеты воздушных змеев и дельтапланов, генерация электричества.

Турбины горизонтальных ветрогенераторов обычно имеют две или три лопасти. Эти лопасти приводятся во вращение фронтальными воздушными потоками.

Промышленные ветрогенераторы имеют мощность от 100 киловатт до нескольких мегаватт. Ветровые турбины большой мощности оказываются более экономически выгодными и объединяются в ветровые электростанции, которые поставляют электроэнергию в сеть. В последние годы произошло значительное увеличение числа крупных морских и прибрежных ветровых электростанций в США.

Это было сделано для того, чтобы максимально использовать потенциал энергии ветра прибрежных регионов.

Отдельные ветрогенераторы мощностью менее 100 киловатт применяются для энергоснабжения домов, телекоммуникационных вышек, насосных станций и т.д. Небольшие ветровые турбины иногда используются в сочетании с дизель-генераторами, батареями и солнечными панелями. Такие решения называются гибридными и обычно размещаются в удаленных местах, в которых отсутствуют собственные линии электропередач.

В настоящее время большинство турбин используют генераторы с регулируемой скоростью в сочетании с промежуточным преобразователем мощности между генератором и системой сбора энергии, что является наиболее подходящим вариантом для межсетевого соединения и обеспечивает возможность отключения при низком выходном напряжении. В современных системах используются либо машины с двойным питанием, либо генераторы с короткозамкнутым ротором или синхронные генераторы.

Современные энергетические системы сталкиваются со множеством проблем, в том числе, с проблемой избыточной мощности, которую удается решать за счет реализации специальных мер: экспорта и импорта электроэнергии в соседние районы, изменения уровня воды в водохранилищах гидроэлектростанций, преобразования электрической мощности в механическую энергию, ограничения потребления и т.

д. При использовании локальных ветрогенераторов эту проблему можно сгладить.

В ветряной электростанции отдельные турбины объединяются в единый комплекс с помощью системы сбора мощности и информационных каналов связи. Среднее выходное напряжение для ветрогенераторов обычно составляет 34,5 кВ. На трансформаторной подстанции это напряжение дополнительно увеличивается для дальнейшей передачи по высоковольтным линиям электропередач.

Одной из самых больших проблем, связанных с интеграцией ветряных электростанций в энергетическую систему Соединенных Штатов, является необходимость создания новых линий электропередач для транзита электроэнергии. Дело в том, что ветряные электростанции строятся в соответствии с картой ветров, поэтому в большинстве случаев они размещены в отдаленных, малонаселенных штатах в центральной части страны. А основная часть потребления приходится на западное и восточное побережье США, где плотность населения значительно выше. Существующие линии электропередачи не были предназначены для транспортировки больших объемов энергии.

Очевидно, что с увеличением длины линий передач потери, связанные с передачей мощности, возрастают, что затрудняет перенос большой мощности на большие расстояния.

К сожалению, противодействие со стороны государственных органов и органов местного самоуправления затрудняет строительство новых линий электропередач. Проекты по передаче электроэнергии, рассчитанные на вовлечение большого количества штатов, отклоняются штатами, в которых стоимость электроэнергии мала. Они опасаются, что после постройки транзитных линий местные генерирующие компании начнут экспорт электричества, что обязательно приведет к росту тарифов для местных потребителей. Закон об энергетике 2005 года дал возможность Министерству Энергетики США преодолевать противодействие отдельных штатов при принятии проектов по построению инфраструктуры для транзита электроэнергии. Однако после попытки использовать эти полномочия Сенат заявил, что министерство проявляет излишнюю агрессивность.

Другая проблема заключается в том, что транзитная мощность новых линий передач оказывается недостаточной. Это связано с тем, что, несмотря на поддержку альтернативной энергетики, государство разрешило транзитным компаниям обеспечивать минимальный уровень пропускной способности, оговоренный в стандартах. Эти важные проблемы необходимо решить, так как в противном случае ветряные электростанции будут вынуждены работать не на полную мощность или работать попеременно.

Не смотря на не полностью реализованный потенциал ветряной энергетики, она уже сейчас помогает сглаживать пики потребления и повышает надежность поставок электроэнергии.

Морские ветряные электростанции

Современные технологии все еще остаются незрелыми, что является препятствием для распространения морских ветряных электростанций (рис. 3). Проблема высокой стоимости ветряной энергии может быть частично решена с помощью технологических инноваций. Новые технологии необходимы для снижения затрат, повышения надежности и эффективности производства энергии, решения вопросов регионального транзита, развития инфраструктуры и производственных мощностей, а также для уменьшения воздействия на экологию.

К сожалению, разработка инновационных технологий требует значительных стартовых инвестиций, характеризуется длительным сроком окупаемости и высокой степенью риска. Все это приводит к тому, что многие компании не хотят инвестировать в исследования и разработки в области морских ветряных электростанций.

Рис. 3. Морская ветряная электростанция

При использовании понятия «мелководье» речь идет о диапазоне глубин от 0 м до 30 м. Данный диапазон относится к большинству существующих морских ветряных электростанций. Переходные глубины колеблются в диапазоне от 30 м до 60 м. Для глубоководья (более 60 м) были разработаны плавающие концепции ветряных электростанций, которые были позаимствованы из нефтяной и газовой отрасли.

Стоит отметить, что приведенные диапазоны мелководья, переходных глубин и глубоководья являются специфическими для рассматриваемой отрасли морских ветровых электростанций и не совпадают с диапазонами, принятыми в нефтяной и газовой отрасли, где под глубоководьем понимают глубины от 2000 м и более.

Кроме того, эти диапазоны на самом деле являются всего лишь ориентирами при разработке новых технологий. Они помогают оценить требуемые ресурсы при создании новых решений.

Вполне очевидно, что с ростом глубины стоимость конструкций возрастет из-за увеличения срока проектирования, усложнения процесса производства и монтажа, а также из-за увеличения количества расходуемых материалов, необходимых для постройки основания. Рост затрат, связанных с увеличением глубины, обнаруживается поэтапно по мере достижения технических ограничений. Однако накопление и применение новых технических решений способно смягчить эти скачки в каждом конкретном проекте.

Для транспортировки генерируемой электроэнергии необходимы линии передачи. В случае с морской электростанцией для транзита энергии по морскому участку пути потребуется подводный кабель. Как было сказано выше, строительство новой сухопутной высоковольтной линии специально для транзита электроэнергии морской электростанции может быть слишком дорогостоящим, но ситуацию спасают существующие линии электропередач, созданные ранее для обычных электростанций.

Коэффициент использования установленной мощности

Поскольку скорость ветра не постоянна, то ежегодное производство энергии ветряной электростанции никогда не превышает величину номинальной мощности генератора, умноженную на общее количество часов в году. Отношение фактической производимой мощности к этому теоретическому максимуму называют коэффициентом использования установленной мощности (КИУМ). Диапазон типовых значений коэффициента мощности составляет от 15% до 50%. Высокие значения достигаются при благоприятных условиях и обусловлены использованием оптимальной конструкции ветряных турбин.

На величину КИУМ ветряной электростанции влияет несколько параметров, в том числе степень изменчивости ветра, а также соотношение между мощностью генератора и областью охвата турбины. Небольшой генератор оказывается дешевле и имеет высокий коэффициент мощности, но при сильном ветре производит меньше электроэнергии и, следовательно, приносит меньше прибыли. И наоборот, большой генератор стоит дороже, но при умеренном ветре будет выдавать ту же мощность, что и небольшой генератор, а при слабом воздушном потоке и вовсе приведет к остановке турбины.

Таким образом, оптимальный коэффициент мощности составляет от 40% до 50%.

Доля ветровой энергетики

Доля ветровой энергетики в общем объеме генерации является важной характеристикой энергосистемы. Этот показатель не нормируется и не ограничивается. Он зависит от множества особенностей конкретной энергетической сети: от существующих генерирующих установок, от механизмов ценообразования, от емкости для хранения энергии, от управления спросом и от других факторов. Обычно электрические сети имеют собственные резервные генерирующие и передающие мощности, используемые для обеспечения безотказной работы в случае аварийных ситуаций. Эти резервные мощности могут также служить для компенсации колебаний энергии, генерируемой ветряными электростанциями. Исследования показали, что оптимальная доля ветровой энергетики составляет 20%. Эти исследования проводились для областей с территориально разнесенными ветровыми электростанциями, с наличием возможности управления мощностью (например, гидроэлектростанции) и развитой сетью электропередач, позволяющей при необходимости перераспределять электроэнергию.

При превышении доли в 20% возникают технические сложности, но еще более значительными становятся экономические затраты на модернизацию. Стоит отметить, что в настоящее время продолжается изучение влияния крупномасштабного внедрения ветряных электростанций на стабильность и рентабельность энергетической системы.

Для достижения доли ветровой энергетики на уровне 100% необходимо наличие хранилищ энергии большого объема или соединение с другими энергосистемами, которые имеют собственные хранилища. На коротких временных промежутках (месяц, неделя, день, час и менее) ветер может обеспечить до 100% текущего потребления, а избыток энергии должен запасаться или экспортироваться. Промышленность может использовать преимущества сильного ветра, например, ночью, когда объем выходной мощности превышает спрос. Это касается таких отраслей, как производство кремния, алюминия, стали или природного газа и водорода. Все это позволит достичь уровня замещения 100%

Колебания генерируемой мощности

Как было сказано выше, мгновенная мощность, генерируемая ветрогенератором, не является постоянной и может быстро и значительно изменяться. Колебания средних годовых показателей также существуют, но они оказываются не столь значительными. Колебания мощности способны вызывать дисбаланс меду производством и потреблением электроэнергии, что ограничивает долю ветровой энергетики в рамках энергосистемы. Прерывистость и неконтролируемый характер производства ветровой энергии приводят к негативным последствиям, в том числе, к увеличению затрат на преобразование мощности, к необходимости содержания значительных резервных источников электроэнергии, к усложнению системы управления и т. д.

Производимая ветрогенератором мощность колеблется и при слабом воздушном потоке должна заменяться другими источниками энергии. Современные энергосистемы способны справляться с аварийными отключениями генерирующих мощностей, а также с суточными перепадами потребления. При этом традиционные электростанции способны выдавать максимальную мощность в течение 95% рабочего времени. Этого нельзя сказать о ветряных электростанциях.

В настоящее время энергосистемы с большим количеством ветряных электростанций требуют частой активизации резервных генерирующих мощностей, работающих на природном газе, для поддержания стабильного энергоснабжения в том случае, когда условия не благоприятны для производства электроэнергии из ветра. При более низкой доле ветряных электростанций перепады энергии не являются большой проблемой. Однако, даже при доле 16% в ветреные дни ветроэнергетика может превосходить по уровню генерации мощности все другие источники электроэнергии в стране.

Совместное использование непостоянных возобновляемых источников энергии со стабильными невозобновляемыми источниками, помогает создавать устойчивую энергосистему, которая обеспечивает надежное электроснабжение потребителей. Увеличение доли возобновляемых источников энергии успешно происходит в реальном мире.

HAWP-установки

Если выполнить анализ всех затрат, то самым дешевым источником энергии могут оказаться ветровые HAWP-установки (High-Altitude Wind Power). Поспорить с ними смогут только гидроэлектростанции и обычные ветрогенераторы, используемые для питания локальных потребителей.

HAWP-установки работают на больших высотах. Речь идет вовсе не о десятках метров, где отлично справляются обычные ветрогенераторы. Технологии HAWP подразумевают использование летающих установок на высоте, где энергия ветра оказывается гораздо больше, чем у поверхности земли.

Сразу несколько исследовательских групп разрабатывают AWE-технологии (Airborne Wind Energy (AWE), предназначенные для использования на высоте до 2000 футов (609,6 м). Кроме того, есть и разработчики, создающие решения, работающие на высотах более 2000 футов. Величина 2000 футов была выбрана в соответствии с требованиями Федерального управления гражданской авиации США. Эта организация считает объекты, находящиеся на данной высоте, небезопасными для полетов обычной авиации. HAWP-установки могут летать на больших высотах за пределами 12 морских миль от побережья в международном воздушном пространстве, но все еще в американской «экономической зоне».

Стоит отметить, что при реализации AWE-технологий еще предстоит решить проблему эффективной передачи энергии на землю. При использовании традиционных подходов напряжение на электрическом кабеле оказывается слишком высоким.

Прибрежная (оффшорная) ветряная энергетика | Возобновляемая энергия и ресурсы

Во многих точках нашей планеты в прибрежной зоне континентов и островов дуют постоянные сильные ветра, чья энергия может быть использована человечеством для производства высокорентабельного, экологически чистого электричества. Ветряные электростанции, построенные в неглубокой зоне морей называют оффшорными (от английского «offshore» — «на некотором расстоянии от берега»), а также прибрежными, морскими, шельфовыми или водными (надводными). Это одна из наиболее перспективных областей возобновляемой энергетики, в частности ветряной энергетики, в которую уже осуществляются миллиардные вложения.

Плавающая прибрежная ветряная генерация

На данный момент наиболее распространены морские ветряные турбины, чье основание жестко крепится к морскому дну на небольшой глубине шельфовых зон морей, однако параллельно ведутся разработки в области строительство ветряных турбин на плавающем основании.

Мировой рынок прибрежной ветряной энергетики

Производство энергии из источников прибрежной ветряной генерации увеличилось в пять раз в 2010-2015 гг. Этот сегмент особенно интенсивно развивается в Европе, в странах с обширным выходом к морю таких как Великобритания (где, по оценкам, сосредоточено до 30% всех ветряных ресурсов ЕС), Дания, Бельгия, Германия. Наиболее плотно здесь конкурируют производители ветрооборудования Siemens Gamesa и MHI Vestas.

В 2018 году количество введенных новых мощностей прибрежной ветряной энергетики в мире составило 4,3 ГВт.

Большая часть инвестиций в возобновляемую энергетику — 25,7 млрд долл — пришлась в 2018 году на прибрежную ветряную генерацию, 14% рост по сравнению с предыдущим годом. Часть проектов располагается в Европе, в том числе Moray Firth East мощностью 950 МВт стоимостью 3,3 млрд долл, а также 13 оффшорных ветряных проекта в Китае совокупной мощностью 1,7 ГВт и стоимостью 11,4 млрд долл.

По данным доклада МЭА по оценке успехов в области внедрения технологий возобновляемой энергетики в мире Tracking Clean Energy Progress 2017, в 2016 году в области прибрежной ветряной энергетики рекордно низкие цены были достигнуты в Нидерландах (55-73 долл США за МВт/ч) и Дании (65 долл США за МВт/ч).

Перспективы прибрежной ветряной электроэнергетики в мире

По состоянию на конец 2010-х годов установленная мощность прибрежных ветряных электростанций в Европе находится на уровне около 15 ГВт, а глобальный потенциал составляет более 100 ГВт к 2030 году. Из этого числа плавающие морские ветроэлектростанции составят 10% рынка.

Затраты на производство энергии оффшорными ветряными электростанциями снизятся на 77% к 2040 году.

История прибрежной ветряной энергетики

Первая ветряная электростанция водного типа Vindeby была построена в 1991 году неподалеку от побережья Дании совместными усилиями датской компании DONG (нынешнее название — Ørsted) и немецкой Siemens.

Строительство надводной ветряной электростанции с фиксированным основанием

Установка монофундаментных столбов для ветряной турбины

Для установки ветряной турбины необходим прочно вкопанный в морское дно фундамент. Чаще всего для этого используются заранее произведенные полые монофундаментные столбы. Эти трубы диаметром около 5 метров, длиной до 72 метров и весом от 300 до 550 тонн настолько огромны, что доставить их на корабле — очень сложная задача, поэтому чаще всего их просто сплавляют до места установки, предварительно герметично закрыв оба отверстия. На строительной площадке каждая из труб-фундаментов врывается специальным плавающим краном в морское дно на глубину 35 метров, что занимает приблизительно три часа. Перед тем как вбивать монофундаментные столбы специальным звуком распугивают морских животных вокруг места строительства. После окончания установки конец трубы остается торчать из воды.

Установка базы для турбинной вышки

В верхней части каждого однофундаментного столба устанавливается переходной сегмент, который оснащен механизмом якорного крепления, 25-метровой лестницей, платформой, входной дверью и трубами для защиты силовых кабелей от воды. Переходные сегменты доставляются с берега и устанавливаются специальной подъемной платформой, которая затем корректирует точность их вертикальной установки с максимальной погрешностью 0,3 градуса.

Сборка и установка вышки и ротора ветряной турбины

Каждая из ветряных турбин вначале собираются на земле, поскольку осуществлять подобные работы в воде крайне затруднительно. Две части башни турбинного генератора, гондола (обтекатель) и головка винта скрепляются, после чего на суше же происходит энергетический тест установки. Затем собранная ветряная турбина транспортируется на платформе к месту строительства вместе с лопастями винта, башня устанавливается в гнездо переходного сегмента фундамента, затем к ней крепятся лопасти ротора. В благоприятных погодных условиях сбор одного ветряного турбинного генератора может занять около шести часов.

Соединение турбин между собой, надводная и наземная станции высокого напряжения

Между собой турбины соединяются в единую электросеть высоковольтными кабелями, которые затем надежно закапываются в морское дно. Эта сеть подсоединяется в надводной станции высокого напряжения, которая трансформирует напряжение в 150 кВт для избежания потерь при передаче на дальние расстояния. Станция высокого напряжения располагается примерно в середине ветряной электростанции, от нее до берега тянется многокилометровый кабель толщиной в несколько десятков сантиметров, по которому полученное электричество доставляется до наземной станции высокого напряжения, которая передает его в общую сеть.

Последние новости области прибрежной ветряной генерации

Организации, работающие в сфере надводной ветряной энергетики

Компании, работающие в сфере оффшорной ветряной энергетики

Проекты прибрежной ветряной энергетики по всему миру

  • Ajos (Айос) — наземно-прибрежная ветряная электростанция — 42,4 МВт, Финляндия, 2017
  • Anholt (Анхольт) — прибрежная ветряная электростанция — 400 МВт, Дания, 2013
  • Arkona (Аркона) — прибрежная ветряная электростанция — 385 МВт, Германия, 2019
  • Barrow (Бэрроу) — прибрежная ветряная электростанция — 90 МВт, Великобритания, 2006
  • Belwind (Белвинд) — прибрежная ветряная электростанция — 165 МВт, Бельгия, 2010
  • Block Island (Блок Айленд) — прибрежная ветряная электростанция — 30 МВт, США, 2016
  • Borkum Riffgrund 1 (Боркум Риффгрунд 1) — прибрежная ветряная электростанция — 312 МВт, Германия, 2015
  • Borkum Riffgrund 2 (Боркум Риффгрунд 2) — прибрежная ветряная электростанция — 450 МВт, Германия, 2019
  • Borssele 1 и 2 (Борселе 1 и 2) — наземные ветряные электростанции — 752 МВт, Нидерланды, 2020
  • Burbo Bank (Бурбо Бэнк) — прибрежная ветряная электростанция — 90 МВт, Великобритания, 2007
  • Burbo Bank Extension (Бурбо Бэнк Экстеншен) — прибрежная ветряная электростанция — 258 МВт, Великобритания, 2017
  • Choshi (Тоси) — прибрежная ветряная электростанция — Япония
  • Coastal Virginia (Коустал Вирджиния) — прибрежная ветряная электростанция — 12 МВт, США, 2020
  • DanTysk (ДанТыск) — прибрежная ветряная электростанция — 288 МВт, Германия, 2015
  • Dogger Bank (Доггер-Бaнк) — прибрежные ветряные электростанции — 3. 6 ГВт, Великобритания, 2023
  • Dudgeon (Даджен) — прибрежная ветряная электростанция — 402 МВт, Великобритания, 2017
  • Empire Wind (Эмпайр Винд) — прибрежная ветряная электростанция — 816 МВт, США, 2024
  • Global Tech 1 (Глобал Тех 1) — прибрежная ветряная электростанция — 400 МВт, Германия, 2015
  • Gode Wind 1, 2 (Годе Винд 1 и 2) — прибрежные ветряные электростанции — 582 МВт, Германия, 2016
  • Greater Changhua (Большой Чжанхуа) — прибрежные ветряные электростанции — 900 МВт, Тайвань
  • Gunfleet Sands 1 и 2 (Ганфлит Сэндс 1-2) — прибрежные ветряные электростанции — 173 МВт, Великобритания, 2010
  • Horns Rev 2 (Хорнс Рев 2) — прибрежная ветряная электростанция — 209 МВт, Дания, 2009
  • Hornsea (Хорнси) — прибрежные ветряные электростанции — 5 ГВт, Великобритания, 2020
  • Lincs (Линкс) — прибрежная ветряная электростанция — 270 МВт, Великобритания, 2013
  • London Array (Лондон Эррей) — прибрежная ветряная электростанция — 630 МВт, Великобритания, 2013

Ветропарки: защита климата в ущерб живой природе? | Анализ событий в политической жизни и обществе Германии | DW

Угольная электрогенерация, фрекинг для добычи природного газа, бурение нефтяных скважин. .. Такие темы  сегодня все чаще выводят на улицы защитников окружающей среды. Но и возобновляемые источники энергии также могут быть весьма спорными - даже с точки зрения экоактивистов.

Рассказывая о том, что рядом с ее домом планируют вырубить лес под новый ветропарк, Габриэле Нихаус-Юбель (Gabriele Niehaus-Uebel), по ее собственным словам, ощущает бессилие, беспомощность и ярость. Она - лидер гражданской инициативы по борьбе со строительством 20-турбинной ветряной электростанции в федеральной земле Гессен.

Акция в защиту Хамбахского леса

Хотя планы по строительству этого объекта предусматривают вырубку менее двух процентов леса, Габриэль говорит, что это все равно разрушит "ранее нетронутую экосистему". Она сравнивает лесной массив в Гессене с уникальным Хамбахским лесом недалеко от Кельна, уже много лет находящимся под угрозой вырубки: концерн RWE планирует расширить свой угольный карьер. "Экологи и активисты там сражаются за каждое дерево, и об этом постоянно пишут в СМИ. Здесь у нас хотят вырубить 200 квадратных километров - и нигде ни слова об этом не говорят", - возмущается Нихаус-Юбель.

Использование энергии ветра будет расти

Спор по поводу целесообразности строительства ветряных электростанций в Германии идет уже много лет. "У ветроэнергетики всегда было много противников, - говорит генеральный секретарь Всемирной ветроэнергетической ассоциации (WWEA) Штефан Гзенгер (Stefan Gsänger). - И это нормально в условиях любых изменений, происходящих демократическим путем".  

Как говорится на сайте объединения, возглавляемого Нихаус-Юбель, эта группа -  лишь одна из примерно 1000 гражданских инициатив, выступающих против строительства ветропарков. Между тем ветроэнергетика позволяет частично удовлетворить растущий мировой спрос на электроэнергию. По оценкам экспертов, в ближайшие двадцать лет использование этого источника энергии возрастет на 30 процентов, снижая при этом темпы изменения климата.

У ветропарков есть немало противников

Специалисты WWEA утверждают, что ветряные турбины, введенные в эксплуатацию до конца 2018 года, способны удовлетворять около шести процентов мирового спроса на электроэнергию. При этом, как сообщает Международное агентство по возобновляемым источникам энергии, доля производства энергии на возобновляемых источниках вырастет с 25% в 2017 году до 85% к 2050 году - в основном за счет использования энергии солнца и ветра. И учитывая глобальные масштабы этих изменений, недооценивать влияние ветряных электростанций на окружающую среду было бы крайне недальновидно.

Опасность для птиц и летучих мышей

Особую опасность ветровые турбины представляют для птиц и летучих мышей. У хищных птиц, к примеру, при необычайной остроте зрения, есть и "мертвая зона": наклоняя при поиске добычи голову вниз, они не видят того, что находится прямо по курсу, и если птица летит в сторону ветрогенератора, столкновение с его лопастями почти неизбежно. А летучие мыши становятся жертвами ветряка, даже с ним не сталкиваясь: приблизившись к нему менее чем на 100 метров, животные попадают в зону низкого давления и погибают от внутреннего кровоизлияния, вызванного резким расширением легких.  

На юге Испании - в провинции Эстремадура - из-за ошибок на этапе планирования ветропарки были построены на пути миграций огромного количества перелетных птиц через Гибралтар. Этот факт, говорится в докладе испанского отделения орнитологического сообщества SEO BirdLife, может негативно отразиться на популяциях птиц всего северного полушария и угрожать отдельным редким видам, таким, как испанский королевский орел.

В ряде других исследований, впрочем, утверждается, что от столкновения с ветряными турбинами птицы гибнут гораздо реже, чем от других причин, связанных с деятельностью человека. В США, к примеру, чаще всего птицы становятся жертвами домашних кошек, сотни миллионов птиц ежегодно врезаются в окна высотных зданий и лобовые стекла движущихся автомобилей, десятки миллионов гибнут на линиях электропередач.

Однако испанские орнитологи из SEO BirdLife настаивают на том, что подобные исследования несовершенны, поскольку их выводы основаны на небольших размерах выборки. "Нельзя упускать из виду и тот факт, что даже невысокая смертность может иметь решающее значение для видов, находящихся под угрозой исчезновения, или с очень низким уровнем размножения", - говорится в отчете группы.

Как минимизировать опасность от ветряков для живой природы?

За пределами Европы - в Южной Африке - местное отделение орнитологического сообщества BirdLife недавно отпраздновало победу: благодаря его усилиям, в горном массиве Грут Винтерхоек примерно в 120 км от Кейптауна было отменено строительство ветропарка, появление которого могло бы стать угрозой для редких видов птиц. Южноафриканское отделение координирует работу Целевой группы по вопросам энергетики, созданной в соответствии с Конвенцией ООН по сохранению мигрирующих видов диких животных (CMS). Одной из ее задач является определение территорий, где можно строить объекты возобновляемой энергетики без вреда популяциям птиц.

Многие эксперты сходятся во мнении, что правильное расположение ветропарков и технологические усовершенствования в большинстве случаев позволят минимизировать опасность ветрогенераторов для биологического разнообразия. Довольно эффективным, на их взгляд, может стать выборочное отключение турбин в местах массового скопления перелетных птиц.

Выборочное отключение турбин уменьшает вероятность столкновения птиц с лопастями

Исследование 2012 года, опубликованное в ведущем международном журнале в области биологии и охраны природы Biological Conservation, зафиксировало 50-процентное снижение смертности стервятников на 13 ветряных электростанциях в Кадисе, на юге Испании, после того, как турбины стали выключать в момент приближения к ним птиц. Производство электроэнергии при этом снижалось всего на 0,7 процента в год.

Эксперты Американского института изучения природы ветра (AWWI) проанализировали случаи гибели птиц от столкновения с ветряными турбинами и пришли к выводу, что уменьшение скорости вращения лопастей при низкой скорости ветра может сократить число смертельных случаев на 50-87 процентов.

Кому должны принадлежать ветрогенераторы?

И хотя экологам не всегда удается предотвратить строительство ветропарков и свести к нулю их опасность для птиц и летучих мышей, эксперты убеждены в том, что отношение к ним будет более позитивным, если к дискуссиям, связанным с использованием альтернативных источников энергии, привлекать жителей тех регионов, где устанавливаются ветрогенераторы.

Позитивное отношение к ветровой электрогенерации можно сформировать, если "максимально вовлекать к обсуждению этой темы всех, на чью жизнь влияет строительство ветряных электростанций, и изначально гарантировать им максимально возможные права собственности и преимущества", - уверен генеральный секретарь Всемирной ветроэнергетической ассоциации (WWEA) Штефан Гзенгер.

В развивающихся странах, таких, как, к примеру, Мали, возобновляемые источники энергии играют особенно важную роль в преодолении бедности, и передача их в собственность местным общинам может изменить ситуацию к лучшему, убежден Гзенгер. "У людей была бы не только энергия, но и контроль над ней", - объясняет он.

В одном взгляды сторонника строительства ветряных электростанций Штефана Гзенгера и их активного противника Габриэле Нихаус-Юбель сходятся: если ветрогенераторы передать в собственность людям и позволить им принимать участие в решении всех важных вопросов, связанных с эксплуатацией, это поможет уменьшить негативное воздействие ветряных электростанций на окружающую среду. Ведь люди, которым принадлежит земля, любят и ценят ее больше, чем кто-либо другой.

______________

Подписывайтесь на наши каналы о России, Германии и Европе в | Twitter | Facebook | YouTube | Telegram 

 Смотрите также:

  • Альтернативные ландшафты Германии

    Дисен-ам-Аммерзе (Бавария) • На прошлой июльской неделе мы опубликовали этот снимок из Баварии в нашей рубрике "Кадр за кадром" - причем, руководствуясь чисто эстетическими соображениями: не смогли пройти мимо столь живописного ландшафта. Публикация этого пейзажа с солнечными батареями вызвала оживленное обсуждение в соцсетях - о пользе и вреде возобновляемых источников энергии.

  • Альтернативные ландшафты Германии

    Лемвердер (Нижней Саксония) • Поэтому сегодня продолжим тему солнечных панелей и ветряков на немецких просторах. На возобновляемые источники в Германии уже приходится более 40 процентов всего объема вырабатываемой электроэнергии.

  • Альтернативные ландшафты Германии

    Ульм (Баден-Вюртемберг) • При этом официальная немецкая статистика в этих данных учитывает энергию ветра, солнца, воды, а также получаемую разными путями из биомассы и органической части домашних отходов.

  • Альтернативные ландшафты Германии

    Якобсдорф (Бранденбург) • В 2018 году на наземные (оншорные) и морские (офшорные) ветроэнергетические установки и парки в Германии пришлась почти половина всего объема произведенной возобновляемой энергии - 41 % и 8 % соответственно.

  • Альтернативные ландшафты Германии

    Пайц (Бранденбург) • Доля солнечных электростанций в этом возобновляемом энергетическом "коктейле" достигла 20 %.

  • Альтернативные ландшафты Германии

    Юнде (Нижняя Саксония) • Ровно столько же, то есть 20 % пришлось на использование биомассы в качестве альтернативного источника электрической энергии. Еще три процента дает использование органической части домашних отходов.

  • Альтернативные ландшафты Германии

    Хаймбах (Северный Рейн - Вестфалия) • Оставшиеся семь процентов возобновляемой энергии приходятся на ГЭС. Возможности для строительства гидроэлектростанций в Германии ограничены, но используются эти ресурсы уже очень давно. Эту электростанцию в регионе Айфель построили в 1905 году. Оснащенная современными турбинами, она исправно работает до сих пор.

  • Альтернативные ландшафты Германии

    Халлиг Хооге (Шлезвиг-Гольштейн) • Для полноты картины приведем расклад по всем источникам в Германии за 2018 год: АЭС - 13,3 %, бурый уголь - 24,1 %, каменный уголь - 14,0 %, природный газ - 7,4 %, ГЭС - 3,2 %, ветер - 20,2%, солнце - 8,5 %, биомасса - 8,3 %.

  • Альтернативные ландшафты Германии

    Гарцвайлер (Северный Рейн - Вестфалия) • В 2038 году в Германии намерены полностью отказаться от сжигания бурого угля для получения электроэнергии. Последний атомный реактор, согласно решению федерального правительства, должны вывести из эксплуатации в 2022 году. В прошлом году на АЭС и бурый уголь пришлось более 37 %, которые необходимо будет чем-то замещать.

  • Альтернативные ландшафты Германии

    Сиверсдорф (Бранденбург) • По данным на конец 2018 года в Германии насчитывалось более 29 тысяч наземных ветроэнергетических турбин. В прибрежных морских водах Германии расположено еще около 1350 ветряков, однако более четырех десятков из них еще не были подключены в энергетическую сеть.

  • Альтернативные ландшафты Германии

    Северное море (Шлезвиг-Гольштейн) • Серьезную проблему представляет необходимость строительства новых энергетических трасс для транспортировки энергии из северных регионов, где ветер дует чаще и сильнее (здесь много таких турбин), к потребителям в западные и южные части Германии.

  • Альтернативные ландшафты Германии

    Лебус (Бранденбург) • Эти планы вызывают протесты жителей в тех густонаселенных регионах, по которым линии электропередач должны проходить. В некоторых местах люди требуют убирать высоковольтные ЛЭП под землю.

  • Альтернативные ландшафты Германии

    Рюген (Мекленбург - Передняя Померания) • Планы установки новых ветроэнергетических турбин в разных регионах все чаще наталкиваются в Германии на сопротивление со стороны населения. Соответствующие судебные иски часто имеют успех, что уже заметно сказывается на годовых показателях роста отрасли - тем более, что подходящие места становится находить все труднее.

  • Альтернативные ландшафты Германии

    Вормс (Рейнланд-Пфальц) • Согласно данным службы Deutsche WindGuard, в 2018 году в Германии было введено в эксплуатацию всего 743 новых ветряка. При этом предыдущий 2017 год оказался рекордным в истории развития этого вида возобновляемой энергии в ФРГ: почти 1849 новых установок.

  • Альтернативные ландшафты Германии

    Дассов (Мекленбург - Передняя Померания) • Всего в Германии сейчас насчитывается около тысячи гражданских инициатив, выступающих против строительства новых ветряков. Их сторонники считают, что эти установки разрушают жизненное пространство птиц и летучих мышей, уродуют ландшафты, а инфразвук и прочий постоянный шум этих установок вредит здоровью людей, живущих по соседству.

  • Альтернативные ландшафты Германии

    Восточная Фризия (Нижняя Саксония) • Эти инициативы требуют, в частности, в качестве альтернативы рассматривать газовые и паровые электростанции, повышать эффективность угольных станций, а также пересмотреть решение парламента и правительства Германии об отказе от атомной энергии.

  • Альтернативные ландшафты Германии

    Зауэрланд (Северный Рейн - Вестфалия) • Представители отрасли обычно указывают на недоказанность негативного влияния инфразвука на здоровье. Что касается гибели птиц из-за ветровых установок, специалисты называют разные цифры, максимум - до 200 тысяч в год в целом по Германии. Для сравнения: в результате столкновений со стеклами окон и фасадов погибает около 18 миллионов птиц в год.

  • Альтернативные ландшафты Германии

    Сиверсдорф (Бранденбург) • Летучих мышей гибнет более 100 тысяч в год (по некоторым оценкам, втрое больше) - не только от столкновений с лопастями, но и из-за травм, получаемых в результате завихрений воздуха, когда они пролетают рядом. Много гибнет во время сезонной миграции. Эксперты требуют учитывать эти факторы - в частности, отключать ветряки в часы особой активности летучих мышей.

  • Альтернативные ландшафты Германии

    Бедбург-Хау (Северный Рейн - Вестфалия) • Правила выбора мест для ветряков регулируются земельными законами. Например, в Северном Рейне - Вестфалии минимальное расстояние до жилых построек составляет 1500 метров, в Тюрингии - 750 метров. В Баварии это расстояние вычисляется по формуле "Высота установки х 10", то есть, например, два километра между жилыми зданиями и двухсотметровым ветряком.

  • Альтернативные ландшафты Германии

    Ренцов (Мекленбург - Передняя Померания) • Дискуссии о развитии возобновляемых источников энергии часто ведутся в Германии эмоционально и будут продолжаться в обозримом будущем. Чтобы повысить готовность населения видеть в окрестностях такие установки, предлагается, в частности, отчислять дополнительную часть доходов конкретным регионам на различные нужные и полезные для местных жителей проекты.

    Автор: Максим Нелюбин


Ветряная станция - АльтЭнерго

Ветрогенератор (ветроэлектрическая установка или сокращенно ВЭУ) — устройство для преобразования кинетической энергии ветра в электрическую.

Ветроэлектрические установки могут работать как совместно с сетью, так и в автономном режиме. Принцип действия ветрогенераторов заключается в следующем: ветер раскручивает лопасти, приводя в движение вал электрогенератора. Генератор, в свою очередь, вырабатывает электрическую энергию, которая подаётся на контроллер, где преобразуется до нормативных показателей частоты и напряжения.

Основное отличие от традиционных тепловых и атомных источников энергии заключается в полном отсутствии сырья и отходов. Соответственно, ветрогенераторы не наносят никакого вреда окружающей среде.

Ветрогенераторы можно разделить на две категории: промышленные и домашние (для частного использования). Промышленные устанавливаются государством или крупными энергетическими корпорациями. Как правило, их объединяют в сети,– в результате получается ветровая электростанция (ВЭС). Единственное важное требование для ВЭС – это высокий среднегодовой уровень ветра.
Небольшие ветрогенераторы могут эффективно работать и при относительно низких скоростях ветра, поэтому имеют более широкую географию установки. Активно развивается индустрия домашних ветрогенераторов. К примеру, для обеспечения электроэнергией небольшого дома вполне достаточно установки номинальной мощностью 2 кВт при скорости ветра 8 м/с. Если местность не ветреная, ветрогенератор можно дополнить фотоэлектрическими элементами или дизель-генератором.

Существуют два основных типа ветрогенераторов: с вертикальной осью вращения и с горизонтальной. Эффективность ветрогенераторов с горизонтальной осью вращения выше, чем у вертикальных ветрогенераторов.

1 августа 2010 года недалеко от хутора Крапивенские Дворы Яковлевского района ООО «АльтЭнерго» ввело в работу пять ветрогенераторов с горизонтальной осью вращения и автоматической системой ориентации на ветер общей мощностью 100 кВт.

Ветроэлектрические установки стали первым объектом «АльтЭнерго» и первым объектом альтернативной энергетики заметной мощности на территории Белгородской области. Номинальная мощность каждого генератора 20 кВт.

В Бухаре построят ветряную электростанцию за $1,8 млрд – Газета.uz

Фото: Шухрат Латипов / «Газета.uz»

Китайская Liaoning Leader приступила к строительству ветряной электростанции за $1,8 млрд в Бухарской области.

24 сентября 2019, 16:48   Экономика  

Китайская корпорация Liaoning Leader приступила к строительству ветряной электростанции стоимостью 1,8 млрд долларов в Гиждуванском районе Бухарской области, сообщила пресс-служба МИД Узбекистана. 22 сентября состоялась торжественная церемония установки мачты, предназначенной для измерения силы ветра.

Проект с мощностью производства до 1,5 тысячи МВт будет реализован в три этапа на площади в 6 тысяч га. На первом этапе для строительства электростанции мощностью 200 МВт намечено привлечь прямые иностранные инвестиции на сумму 240 млн долларов.

Президент Liaoning Leader Чжан Юлиан заявил на церемонии, что китайская компания намерена прилагать усилия для привлечения и реализации в Узбекистане крупных инвестиционных проектов в области возобновляемых источников энергии, используя для этого передовой международной опыт и современные технологии.

В апреле 2015 года германские GEO-NET и Inec-GOPA подготовили атлас ветрового потенциала электроэнергетики в шести регионах Узбекистана. По данным исследования, прогнозный потенциал в области ветровой энергетики составляет более 520 тысяч МВт установленной мощности на 17 тысячах кв. км с производством 1,07 триллиона кВт⋅ч электроэнергии ежегодно. Сейчас в стране построена лишь одна опытная ветровая электростанция мощностью 750 кВт в Ташкентской области.

В конце мая 2017 года президент Шавкат Мирзиёев утвердил программу развития возобновляемых источников энергии в Узбекистане на 2017−2025 годы, в которую включены 810 проектов стоимостью 5,3 млрд долларов. Реализация программы по строительству солнечных электростанций, строительство и модернизацию ГЭС, а также парков ветровой энергетики с приростом мощности на 1 ГВт позволит довести долю ВИЭ в структуре генерирующих мощностей с 12,7% по итогам 2016 года до 19,7% к 2025 году.

Подпишитесь на наш Telegram

международные услуги по проектированию и инвестициям проекта, инжинирингу и строительству

Вы интересуетесь ветроэнергетикой — мы занимаемся консалтингом, глобальным инжинирингом, строительством проектов, эксплуатацией и модернизацией ветряных электростанций в любой точке мира.

• Финансирование крупных проектов: вклад инициатора 10%.

Проекты ветряных электростанций (ВЭС) являют собой устойчивые решения в области возобновляемых источников энергии, основанные на преобразовании кинетической энергии ветра в электричество, которое можно использовать на месте или продавать в распределительную электрическую сеть.

Энергия ветра очень быстро развивается в Европе и во всем мире, и за последние 5 лет на долю ветроэнергетики приходится более одной трети всех установленных генераторов в мире.

Стремительный рост отрасли обусловлен как подогреваемым интересом инвесторов, так и феноменальными успехами в проектировании ветроэлектростанций и увеличении мощности генераторов. Бизнес стоимостью в сотни миллиардов долларов за несколько лет успел привлечь инвестиции таких гигантов, как Siemens и General Electric.

Инвестиции в ветроэнергетику руководствуются требованиями рентабельности и устойчивости. Если вы представляете энергетическую компанию, мы даем вам возможность инвестировать в установку отдельных турбин или целые ветровые фермы разных размеров.

Одним из преимуществ инвестирования в собственное производство электроэнергии с помощью ветра является предсказуемость затрат на электроэнергию. В это же время вы помогаете сделать производство электроэнергии более чистым.

Мы представляем компанию ESFC с партнерами — европейских лидеров в инжиниринге и строительстве.

Как крупные, так и мелкие энергетические компании могут обеспечить своих клиентов экологически чистым электричеством благодаря нашим привлекательным предложениям. Наши инженеры компании много лет работают над проектированием, строительством и обслуживанием ветряных электростанций в России, Испании и ЕС.

Спектр наших услуг в сфере инвестиционного инжиниринга включает:

• оценка местоположения ветроэлектростанции;
• бизнес-концепция и финансовое обеспечение;
• изучение экологии региона и определение потенциала ветра;
• защита проекта в соответствии с национальным законодательством;
• техническое планирование и микросайтинг ВЭС;
• планирование подключение с электросетям;
• тендеры на закупку турбин и другого оборудования;
• проект строительство и реализация проекта под ключ;
• эксплуатация и оптимизация работы;
• ремонт и модернизация ВЭС.

Спектр консультационных услуг варьирует от закупок оборудования, управления проектами, оценки ветровых ресурсов до оценки шумового воздействия, влияния на окружающую среду и юридических аспектов, касающихся реализации проектов.

Строительство и запуск ветряной электростанции, как правило, занимает от 6 до 18 месяцев, в зависимости от размера фермы, рельефа местности, подключения к сети, а также доставки и монтажа турбин. В это время могут потребоваться переговоры с сообществом и муниципальными властями из-за шума и трафика — мы поможем.

В большинстве западных стран ветроэнергетика больше не новость. Более того, эта отрасль постепенно вступает в зрелую фазу. Но зрелость приносит новые проблемы и возможности.

Инвесторы, заинтересованные в возобновляемой энергии, не должны упускать из виду две тенденции ветроэнергетического сектора — это массовая утилизация устаревших турбин и переоснащение ветропарков, которое набирает обороты по всему миру.

Оптимизация и модернизация ветряных электростанций сейчас является одним из ведущих направлений нашей работы.

Хотите узнать больше о новых инвестиционных возможностях? Обращайтесь!

Ветряная электростанция: инжиниринг и финансирование проектов

У многих предпринимателей есть идеи и даже подходящие участки для возведения ветроэлектростанции, но нет свободных средств для реализации проекта.

Мы можем содействовать в получении кредитов от крупнейших банков Испании или в привлечении других источников финансирования для вашего энергетического бизнеса.

Существует три способа финансирования проектов в области ветроэнергетики:

• самофинансирование;
• банковское (кредитное) финансирование;
• лизинг участка стороннему разработчику.

Преимущества и недостатки различных вариантов описаны ниже:

Самофинансирование / кредит Лизинг участка
Преимущества Недостатки Преимущества Недостатки
Вы сохраняете контроль Вы несете полную финансовую ответственность Всем занимается сторонняя компания Вы не можете контролировать проект
На вашей земле нет арендаторов, которые предъявляют права Вы должны управлять проектом или назначить консультанта с соответствующей квалификацией У вас нет никакого финансового риска вообще Меньшая доля прибыли после запуска ВЭС
100% финансовой выгоды после ввода в эксплуатацию Вы несете риск в случае провала проекта Регулярный доход без необходимости делать что-либо Условия, связанные с соглашением об эксклюзивности / опционом
Банк может забрать земельный участок или оборудование в счет задолженности
Банк обычно требует наличия у инвестора определенной суммы для утверждения финансирования

Если вы заинтересованы в финансировании энергетического проекта через банки Испании, мы готовы содействовать в предоставлении кредита на максимально выгодных условиях.

Международные услуги по строительству ветряных электростанций

Наша компания приобрела обширный и глубокий опыт во всех аспектах ветроэнергетики. В дополнение к собственным проектам по строительству ветроэлектростанций, мы оказываем другим сторонам консультационную, техническую и юридическую помощь.

Технико-экономическое обоснование ветроэлектростанции

Получить согласие для наземных проектов ветряных турбин может быть сложно и дорого, а любые прилагаемые усилия по своей природе сопряжены с риском — это следует учитывать.

При рассмотрении проекта строительства ВЭС инвестору важно понимать степень и характер этих рисков, а также оценить стоимость, отдачу и экологические выгоды.

Цель технико-экономического обоснования состоит в следующем:

• определение наиболее подходящей мощности и расположения турбин;
• комплексная оценка потенциального ветроэнергетического ресурса на месте;
• экспертная оценка физических и проектных ограничений и первоначальных технических проблем, которые могут повлиять на жизнеспособность проекта;
• первоначальная оценка стоимости проекта и доходности инвестиций;
• объективное представление об уровне риска для инвестора.

Подробнее о составлении технико-экономического обоснования читайте ниже.

Оценка физических ограничений проекта

Первая цель технико-экономического обоснования состоит в том, чтобы изучить физические ограничения, которые определят, имеется ли на данном участке достаточная развертываемая площадь для установки ветряной турбины, какая модель может быть наиболее целесообразной и как правильно ее установить.

Взглянув на бескрайние русские просторы, непосвященный обыватель удивится, как мало действительно подходящих участков пригодны для строительства ветряной фермы и просто отдельных ветроэнергетических установок.

ТЭО делает важный шаг в понимании потенциальных возможностей того или иного участка.

На первом этапе используется специальное программное обеспечение, с помощью которого накладываются карты участка со всеми природными и антропогенными объектами:

• автодороги;
• железные дороги;
• пешеходные маршруты;
• леса и живые изгороди;
• жилые и нежилые строения;
• бытовые удобства;
• линии электропередач;
• шумопоглотители;
• водотоки и др.

Наши инженеры учитывают эти и другие особенности ландшафта, которые будут влиять на расположение турбины. После завершения работы будет очерчена конкретная зона развития или несколько возможных зон, где ветровые установки могут быть установлены с точки зрения физических ограничений.

Карта ограничений планирования

На следующем этапе составляется карта, которая включает физические ограничения наряду с другими факторами, потенциально влияющими на возможность реализации проекта ВЭС.

Для выбора оптимального расположения турбин используется специальное программное обеспечение, которое анализирует риски, связанные с экологическими, социокультурными, юридическими и другими факторами конкретной местности.

Факторы риска включают:

связь: применение систем микроволновой связи;
авиация: наличие радаров, зоны низкого полета и закрытые зоны;
пейзаж: национальные парки и туристические объекты;
экология: животный мир, особенно птицы и летучие мыши;
культура: памятники архитектуры и старины.

Обязательные исследования рисков проводятся для районов с активной горнодобывающей промышленностью, а также для районом с проблематичной орографией.

Отчет о рисках строительства

По результатам кропотливой аналитической работы инвестору предоставляется подробный отчет, который включает сами карты ограничений планирования, аналитическую таблицу с классификацией рисков и рекомендации для дальнейшего рассмотрения.

Все ключевые особенности участков анализируются, и для каждого из них определяются количественные риски строительства ВЭС в пределах радиуса оценки. Хотя отчет является субъективным, он дает инвестору хорошее представление об общем уровне риска и моментах, на которых следует сосредоточить внимание.

Обзор будущих застроек

Мы используем сведения о планируемых в ближайшие годы застройках, собранные через соответствующий муниципалитет и другие каналы. Эти данные имеют непосредственное отношение к любым новым инвестиционным проектам в этом районе.

Наши эксперты анализируют местную градостроительную политику и другие аспекты, помогающие прогнозировать ситуацию в районе строительства на 5-7 лет вперед. Часто такой обзор проливает свет на местные проблемы, которые могут представлять дополнительный риск для инвестиционного проекта.

Наконец, специалисты по планированию озвучивают местным органам власти планы в отношении строительства ветряной фермы или отдельных турбин в предлагаемой зоне.

Возможности энергосистемы

Получение официального разрешения на подключение ветряной турбины к электросети является ключевым риском для любого ветроэнергетического проекта.

На этом раннем этапе мы анализируем ограничения емкости сети в конкретном регионе, используя собственные программные инструменты и информацию от оператора сети. Мы обмениваемся консультациями с оператором и получаем сведения о потенциальных проблемах энергосистемы, которые могут повлиять на проект.

Единственным точным способом определения емкости является подача официальной заявки и подписание договора о подключении к энергосистеме. Однако, как правило, это неуместно на раннем этапе из-за высоких расходов — разумно подать заявку на соглашение о подключении к сети параллельно с процессом согласования строительства.

Выработка энергии и финансовое моделирование

Используя данные о ветровых ресурсах и тип турбины, масштаб и положение, определенные на более ранних этапах, мы прогнозируем объемы годового производства электроэнергии.

За дополнительную плату специалисты компании могут выполнить дополнительное моделирование полной энергетической оптимизации. Эта услуга позволяет расположить ветряные генераторы таким образом, чтобы максимизировать выход энергии и минимизировать потери от турбулентности.

После предварительных расчетов мы можем прогнозировать наиболее реалистичный уровень экспорта электроэнергии с учетом предполагаемого использования на места, оценить годовой доход ВЭС и другие финансовые показатели, интересующие инвестора.

Мы также учитываем тарифы на эксплуатацию и плановые ремонт, страхование и другие расходы, чтобы дать вам реалистичные цифры за вычетом эксплуатационных расходов.

Мы также предоставим смету расходов по всему проекту, включая оставшиеся этапы технико-экономического обоснования, получение согласия на строительство, а затем проектно-конструкторские работы и собственно монтаж системы.

Первоначальная оценка коммуникаций

После того, как наиболее подходящее местоположение ветряных турбин определено, мы начинаем консультации с компетентными органами. В ходе консультаций нужно проверить наличие микроволновой связи на предлагаемом участке — это может потребовать корректировки размещения ветроэлектростанции.

На данном этапе требуется тесное взаимодействие с местными органами и владельцами линии связи, вплоть до изменения положения объектов за счет инвестора.

Другой важный момент — дороги. Строительство ВЭС предполагает доставку автомобильными дорогами многотонных негабаритных деталей. Поэтому мы применяем специальные программные инструменты и результаты собственных измерений на месте с целью оптимизации маршрута доставки ветряных турбин.

Оценка включает проверку на острые углы, чрезмерные уклоны, узкие участки и недостаточно прочные мосты. Практика показывает, что на данном этапе возникает множество препятствий, порой требующих изменения всего проекта.

Затем предложенный маршрут отображается на карте, где все проблемные участки идентифицированы с помощью изображений (при наличии) и отнесены к категории низкого, среднего и высокого риска. Мы даем рекомендации для дальнейшей работы, которая требуется для анализа конкретных рисков.

Никакие программные инструменты и онлайн-сервисы не сравнятся с фактическим посещением места строительства и тщательным осмотром территории. Поэтому наши инженеры всегда лично выезжают на места для фотографирования, замеров и дополнительных исследований.

Резюме и оценка рисков проекта

В заключение, в технико-экономическом обосновании строительства ВЭС будет представлено изложение основных проблем и рисков для проекта по всем оцениваемым аспектам, а также соображения для принятия решения о целесообразности реализации.

Стоимость технико-экономического обоснования рассчитывается индивидуально, в зависимости от сложности и масштабов перечисленных выше работ.

Процесс строительства проекта ветроэлектростанции

Для строительства турбин вам требуется многопрофильная инженерная экспертиза, а также практические знания по тяжелым кранам и логистике установки ветряных турбин.

Добавьте навыки управления проектами — вам действительно нужна команда профессионалов.

Фаза строительства ВЭС начинается с проектно-конструкторских работ.

Для этого используют результаты топографической съемки для определения характеристик грунта и перепадов высот, а также данные геотехнической съемки и проверки удельного сопротивления грунтов для электрической системы заземления.

Данная информация влияет на местоположения основных элементов, таких как турбина, трансформатор и высоковольтная подстанция (если таковая требуется). После определения местоположения основных элементов инженеры могут рассчитать распределение электроэнергии на месте и указать маршруты прокладки кабеля.

Мы работаем с опытными инженерами-строителями, которые проектируют и контролируют основные работы, а при необходимости и заключаем контракты с лучшими подрядчиками по гражданскому строительству, чтобы обеспечить наилучшую стоимость проекта.

Помимо тщательного контроля и отчетности на каждом этапе работы, мы непрерывно поддерживаем связь с инвестором, чтобы обеспечить своевременное выполнение всех пожеланий и при необходимости вносить коррективы в утвержденный проект.

После установки оборудования наши инженеры организуют испытания и ввод в эксплуатацию турбины до выдачи сертификата окончательной приемки.

Мы будем вашим единственным контактным лицом на протяжении всего процесса строительства. Принцип нашей работы прост и надежен: мы строим ветряки — вы занимаетесь основным бизнесом и ни о чем не беспокоитесь.

Этапы строительства проекта ветряной электростанции

Ветротурбина состоит из четырех основных частей: фундамент, башня, гондола и ротор с лопастями.

Ротор преобразует энергию ветра во вращательное движение.

Гондола содержит электрический генератор и другие компоненты, которые преобразуют механическое вращение ротора в электричество.

Башня поддерживает гондолу и ротор.

Вся эта конструкция, генерирующая мощность от нескольких сотен киловатт до 8 мегаватт, достигает 120 метров в высоту и имеет диаметр ротора до 150 метров. Масса современного ветрогенератора может достигать нескольких тысяч тонн.

Чтобы доставить на место, смонтировать, подсоединить к электрической системе, а впоследствии обслуживать и ремонтировать эту гигантскую установку, необходимы масштабные подготовительные и строительные работы.

Одним из первых шагов в процессе строительства является расчистка территории и обустройство гравийных подъездных путей. Подъездные пути строятся от существующих дорог общего пользования до турбины, чтобы обеспечить доступ к оборудованию для строительства, текущей эксплуатации и технического обслуживания.

Временные подъездные пути строятся в коридоре шириной порядка 12-15 метров.

Перед укладкой гравия снимается верхний слой почвы, уплотняется грунт и укладывается сверхпрочное геотекстильное покрытие. После окончания строительства подъездные пути преобразуются в небольшие постоянные дороги шириной около 5 метров.

Таким способом можно подвозить очень тяжелые грузы даже в удаленную сельскую местность, где отсутствуют нормальные автомобильные дороги. К участку строительства от ближайшего водозабора подводится трубопровод, который нужен для работы на площадке.

Чтобы установить турбину, нужны два подъемных крана. Меньший кран используется для установки системы управления турбиной, основания, нижней части башни. Он используется для сборки ротора. Более крупный кран нужен для монтажа верхней средней и верхней частей башни, а также гондолы и ротора на большой высоте.

Из-за размера, веса и низкой скорости этого большого крана он не может двигаться по дорогам общего пользования; поэтому необходимо проложить специальные подъезды. Успешность этой стадии закладывается на этапе исследования участка.

Обычно временные дороги к будущей ветроэлектростанции так или иначе пересекает сельскохозяйственные угодья. Этому предшествует тщательная юридическая работа с владельцами земель, а также выплата компенсаций за потерянный урожай.

Электрическая система ВЭС представляет собой сеть из подземных электрических кабелей, которые проходят от каждой турбины и подают электроэнергию в общую сеть. Требования к траншеям под прокладку кабелей, в том числе минимальная глубина, варьирует в зависимости от требований вашей страны и особенностей проекта.

Первые шаги в строительстве фундамента — это удаление верхнего слоя грунта и выкапывание котлована около 20 метров в диаметре и 3 метра в глубину. Впоследствии по центру устанавливается железобетонное основание, вершина которого остается над поверхностью земли и служит для установки башни.

После завершения строительства фундамента и засыпки участка сооружается площадка для крана, позволяющая установить турбину. Площадь составляет приблизительно 20х30 метров и останется после строительства для плановых работ по техническому обслуживанию ветроэлектростанции, а также для модернизации оборудования.

Услуги по эксплуатации, ремонту и модернизации ветряных электростанций

В течение двух-пяти лет любая ветровая турбина находится на гарантии производителя оборудования и проходит технического обслуживание в соответствии с ежегодным графиком. Правильная эксплуатация и техническое обслуживание (O & M) максимизируют производительность турбины и продлевают срок ее службы.

Впоследствии ответственность за поддержания работоспособности и безопасности оборудования ложится непосредственно на плечи владельца ветряной фермы.

Поскольку стоимость современных мультимегаваттных турбин составляет до миллиона долларов за мегаватт, O & M является ключом к прибыльности ветрового проекта.

Техническое обслуживание ВЭС — это любой процесс, направленный на поддержание ветряных турбин в исправном рабочем состоянии.

ТО включает регулярное смазывание движущихся частей (редукторы, подшипники), проверку соединения внутри систем, неотложное решение технических проблем и настройка оборудования.

В настоящее время затраты на эксплуатацию и обслуживание ветряных электростанций исчисляются десятками тысяч евро за мегаватт. Скажем, в США средняя стоимость ТО и эксплуатации ветрогенераторов превышает $50000 за МВт и растет на 3-5% в год.

С точки зрения безопасности и доходности ваших инвестиций чрезвычайно важно, чтобы оборудование ВЭС всегда содержалось в оптимальном рабочем состоянии. Это уменьшает потери, связанные с непредвиденным простоем и ремонтом.

Наши инженеры предлагают полный комплекс профессиональных услуг по эксплуатации, техническому обслуживанию и периодической модернизации ветряных ферм под ключ.

В этом процессе принимают участие многочисленные техники, инженеры и инспекторы по техническому обслуживанию. Наши супервайзеры контролируют работу персонала и решают любые административные вопросы, включая отчетность. Супервайзеры могут также содействовать с ремонтом ветряных турбин, когда это необходимо

Процесс наблюдения за техническим состоянием ВЭС максимально автоматизирован. Датчики, расположенные в ключевых точках каждой турбины, отправляют ключевые данные специалистам по техобслуживанию. Эти данные включают информацию об уровне смазки, вибрации, температуре и даже смещении фундамента — все это используется для планирования технического обслуживания.

Например, если вихревые датчики ветра показывают слишком большую вибрацию в валу турбины, это может указывать, что вал слишком смещен и его необходимо перестроить.

Когда турбина требует техническое обслуживание, мы назначаем ответственного специалиста и незамедлительно решаем вопрос.

Ветряной электростанции с 200-300 турбинами потребовалось бы множество собственных специалистов и дорогостоящих технологий, чтобы поддерживать их все в пиковом рабочем состоянии. Мы берем на себя заботы владельца, предлагая персонализированные технические решения с оптимальной стоимостью / эффективностью.


Вопросы инвесторов по строительству и обслуживанию ветроэлектростанции

В этом разделе мы подробно отвечаем на часто задаваемые вопросы инвесторов, касающиеся технического обслуживания, эксплуатации, модернизации ветряных электростанций, а также финансовых аспектов ветроэнергетического проекта.

Какова средняя мощность ветрогенератора?

Выходная мощность ветротурбины в любой момент времени зависит от скорости ветра в данный момент, тогда как максимальная выходная мощность определяется номинальной мощностью генератора ветротурбины, которая тесно связана с площадью лопастей.

Например, ветротурбина с диаметром ротора 52 метра обычно имеет максимальную выходную мощность 800 кВт, а турбина с диаметром ротора 82 метра имела бы максимальную выходную мощность от 2,5 до 3 МВт.

Для наземных ветряных турбин, как правило, самые крупные имеют мощность около 3 МВт, хотя существуют модели с ротором на 126 или даже 140 метров, выдающие по 7,5-8 МВт.

В приведенной ниже таблице показаны общедоступные средние и большие ветряные турбины, а также диаметр ротора, высота башни и максимальная выходная мощность.

Диаметр ротора Максимальная выходная мощность генератора Примерная высота башни
24 метра 100 кВт 24,5 до 36 метров
От 47 до 54 метров 1 МВт От 35 до 76 метров
От 70 до 101 метра От 2 до 3 МВт От 57 до 138 метров
101 метр + От 2,4 до 7,5 МВт От 91 до 140 метров

Иногда можно встретить турбины с разными диаметрами ротора для одной максимальной выходной мощности. Многое зависит от скорости ветра — использование больших роторов предпочтительно на участках с более низкими среднегодовыми скоростями ветра.

Существует много факторов, которые необходимо учитывать при определении параметров ветряной турбины. Это и согласие сообщества, и близость к домам, визуальное воздействие, экология, авиационное сообщение, транспортная доступность участка, возможности энергосистемы и бюджет инвестиционного проекта.

Сколько энергии может генерировать ветряная электростанция?

Электроэнергия — это все.

Вы можете использовать ее для своего предприятия, можете продавать государству и обеспечивать себя бесперебойным источником питания в любых обстоятельствах.

Но сколько энергии можно генерировать с помощью ВЭС?

Некоторые инвесторы бывают одержимы желанием получить максимально возможную выходную мощность от ветряной турбины, но это действительно не имеет значения.

Когда вы продаете электричество, вам платят в зависимости от количества кВтч (киловатт-часов), а не за максимальную мощность. Энергия — это способность выполнять работу, но мощность — это скорость, с которой можно выполнять работу. Это сродни понятиям километров и километров в час: явно связанные, но принципиально разные.

Количество вырабатываемой энергии ветра зависит в основном от размера ветряной турбины и среднегодовой скорости ветра на конкретной площадке. Есть и другие моменты, которые влияют на выработку энергии, включая близлежащие холмы, деревья здания или же другие ветряные турбины, а также эффективность данной модели турбины.

Если предположить, что турбина безупречного качества и установлена в идеальном месте, тогда наиболее важным фактором будет среднегодовая скорость ветра. В нижеприведенной таблице указана годовая выработка электроэнергии для трех моделей турбин.

Максимальная выходная мощность Пример турбины Годовая выработка энергии (МВтч) для следующих среднегодовых скоростей ветра:
5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5
100 кВт NED-100 176 220 264 306 346 382 413 441
1 МВт EWT DW61 1450 1832 2221 2609 2986 3345 н/д н/д
3 МВт Enercon E82 2941 3788 4698 5647 6611 7570 8507 9407

Оценки основаны на диаграммах мощности конкретных производителей, учитывают распределение скорости ветра Рэлея и включают коэффициент готовности 0,95 (то есть теоретическое время простоя для технического обслуживания порядка 5%).

Хотя перечисленные выше модели очень хорошего качества, мы работаем и с другими установками европейского и американского производства.

Обратите внимание, что действительно точные оценки выработки электроэнергии требуют точных данных о ветре, измеренных на площадке, и огромной работы по моделированию на специализированном программном обеспечении ветра. Приведенные выше показали являются отправной точкой для первоначальных оценок.

Вы заметили, что производство энергии от ветряных турбин увеличивается непропорционально по сравнению с увеличением среднегодовой скорости ветра. Например, увеличение среднегодовой скорости ветра с 6,5 до 7,0 м / с — это увеличение скорости ветра на 8%, но прирост годовой выработки электроэнергии составляет около 14%.

Это связано с тем, что выходная мощность ветротурбины пропорциональна кубу скорости ветра в конкретной точке. Принципиально важно, чтобы ветряные турбины находились там, где локальная скорость ветра достигает максимальных значений.

Как выбрать участок для строительства ветроэлектростанции?

Мы выделяем пять характеристик хорошего ветроэнергетического проекта:

1. Высокая скорость ветра

Как правило, подходящая площадка будет располагаться на вершине холма или в широком открытом пространстве без каких-либо препятствий поблизости.

Количество энергии, генерируемой ветровой турбиной, пропорционально кубу скорости ветра. Это означает, что увеличение средней скорости ветра с 6 м/с до 7 м/с приводит к росту мощности на 60% от этой же турбины и увеличению годового производства энергии на 36%.

Чрезвычайно важно, чтобы ветряные электростанции располагались в оптимальных местах и подвергались воздействию сильнейших ветров на протяжении большей части времени.

Ваша местность кажется неподходящей? Сегодня у производителей ветряных турбин появилась тенденция к выпуску установок с роторами увеличенного диаметра.

Как правило, это традиционные турбины с увеличенным ротором, площадь которого на 100% больше по сравнению со стандартной моделью. Это позволяет турбине собирать достаточное количество энергии с площадки, которую всего 4-5 лет посчитали бы неподходящей.

Таким образом, любой участок земли, который имеет среднегодовую скорость ветра 7 м/с и более, считается подходящим для ветровых турбин. На самом деле многие участки с ветрами всего 5+ м/с, сегодня могут быть жизнеспособными вариантами при использовании специальных турбин с увеличенным диаметром ротора.

2. Удаленность от чувствительных к шуму соседей

Современные ветряные турбины удивительно тихие, но даже при этом для достижения согласия по планированию необходимо соблюдать очень строгие максимальные уровни шума. Минимальное расстояние варьирует в зависимости от размера турбины, но приблизительные цифры составляют около 300-600 метров.

Например, для небольшой турбины E-3120 на 55 кВт минимальная удаленность от чувствительных к шуму соседей — 250 метров. Для установок мощностью 0,8-1 МВт это расстояние составляет около 450-500 метров, для самых мощных ветряных турбин мощностью 3+ МВт речь идет о расстояниях в 700 метров и более.

3. Надежное подключение к энергосистеме

Все ветряные турбины, которые мы поставляем, требуют надежного подключения. Вам понадобится подходящий трансформатор или подстанция, а также соответствующие линии электропередач. Конкретные параметры наши специалисты согласовывают с энергораспределительной компанией при подготовке проекта.

4. Хороший транспортный доступ к участку

Ветровые турбины большие и тяжелые, поэтому подъездные пути к площадке должны быть способны выдерживать негабаритные грузы, не иметь слабых мостов, чрезмерно узких углов или крутых уклонов.

Для установок высокой мощности требований к транспортному доступу больше. Если элементы турбины мощностью 55 кВт можно доставлять на стандартных полуприцепах, то более крупные доставляют специальными прицепами для перевозки негабаритных грузов.

5. Никаких особых экологических и ландшафтных объектов

Старые возражения против ветровых турбин из-за столкновений с перелетными птицами в настоящее время признаны необоснованными, но даже при этом было бы целесообразно не устанавливать ветряные турбины в области миграции пернатых.

Торфяные болота также неподходящее место для строительства ветроэлектростанции.

Ветровые турбины очень хорошо просматриваются, поэтому места с ландшафтными, поэтому в большинстве стран власти не выдадут разрешение на строительство ВЭС в национальном парке или районах выдающейся природной красоты.

Если ваш участок соответствует основным требованиям, свяжитесь с нами, и мы проведем бесплатную предварительную проверку на предмет возможного развертывания ВЭС.

Насколько шумные ветряные электростанции?

Современные ветряные турбины действительно удивительно тихие. Однако противники ветряков и лоббисты традиционных источников энергии часто фокусируются на шуме как проблеме — мол, турбина гудит как отбойный молоток и нарушает покой жителей на километры вокруг.

На самом деле любой, кто стоял близко к современной ветротурбине, знает, как мало шума создают эти установки. Местные правила в разных странах варьируют, однако большинство органов допускают свободное функционирование объектов с уровнем шума 35-40 дБ.

35 дБ (A) — это приблизительно уровень шума в тихой библиотеке или тихий разговор.

Именно такой уровень шума характерен для большинства современных ветроэнергетических установок, которые мы устанавливаем в Испании, России и других странах мира.

Многие ветряные турбины находятся в доступных местах и совершенно безопасны для прогулок, посещения туристами и так далее. Отойдя на 400-500 метров от ветротурбины средней мощности вы вряд ли вообще будете слышать ее работу.

Можно ли увеличить скорость ветра для заработка на ветроэнергии?

Да и нет.

Очевидно, что ветер — естественное явление, выходящее за рамки манипуляций человечества, но есть одна вещь, которую можно сделать для увеличения скорости ветра с целью дополнительного заработка на генерации ветроэнергии.

Установите ветротурбину выше или же просто закажите более высокую башню.

По мере того как ветер приближается к земле, он теряет часть скорости из-за трения, так как трется о любую неровность рельефа. Это так называемая «шероховатость поверхности», или surface roughness. По понятным причинам шероховатость поверхности может быть недостаточной в районах с открытыми вспаханными полями.

Обратная ситуация наблюдается в лесистой местной, районах со сложным и разнообразным рельефом с островками городской застройки, лесопосадок или живых изгородей.

Влияние шероховатости поверхности на среднегодовую скорость ветра экспоненциально уменьшается с высотой ветряных турбни. Подъем установки на большую высоту ведет к значительному увеличению выработки энергии и доходности инвестиций.

Грубо говоря, для типичной сельской местности на каждый 1 м увеличения башни ветряной турбины ежегодное производство энергии увеличивается на 0,5%. Поэтому в финансовом отношении всегда лучше выбрать самую высокую из доступных башен при условии, что вы сможете получить согласие властей на строительство такой конструкции.

Приведем пример. На участке, где среднегодовая скорость ветра у земли составляет 6 м/с, аналогичный показатель на высоте 59 м достигает 7,2 м/с, а на высоте 72 м — уже 7,45 м/с.

Это означает увеличение годовой выработки энергии на 6% путем простого увеличения высоты башни на 13 м, что вполне стоит умеренного роста стоимости строительства.

Можно ли использовать энергию ветра без подключения к сети?

Теоретически да, но на практике достижение «полной независимости» затруднительно.

Быть в состоянии отключиться от сети и обеспечить себя электроэнергией очень сложно, потому что вам потребуется сбалансировать подачу электроэнергии от ветряной турбины. Последняя постоянно меняется в зависимости от скорости ветра и нагрузок.

Полностью автономная эксплуатация ветротурбины без подключения к сети возможно с маломощными (до 10 кВт) установками. Это достигается с помощью батареи для хранения избыточной энергии от ветряной турбины, которая затем может использоваться для удовлетворения более высоких потребностей в энергии.

Хотя в принципе это может сработать и для более крупных турбин, требуемые батареи чрезмерно дорогие, и ни один крупный производитель ветряных турбин не продаст вам турбину для автономной работы из-за риска для собственной репутации.

Следовательно, ветряные турбины средней и большой мощности должны быть подключены к сети, и в случае отключения электроэнергии они автоматически отключатся и перезапустятся только после восстановления питания.

Каков приблизительный срок службы ветряной турбины?

Проектный срок службы качественной современной ветротурбины составляет 20 лет.

В зависимости от ветра и турбулентности на участке, турбина может работать 25 лет и даже дольше, хотя, как и для любой механической установки, затраты на техническое обслуживание неуклонно возрастают с возрастом техники.

Маловероятно, что ветротурбина прослужит дольше, потому что они подвергаются экстремальным нагрузкам на протяжении службы. Отчасти это связано с формой ветряной турбины, где ключевые элементы (лопасти и башня) закреплены в одной точке и подвергаются действию достаточно большой силы ветра.

Из-за конструктивных особенностей нагрузки на отдельные элементы ветротурбина практически в 100 раз больше «проектных нагрузок» при номинальной скорости ветра — вот почему турбины автоматические отключаются, чтобы защитить себя при ветре выше 25 м/с.

Это достаточно сложный, чувствительный к условиям эксплуатации и потенциально опасный механизм. Несоблюдение нормативов эксплуатации может повлечь серьезные последствия, в том числе финансового характера. Поэтому нарушать сроки эксплуатации ветроэнергетических установок не рекомендуется.

Видео: этапы подготовки, сборки и установки ветряной электростанции


Вы рассматриваете проект ветряной электростанции или ветротурбины?

В нашей команде работают опытнейшие европейские инженеры по ветроэнергетике.

В наших руках самые современные инструменты для реализации вашего инвестиционного проекта, от технико-экономического обоснования до согласования и строительства ВЭС.

Если вы интересуетесь инвестированием в ветроэнергетику, предлагаем провести консультации, обсудить ваши планы, источники финансирования и другие возможные нюансы.

Наши услуги:

• Подготовка ТЭО проекта.
• Создание и управление SPV.
• Проектное финансирование / инвестиционное кредитование.
• Финансовый консалтинг / моделирование.
• Кредитные гарантии.
• Привлечение финансирования.
• Инженерное проектирование.
• Промышленный инжиниринг.
• Энергетический инжиниринг.
• Cтроительство и модернизация.
• Эксплуатация и безопасность объектов.

ВЕТРЯНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ ДЛЯ ДОМА

Самым дешевым и актуальным источником альтернативной энергии можно считать ветряные электростанции. Ветер не находится в зависимости от расположения залежей природных ресурсов и является полностью бесплатным.

В связи с серьезностью экологической ситуации в Мире, крупнейшие страны мира заключили Киотское соглашение, которое призвано стимулировать выработку электроэнергии с помощью альтернативных источников. Также, оно обязует правительство выкупать выработанную таким способом электроэнергию у производителей по наивысшим тарифам. К альтернативным источникам энергии можно отнести солнечную энергию, переработку бытовых отходов, внедрение гидротермальных вод и ряд других. Но наиболее простым является получение энергии ветра. Это обосновано малым объемом вложения исходного капитала для пуска ветряной электростанции и очень малой зависимостью от сырья, так как ветрогенератор может работать в любом месте, где есть ветер, а количество вырабатываемой электронной энергии без усилий можно высчитать при помощи научных способов.

На сегодня ветряные электростанции для дома уже получили довольно обширное применение в рядовой жизни. Их можно повстречать на пригородных участках и других объектах, которые удалены от главных электронных сетей. Ведь для подключения электричества приходится прокладывать дополнительные полосы электропередач либо использовать автономные электростанции, что недешево и не всегда целенаправлено.

ВЕТРЯНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ ДЛЯ ДОМА И СХЕМА ВЕТРОГЕНЕРАТОРА

ВИДЫ ВЕТРОГЕНЕРАТОРОВ

Ветряные электростанции можно поделить по направлению оси вращения лопастей, их количеству и материалу, из которого они сделаны, также по методу управления лопастями.

По количеству лопастей ветряки делятся на двух-, трех-, также многолопастные. При всем этом следует держать в голове, что огромное количество лопастей полностью не является залогом неплохой работы ветрогенератора. Многолопастные ветряки начинают вращение при наименьшей скорости ветра, но, набрав определенное количество оборотов, начинают представлять собой преграду для воздушного потока, и их эффективность падает, в то время как двух- и трехлопастные ветрогенераторы медленнее раскручиваются до номинальных оборотов, но не имеют огромного коэффициента сопротивления воздушному потоку. Потому их КПД существенно выше. Многолопастный ветряк идеальнее всего использовать, если он, не считая выработки электроэнергии, делает еще какую-то работу, к примеру, приводит в действие водяной насос.

По материалам лопастей можно выделить ветрогенераторы с жесткими и парусными лопастями . Первое и решающее различие состоит в том, что парусные лопасти проще в изготовлении и существенно дешевле, чем жесткие (которые обычно бывают из металла либо стеклопластика). Но не всегда является преимуществом! С учетом того, что стандартные рабочие обороты генератора составляют приблизительно 400-600 об/мин, конец лопасти движется со скоростью приблизительно 500 км/ч. Беря во внимание, что ветер несет с собой пыль и другой мусор, то даже для жестких лопастей это является суровым испытанием, и они требуют неизменного обслуживания. А парусная лопасть может на сто процентов износиться уже через год и потребовать полной подмены. Потому в районах, где ветер довольно сильный, их внедрение нецелесообразно.

Также существует разделение по шагу лопастей. Бывают ветряки с фиксированным и изменяемым шагом лопастей. Это позволяет расширить спектр рабочих скоростей для ветряных электрических станций, но в то же время усложняет конструкцию лопасти и приводит к утяжелению общей конструкции и, соответственно, делает всю систему дороже и при покупке и в эксплуатации. У ветряка с фиксированным шагом лопастей должен быть предусмотрен предохранитель, ставящий лопасти в положение флюгера при штормовом порыве ветра. Иначе вся конструкция мачты может тривиально упасть.

По направлению оси вращения ветрогенераторы делятся на горизонтальные и вертикальные. Вертикальные ветряки вырабатывают электроэнергии меньше, чем у горизонтальные. Также преимуществом вертикальных ветрогенераторов будет то, что они не требуют ориентирования по ветру, рабочая площадь лопастей у их вдвое меньше, чем у горизонтального ветрогенератора с равноценной площадью ветроколеса. Это означает, что для получения схожего количества электроэнергии нужен ветряк вдвое сильнее.

Ветрогенератор, кроме лопастей, которые улавливают ветер, и генератора, который конвертирует энергию ветра в электронную, обычно, содержит в себе аккумуляторную батарею и инверторную установку. Аккумуляторная батарея нужна для скопления электроэнергии, которая в связи с непостоянством погодных условий при разной скорости ветра просто не может вырабатываться равномерно,

Инвертор, в свою очередь, конвертирует неизменный ток, подающийся из аккумулятора, в переменный ток, нужный для работы бытовых электроприборов. Таким образом, каждый элемент ветряной электростанции нужен для выполнения определенной задачи, и его выбор должен быть обоснован потребностями в энергии, и подходить для конкретной ситуации технически. Все характеристики должны быть за ранее рассчитаны с учетом определенных критерий энергопотребления.

Схема ветрогенератора

По расчетам профессионалов, для полного обеспечения 1-го дома электронной энергией довольно 1-го ветрогенератора мощностью 5 кВт, при условии, что скорость ветра 1,8-4,5 метра за секунду. Но, к огорчению, ветер очень непостоянное погодное явление, потому лучше иметь совместно с ветряной электрической станцией запасный генератор, приводимый в действие бензиновым двигателем, либо устраивать огромную аккумуляторную батарею для запасания выработанной электроэнергии впрок.

Так, ветро-солнечная система для размеренной работы должна включать в себя: ветрогенератор (средний срок службы 15-20 лет), солнечные панели (30-40 лет), контроллер заряда, инвертор (работают приблизительно по 5-10 лет) и аккумуляторные батареи, которые зависимо от типа прослужат от Четыре до 10 лет.

Не просит вмешательства в работу, потому что выработка электроэнергии происходит в хоть какой момент, когда дует ветер, и благодаря аккумуляторам скапливается впрок.

В отличие от других видов генераторов ветряки почти бесшумны. Отменно изготовленные и установленные ветрогенераторы создают не больше шума, чем тот, который делает ветер, вращающий их лопасти.

У ветрогенераторов в зимнее время производительность не падает, а, напротив, растет за счет того, что скорость ветра в зимний период обычно выше, чем летом, что является значимым преимуществом, так как как раз в зимний период очень растет потребность в электроэнергии.

Ветрогенераторы на любой местности, но следует учесть, что деревья или дома, могут понизить производительность работы ветряка до 30%.

Профилактическое сервис генератора следует проводить часто, но оно существенно облегчается тем, что при постоянном обслуживании конструкции износ, обычно, малозначительный и даже в случае подмены определенных компонент не является дорогим и трудозатратным занятием.

Горючее для работы не требуется, главные издержки идут на установку и проведение периодических профилактических работ для размеренной работы ветрогенератора. В конечном итоге издержки на приобретение оборудования могут окупиться уже в течение года.

Такие системы обычно предназначаются для обеспечения электричеством раздельно стоящих объектов, доступ централизованной энергоподачи к которым затруднен либо отсутствует. Их мощность может колебаться от 0,8 до 20 6 кВт и зависит только от употребления электроэнергии объектом и мощности установленного оборудования.

По материалам www.promplace.ru

Преимущества и проблемы ветроэнергетики

Вы здесь

Энергия ветра имеет множество преимуществ, что объясняет, почему это один из самых быстрорастущих источников энергии в мире.Исследовательские усилия направлены на решение проблем, связанных с более широким использованием энергии ветра. Читайте дальше, чтобы узнать больше о преимуществах энергии ветра и некоторых проблемах, над решением которых она работает.

  • Энергия ветра рентабельна. Ветер наземного коммунального хозяйства - один из самых дешевых источников энергии, доступных сегодня, стоимость 1–2 цента за киловатт-час после вычета налога на производство.Поскольку электроэнергия от ветряных электростанций продается по фиксированной цене в течение длительного периода времени (например, 20+ лет), а ее топливо является бесплатным, энергия ветра смягчает ценовую неопределенность, которую затраты на топливо добавляют к традиционным источникам энергии.
  • Ветер создает рабочие места. В ветроэнергетическом секторе США занято более 100 000 рабочих, и техник ветряных турбин - одна из самых быстрорастущих вакансий в Америке. Согласно отчету Wind Vision Report , к 2050 году ветер может обеспечить более 600 000 рабочих мест в сфере производства, установки, технического обслуживания и вспомогательных услуг.
  • Wind обеспечивает рост промышленности США и конкурентоспособность США. Новые ветроэнергетические проекты приносят в экономику США более 10 миллиардов долларов в год. Соединенные Штаты обладают обширными внутренними ресурсами и высококвалифицированной рабочей силой и могут конкурировать на мировом уровне в области экологически чистой энергетики.
  • Это чистый источник топлива. Энергия ветра не загрязняет воздух, как электростанции, которые работают на сжигании ископаемых видов топлива, таких как уголь или природный газ, которые выделяют твердые частицы, оксиды азота и диоксид серы, вызывая проблемы со здоровьем человека и причиняя экономический ущерб.Ветровые турбины не производят выбросов в атмосферу, которые вызывают кислотные дожди, смог или парниковые газы.
  • Ветер - это внутренний источник энергии. Ветровой запас страны богат и неисчерпаем. За последние 10 лет мощность ветроэнергетики в США росла на 15% в год, и теперь ветер является крупнейшим источником возобновляемой энергии в Соединенных Штатах.
  • Это экологично. Ветер на самом деле является формой солнечной энергии. Ветры вызваны нагревом атмосферы солнцем, вращением Земли и неровностями земной поверхности.Пока светит солнце и дует ветер, производимая энергия может использоваться для передачи энергии по сети.
  • Ветряные турбины могут быть построены на существующих фермах или ранчо. Это очень выгодно для экономики в сельской местности, где находится большинство лучших ветряных станций. Фермеры и владельцы ранчо могут продолжать обрабатывать землю, потому что ветряные турбины используют только часть земли. Владельцы ветряных электростанций выплачивают арендную плату фермеру или владельцу ранчо за использование земли, обеспечивая землевладельцам дополнительный доход.
  • Энергия ветра по-прежнему должна конкурировать с традиционными источниками генерации по стоимости. Даже несмотря на то, что стоимость ветровой энергии резко снизилась за последние несколько десятилетий, ветровые проекты должны быть в состоянии экономически конкурировать с самым дешевым источником электроэнергии, а в некоторых местах может быть недостаточно ветрено, чтобы быть конкурентоспособными по стоимости.
  • Хорошие наземные ветряные станции часто расположены в удаленных местах, далеко от городов, где требуется электричество. Линии электропередачи должны быть построены для доставки электричества от ветряной электростанции в город. Однако строительство всего нескольких уже предложенных линий электропередачи могло бы значительно снизить затраты на расширение ветроэнергетики.
  • Освоение ветровых ресурсов может быть не самым прибыльным видом использования земли. Земля, пригодная для установки ветряных турбин, должна конкурировать с альтернативными видами использования земли, которые могут быть более ценными, чем производство электроэнергии.
  • Турбины могут вызывать шум и эстетическое загрязнение. Хотя ветряные электростанции оказывают относительно небольшое воздействие на окружающую среду по сравнению с обычными электростанциями, существует озабоченность по поводу шума, производимого лопастями турбины, и визуального воздействия на ландшафт.
  • Ветряные электростанции могут влиять на местную дикую природу. Птиц погибло в результате попадания во вращающиеся лопасти турбины. Большинство этих проблем были решены или значительно уменьшены за счет развития технологий или правильного размещения ветряных электростанций.Летучие мыши также были убиты лопастями турбин, и в настоящее время ведутся исследования по разработке и совершенствованию решений по снижению воздействия ветряных турбин на эти виды. Как и все источники энергии, ветровые проекты могут изменить среду обитания, в которой они построены, что может изменить ее пригодность для определенных видов.

Этот вид ветряной электростанции с воздуха показывает, как группа ветряных турбин может производить электроэнергию для коммунальной сети.Электроэнергия подается по линиям передачи и распределения в дома, предприятия, школы и так далее.

Просмотрите анимацию ветряной турбины, чтобы увидеть, как она работает.

В отчете Wind Vision Управления ветроэнергетических технологий дана количественная оценка затрат и выгод устойчивого будущего ветроэнергетики во всех 50 штатах.

Подпишитесь на информационный бюллетень WETO

Будьте в курсе последних новостей, событий и обновлений ветроэнергетики.

Топ-10 крупнейших ветряных электростанций в мире

Где находятся самые большие ветряные электростанции в мире? Энергетика.com изучил и занял 10-е место в рейтинге самых крупных.

База ветроэнергетики Цзюцюань, Китай

Jiuquan Wind Power Base - крупнейшая в мире ветряная электростанция с запланированной установленной мощностью 20 ГВт. Также известная как ветряная электростанция Ганьсу, она будет включать 7000 ветряных турбин, установленных в провинциях Цзюцюань, Внутренняя Монголия, Хэбэй, Синьцзян, Цзянсу и Шаньдун провинции Ганьсу, Китай.

Проект реализуется в рамках Закона о возобновляемых источниках энергии, объявленного в феврале 2005 г., который предусматривает достижение 200 ГВт установленной ветровой мощности в стране.В ноябре 2010 года была завершена первая очередь ветряной электростанции мощностью 5,16 ГВт с 3 500 турбинами.

Высоковольтная линия электропередачи постоянного тока на 750 кВ также разрабатывается Государственной сетевой корпорацией Китая для передачи электроэнергии, вырабатываемой ветряными и солнечными проектами в регионе, в быстро развивающиеся центральные и восточные районы Китая.

Ветряной парк Джайсалмера, Индия

Ветропарк Джайсалмера мощностью 1600 МВт - самая большая ветряная электростанция Индии. Проект, разработанный Suzlon Energy, включает группу ветряных электростанций, расположенных в районе Джайсалмер штата Раджастхан, Индия.

Suzlon построил ветряные электростанции для широкого круга клиентов, включая компании частного и государственного секторов, независимых производителей электроэнергии и поставщиков электроэнергии. Некоторые из клиентов включают Hindustan Petroleum Corporation, Rajasthan State Mines and Minerals и CLP India.

В ветряные электростанции устанавливаются различные модели ветроустановок производства Сузлон, в том числе S97-120m, S97-2,1MW и S111-90m.

Центр ветроэнергетики Альта (AWEC) в Техачапи, округ Керн, Калифорния, имеет операционную мощность 1548 МВт.Первые пять этапов AWEC были введены в эксплуатацию в 2011 году.

В следующем году были установлены две дополнительные ступени. Первая очередь состоит из 100 турбин GE мощностью 1,5 МВт SLE. На остальных шести ступенях установлены турбины Vestas V 90-3,0 МВт. Седьмая, восьмая и девятая ступени работают с одинаковыми турбинами Vestas. На последних двух ступенях установлены турбины GE 1,7 МВт и GE 2,85 МВт.

Береговая ветряная электростанция изначально была разработана Terra-Gen Power, но позже компания передала различные этапы проекта другим компаниям.NRG Renew владеет и управляет 948 МВт ветряной электростанции, BHE Renewables владеет и управляет 300 МВт, а EverPower владеет и управляет 150 МВт. Остальные 150 МВт принадлежат и управляются Brookfield Renewable Energy Partners.

Ветряная электростанция Маппандал, Индия

Ветряная электростанция Muppandal мощностью 1500 МВт - самая большая береговая ветряная электростанция в Индии. Он состоит из группы ветряных электростанций в районе Каньякумари индийского штата Тамил Наду.

Территория в районе Маппандала и его окрестностях отличается огромным количеством бесплодных земель, которые не подходят для возделывания, но могут похвастаться сильными ветрами, что делает их идеальным местом для развития ветряных электростанций.В Маппандале в течение девяти месяцев в году дуют сильные ветры с запада из-за наличия горного хребта Западные Гаты.

Ветряные электростанции в рамках проекта имеют разную установленную мощность и оснащены турбинами различных производителей, включая Vestas, NEPC India, AMTL, TTG и Suzlon.

Ветряная электростанция Shepherds Flat мощностью 845 МВт недалеко от Арлингтона в Восточном Орегоне, США, является пятой по величине ветряной электростанцией в мире.

Разработанная компанией Caithness Energy ветряная электростанция охватывает более 30 квадратных миль в графствах Морроу и Гиллиам.

Проект ветряной электростанции Shepherds Flat Wind Farm стартовал в 2009 году, его ориентировочная стоимость составила 2 миллиарда долларов. В октябре 2010 года проект получил кредитную гарантию в размере 1,3 миллиарда долларов от Министерства энергетики США. Ветряная электростанция начала работу в сентябре 2012 года.

Shepherds Flat включает 338 турбин GE2.5XL с номинальной мощностью 2,5 МВт каждая. Мощность ветряной электростанции поступает в Южную Калифорнию в Эдисон. Возобновляемой энергии, производимой ветряной электростанцией, достаточно для обслуживания 235 000 домашних хозяйств.

Расположенная в 45 милях к юго-западу от Абилина в Техасе, США, ветряная ферма Роско принадлежит и управляется немецкой компанией E.ON Climate and Renewables.

Ветроэлектростанция мощностью 781,5 МВт, занимающая 400 км² сельскохозяйственных угодий, включает 627 ветряных турбин, расположенных на расстоянии 900 футов друг от друга. Проект возобновляемой энергетики был построен в четыре этапа в период с 2007 по 2009 год, и он будет введен в эксплуатацию в октябре 2009 года.

Первая фаза ветряной электростанции включает 209 турбин Mitsubishi мощностью 1 МВт, а вторая фаза установлена ​​с 55 турбинами Siemens 2.Турбины 3 МВт. Третья и четвертая фазы включают 166 турбин GE мощностью 1,5 МВт и 197 турбин Mitsubishi мощностью 1 МВт соответственно.

Центр ветроэнергетики Horse Hollow, Техас, США

Центр ветроэнергетики Horse Hollow расположен в округе Тейлор и Нолан, штат Техас, США. Это объект мощностью 735,5 МВт, принадлежащий и управляемый NextEra Energy Resources.

Ветряная электростанция вводилась в эксплуатацию в четыре этапа в 2005 и 2006 годах. Компания Blattner Energy выступала в качестве подрядчика по проектированию, снабжению и строительству по проекту.Электроэнергии, вырабатываемой ветряной мельницей, достаточно для удовлетворения потребностей в электроэнергии примерно 180 000 домохозяйств.

Ветряная электростанция занимает территорию в 47 000 акров. На первых трех фазах проекта установлены 142 ветряных турбины GE мощностью 1,5 МВт, 130 ветряных турбин Siemens мощностью 2,3 МВт и 149 ветряных турбин GE мощностью 1,5 МВт, соответственно.

Ветряная электростанция Capricorn Ridge, Техас, США

Ветряная электростанция Capricorn Ridge мощностью 662,5 МВт, расположенная в округах Стерлинг и Кокс, штат Техас, США, является наземной ветроэлектростанцией, принадлежащей и управляемой NextEra Energy Resources.

Он был построен в два этапа: первая очередь была введена в эксплуатацию в 2007 году, а вторая - в 2008 году. GE Energy Financial Services и JPMorgan Chase объявили, что инвестируют $ 225 млн в Capricorn Ridge в феврале 2012 года.

На ветроэлектростанции установлено 342 ветровых турбины GE мощностью 1,5 МВт и 65 ветряных турбин Siemens мощностью 2,3 МВт. Каждая турбина имеет высоту более 260 футов от земли до центра ступицы. Ветряная электростанция вырабатывает достаточно электроэнергии для более чем 220 000 домохозяйств.

Морская ветряная электростанция

Walney Extension расположена в Ирландском море и имеет общую мощность 659 МВт.50% проекта принадлежит и управляется компанией Ørsted, а оставшаяся половина владения делится поровну между датскими пенсионными фондами PKA (25%) и PFA (25%).

Ветряная электростанция расположена в 19 км от побережья острова Уолни в Камбрии, на территории 145 км² в Ирландском море. Он установлен с 40 ветряными турбинами MHI Vestas 8 МВт и 47 ветряными турбинами Siemens Gamesa 7 МВт.

Проект был официально открыт в сентябре 2018 года и может производить достаточно электроэнергии, чтобы обеспечить электроэнергией 600 000 домов в Великобритании.Электроэнергия, вырабатываемая ветряной электростанцией, передается на берег через две морские подстанции мощностью 4000 т.

The London Array Offshore Wind Farm, крупнейшая оффшорная ветряная электростанция в мире с установленной мощностью 630 МВт, считается шестой по величине ветровой электростанцией в мире. Он расположен во внешнем устье Темзы, более чем в 20 км от побережья Кента и Эссекса.

London Array был официально открыт в июле 2013 года. Он принадлежит и разрабатывается датской Dong Energy, немецкой E.Он и Масдар в Абу-Даби. Строительство морского ветроэнергетического проекта стоимостью 3 млрд фунтов стерлингов (4,8 млрд долларов США) началось в марте 2011 года.

Последняя турбина была установлена ​​в декабре 2012 года.

Ветряная электростанция состоит из 175 ветряных турбин Siemens мощностью 3,6 МВт, поднимающихся на высоту 87 м над уровнем моря. Диаметр ротора каждой турбины составляет 120 м. Морская ветряная электростанция способна обеспечить электроэнергией около двух третей домохозяйств Кента.

Связанное содержание

Морской ветер может стать основным источником энергии, но может ли инфраструктура Европы поддержать этот бум оффшорного ветра?

Активная поддержка Германии возобновляемой энергетики, возможно, стала для страны невыносимой.


Связанные компании

OTN Systems

Сетевые продукты для критически важной инфраструктуры

28 августа 2020

Как работает ветряная турбина?

Что такое ветряк?

Ветряная турбина - это самая современная версия ветряной мельницы.Проще говоря, он использует силу ветра для производства электричества. Наиболее заметны большие ветряные турбины, но вы также можете купить небольшую ветряную турбину для индивидуального использования, например, для обеспечения энергией каравана или лодки.

Что такое ветряная электростанция?

Ветряная электростанция - это группа ветряных турбин. Довольно впечатляет мысль о том, что электричество, которое так сильно влияет на нашу жизнь - от зарядки наших телефонов до того, что позволяет нам приготовить чашку кофе и, все чаще, заправлять наши автомобилей - могло начаться с простого порыва ветра. .

Как работает ветряная турбина?

Сначала давайте начнем с видимых частей ветряной электростанции, которые мы все привыкли видеть - этих высоких белых или бледно-серых турбин. Каждая из этих турбин состоит из набора лопаток, коробки рядом с ними, называемой гондолой, и вала. Ветер - а это может быть просто легкий ветерок - заставляет лопасти вращаться, создавая кинетическую энергию. Вращающиеся таким образом лопасти также заставляют вращаться вал в гондоле, а генератор в гондоле преобразует эту кинетическую энергию в электрическую.

Что происходит с электричеством, вырабатываемым ветряной турбиной?

Для подключения к национальной сети электрическая энергия затем пропускается через трансформатор на объекте, который увеличивает напряжение до уровня, используемого в национальной электроэнергетической системе. Именно на этом этапе электричество обычно направляется в передающую сеть National Grid, готовую к передаче, чтобы в конечном итоге ее можно было использовать в домах и на предприятиях. В качестве альтернативы, ветряная электростанция или отдельная ветряная турбина могут вырабатывать электроэнергию, которая используется частным образом отдельным лицом или небольшой группой домов или предприятий.


Почему ветряки обычно белые или бледно-серые?

Ветряные турбины обычно бывают либо белыми, либо очень бледно-серыми - идея состоит в том, чтобы сделать их визуально ненавязчивыми, насколько это возможно. Обсуждается, следует ли их перекрашивать в другие цвета, особенно в зеленый, в некоторых условиях, чтобы помочь им лучше вписаться в окружающую среду.

Насколько сильным должен быть ветер для работы ветряной турбины?

Ветровые турбины могут работать при любых скоростях ветра - от очень слабого до очень сильного.Они генерируют около 80% времени, но не всегда на полную мощность. При очень сильном ветре они отключаются, чтобы предотвратить повреждение.

Где расположены ветряные электростанции?

Ветряные электростанции, как правило, располагаются в самых ветреных местах, чтобы максимально использовать энергию, которую они могут производить - вот почему вы с большей вероятностью увидите их на склонах холмов или на побережье. Ветряные электростанции, расположенные в море, называются оффшорными ветряными электростанциями, а расположенные на суше - наземными ветряными фермами.

Где была первая ветряная турбина и первая ветряная электростанция?

Самая первая ветряная турбина, вырабатывающая электричество, была создана профессором Джеймсом Блайтом в своем доме отдыха в Шотландии в 1887 году.Он был 10 метров в высоту и имел парусину.

Первая в мире ветряная электростанция открылась в Нью-Гэмпшире в США в 1980 году.

Вредны ли ветряные электростанции для птиц?

Дело в том, что изменение климата представляет собой самую серьезную долгосрочную угрозу для птиц и других диких животных. И возобновляемые источники энергии, ключевым компонентом которых являются ветряные турбины, необходимы для сокращения парниковых газов .

Британское благотворительное Королевское общество защиты птиц ( RSPB ) признает эту более широкую картину, говоря: «Переход на возобновляемые источники энергии сейчас, а не через 10 или 20 лет, необходим, если мы хотим стабилизировать выбросы парниковых газов в атмосфера на безопасном уровне.

Разработчики ветряных электростанций работают в тесном сотрудничестве с RSPB и местными экологическими группами в рамках процесса консультаций по выбору ветряных электростанций, чтобы продолжить рост наземной и морской ветроэнергетики, при этом уравновешивая любой потенциальный вред птицам из-за потери среды обитания, нарушения и столкновение.

В отчете США сделан вывод о том, что влияние энергии ветра на популяции птиц относительно невелико по сравнению с падением жертвой кошек и столкновениями с высотными зданиями.

Сколько энергии в Великобритании вырабатывается ветром?

Узнайте, сколько энергии в Великобритании вырабатывается ветром, с помощью приложения National Grid ESO для Google Play или Apple iOS .

Как работает оффшорная ветроэнергетика?

Узнайте, как увеличилась мощность турбин

West of Duddon Sands была первой ветряной электростанцией такого типа, запущенной компанией в 2014 году. Расположенная в Ирландском море, у британского побережья, она имеет 108 ветряных турбин, что в сумме дает 388.Мощность 8 МВт по 3,6 МВт. Длина окружности лопаток каждой турбины (также называемой ротором) достигает 120 метров.

С тех пор в энергетике ветряных турбин произошел прорыв. В морской ветряной электростанции Wikinger, , расположенной в Балтийском море у побережья Германии и работающей с конца 2017 года, каждая из 70 турбин обеспечивает мощность 5 МВт и имеет диаметр 135 метров. В результате общая установленная мощность составляет 350 МВт, что всего на 30 меньше, чем к западу от Даддон-Сэндс, но с меньшим количеством ветряных турбин на 38.

Еще более значительными являются усовершенствования, внесенные в East Anglia ONE, - крупномасштабный морской ветроэнергетический проект, действующий с 2020 года. Имея 102 турбины, каждая с единичной мощностью 7 МВт и диаметром ротора 154 метра, Восток Anglia ONE - это крупнейших оффшорных ветряных электростанций в мире, вырабатывающих 714 МВт. Это означает, что с шестью турбинами меньше, чем к западу от Даддон-Сэндс, East Anglia ONE обеспечивает почти вдвое большую мощность.

На ветряной электростанции Saint-Brieuc, первом крупном морском ветроэнергетическом проекте группы в Бретани, будут установлены турбин мощностью 8 МВт, каждая с диаметром ротора 167 метров.В результате общая установленная мощность составит 496 МВт с 62 турбинами.

Однако наибольшую мощность юнитов мы найдем в Vineyard Wind 1 и Baltic Eagle. Vineyard Wind 1, , первая морская ветряная электростанция, разработанная компанией в США, будет иметь установленную мощность 800 МВт, обеспечиваемую ветряными турбинами мощностью 13 МВт и 220-метровыми роторами. Baltic Eagle, , тем временем, будет построен рядом с Wikinger, в Германии, и будет иметь мощность 476 МВт, вырабатываемую 52 турбинами с роторами 174 метра и 9 развивающимися турбинами.5 МВт.

Скрыть информацию

Разработка новых типов фундаментов, позволяющих размещать эти установки подальше от побережья, а также постоянная эволюция мощности и конструкции ветряных турбин - лишь некоторые из достижений, которые мы увидим в ближайшие годы. . Эти достижения, несомненно, предвещают долгое и благополучное будущее оффшорных ветряных электростанций.

Развитие ветроэнергетики в Европе

Энергетика будущего

Энергия ветра | Национальное географическое общество

Все, что движется, обладает кинетической энергией, а ученые и инженеры используют кинетическую энергию ветра для выработки электроэнергии.Энергия ветра, или энергия ветра, создается с помощью ветряной турбины, устройства, которое направляет энергию ветра для выработки электроэнергии.

Ветер обдувает лопатки турбины, прикрепленные к ротору. Затем ротор вращает генератор для выработки электричества. Есть два типа ветряных турбин: ветряные турбины с горизонтальной осью (HAWT) и ветровые турбины с вертикальной осью (VAWT). HAWT - наиболее распространенный тип ветряных турбин. У них обычно есть две или три длинных тонких лопасти, которые похожи на пропеллер самолета.Лопасти расположены так, что они обращены прямо против ветра. VAWT имеют более короткие и широкие изогнутые лопасти, которые напоминают лопасти, используемые в электрическом миксере.

Небольшие индивидуальные ветряные турбины могут производить 100 киловатт энергии, достаточной для питания дома. Небольшие ветряные турбины также используются в таких местах, как водонасосные станции. Чуть более крупные ветряные турбины расположены на башнях высотой до 80 метров (260 футов) с лопастями ротора, длина которых составляет примерно 40 метров (130 футов).Эти турбины могут генерировать 1,8 мегаватта энергии. Еще более крупные ветряные турбины можно найти на башнях высотой 240 метров (787 футов) с лопастями ротора длиной более 162 метров (531 фут). Эти большие турбины могут генерировать от 4,8 до 9,5 мегаватт энергии.

После выработки электроэнергии ее можно использовать, подключать к электросети или хранить для будущего использования. Министерство энергетики США работает с национальными лабораториями над разработкой и улучшением технологий, таких как батареи и гидроаккумулирующие установки, чтобы их можно было использовать для хранения избыточной энергии ветра.Такие компании, как General Electric, устанавливают батареи вместе со своими ветряными турбинами, чтобы электричество, вырабатываемое за счет энергии ветра, можно было сразу же хранить.

По данным Геологической службы США, в США имеется 57 000 ветряных турбин как на суше, так и на море. Ветровые турбины могут быть автономными конструкциями или они могут быть объединены в так называемую ветряную электростанцию. В то время как одна турбина может генерировать достаточно электроэнергии для удовлетворения потребностей в энергии одного дома, ветряная электростанция может вырабатывать гораздо больше электроэнергии, достаточной для снабжения энергией тысяч домов.Ветряные электростанции обычно располагаются на вершине горы или в другом месте, где ветрено, чтобы использовать преимущества естественных ветров.

Самая большая оффшорная ветряная электростанция в мире называется Walney Extension. Эта ветряная электростанция расположена в Ирландском море примерно в 19 километрах (11 милях) к западу от северо-западного побережья Англии. Расширение Уолни занимает огромную территорию в 149 квадратных километров (56 квадратных миль), что делает ветряную электростанцию ​​больше, чем город Сан-Франциско, Калифорния, или остров Манхэттен в Нью-Йорке.Сеть из 87 ветряных турбин имеет высоту 195 метров (640 футов), что делает эти морские ветряные турбины одними из самых больших ветряных турбин в мире. Walney Extension имеет потенциал для выработки 659 мегаватт электроэнергии, чего достаточно для снабжения электричеством 600 000 домов в Соединенном Королевстве.

Ветровая энергия | Электричество | ENGIE

Морская ветровая энергия может производить вдвое больше энергии, чем береговая! Стремясь использовать огромный потенциал морских ветров, ENGIE инвестирует в крупные морские ветроэнергетические проекты, как донные, так и плавучие, чтобы активно участвовать в становлении устойчивого промышленного сектора.Амбиции Группы - стать лидером в некоторых сложных возобновляемых технологиях, включая оффшорную ветроэнергетику.

Что такое оффшорная ветроэнергетика?

Океанская ветряная турбина, обычно называемая морской ветровой турбиной, использует энергию морского ветра для производства возобновляемой безуглеродной энергии. Он работает так же, как наземная ветряная турбина, но может быть установлен двумя способами: на фундаменте, закрепленном на морском дне (так называемый «закрепленный на дне» фундамент), или на плавучем фундаменте, просто соединенном с морским дном. по якорным линиям.Обладая более высокими мачтами, чем у береговых ветряных турбин, морские ветряные турбины выигрывают от большей и более регулярной ветровой энергии и, следовательно, могут производить в два раза больше энергии, чем береговые турбины.

Согласно различным сценариям, морская ветровая энергия может составлять до 11,3% электроэнергии, вырабатываемой в Европе к 2030 году. В конце 2016 года у побережья Европы было установлено 15 780 МВт мощности. В ближайшие годы будет добавлено более 25 000 МВт мощности (проекты в стадии реализации).Потенциал роста этого сектора значительный, учитывая протяженность побережья Европы.

Оффшорная ветроэнергетика: ENGIE использует две технологии

Оффшорная ветроэнергетика, закрепленная на дне: проекты ENGIE

  • Стратегическое партнерство с EDPR

23 января 2020 г. создать новое совместное предприятие 50-50 с португальской группой EDPR. Его цель - стать мировым лидером в области оффшорной ветроэнергетики.ENGIE и EDPR объединят свои морские ветроэнергетические активы, ноу-хау и проектную линейку в недавно созданном совместном предприятии, начиная с в общей сложности 1,5 ГВт в стадии строительства и 4 ГВт в стадии разработки, с целью достижения от 5 ГВт до 7 ГВт. проектов, находящихся в эксплуатации или строящихся, и от 5 ГВт до 10 ГВт в стадии опережающей разработки к 2025 году. Этот альянс приведет к более быстрому росту, запуску крупномасштабных проектов и повышению операционной эффективности.

  • Во Франции: проекты у берегов Ле-Трепор, островов Йе и Нуармутье и Дюнкерка

Благодаря проектам у берегов Дьеп-Ле-Трепор и островов Йеу и Нуармутье, ENGIE вносит свой вклад в развитие устойчивая оффшорная ветроэнергетика во Франции.Консорциум, состоящий из ENGIE, EDP Renewables и Caisse des Dépôts, был выбран правительством Франции для разработки и установки двух оффшорных ветряных электростанций общей мощностью около 1000 МВт. Предполагаемая мощность этих ветряных электростанций должна обеспечивать потребление энергии, эквивалентное 1,5 миллионам жителей. Каждая из этих современных ветряных электростанций будет оборудована 62 ветряными турбинами мощностью 8 мегаватт производства Siemens Gamesa Renewable Energy. ENGIE и ее партнеры реализуют эти проекты в тесном сотрудничестве с местными заинтересованными сторонами.Чтобы узнать больше и получать регулярную информацию об этих проектах, посетите веб-сайты проекта Дьепп и Ле Трепор и проекта островов Йеу и Нуармутье.

Другой проект у побережья Дюнкерка: ENGIE и EDPR подали заявки в марте 2017 года на первом этапе конкурса на строительство морской ветряной электростанции мощностью от 250 до 750 мегаватт, которую планируется ввести в эксплуатацию в 2022.

  • Проект Mermaid в Северном море

ENGIE Electrabel, дочерняя компания ENGIE, является партнером консорциума Otary (65%) в проекте Mermaid North Sea в Бельгии.Эта ветряная электростанция получила свое первое разрешение на работу на шельфе 15 апреля 2016 года, и ожидается, что она будет введена в эксплуатацию в 2020 году. Будет установлено от 27 до 41 ветряных турбин общей мощностью около 250 МВт. Проект Mermaid будет производить достаточно электроэнергии, чтобы покрыть годовое потребление 286 000 бельгийских домохозяйств, сокращая при этом выбросы CO 2 на 367 000 тонн в год.

Информационный бюллетень по ветроэнергетике | Центр устойчивых систем

Ветровые ресурсы и потенциал

Примерно 2% солнечной энергии, падающей на поверхность Земли, преобразуется в кинетическую энергию ветра.Ветровые турбины преобразуют кинетическую энергию ветра в электричество без выбросов. 1 Средняя годовая скорость ветра 6,5 м / с или выше на высоте 80 м обычно считается коммерчески выгодной. Однако новые технологии расширяют возможности ветроэнергетики для коммерческих проектов. 3 Менее 3% электроэнергии в США было получено за счет энергии ветра в 2019 году, но мощность ветра быстро увеличивается. 4

  • Высокая скорость ветра дает больше энергии, потому что энергия ветра пропорциональна кубу скорости ветра. 5
  • Скорость ветра ниже у поверхности Земли и выше на больших высотах. Средняя высота ступицы современных ветряных турбин составляет 88 метров. 6
  • Глобальный потенциал наземной и морской ветроэнергетики на коммерческой высоте ступицы турбины может обеспечить 840 000 ТВтч электроэнергии в год. 7 Общее глобальное потребление электроэнергии из всех источников в 2017 году составило около 22 347 ТВтч. 8 Аналогичным образом, годовой ветровой потенциал континентальной части США в 68 000 ТВт-ч значительно превышает годовой U.S. потребление электроэнергии 3 896 ТВтч. 4,7
  • Исследование 2015 года, проведенное Министерством энергетики США, показало, что ветер может обеспечивать 20% электроэнергии США к 2030 году и 35% к 2050 году. 9
Ветровые ресурсы США, наземные и морские
2
(ВЫСОТА 80 МЕТРОВ)

Ветровые технологии и воздействия

Ветряные турбины с горизонтальной осью

  • Ветряные турбины с горизонтальной осью (HAWT) являются преобладающей конструкцией турбин, используемых сегодня.Ротор HAWT состоит из лопастей (обычно трех), симметрично установленных на ступице. Ротор через вал соединен с коробкой передач и генератором. Эти компоненты в гондоле размещаются на башне, стоящей на бетонном фундаменте. 10
  • HAWT бывают разных размеров: от 2,5 метров в диаметре и 1 кВт для жилых помещений до 100+ метров в диаметре и 10+ МВт для морских применений.
  • Теоретический максимальный КПД турбины составляет ~ 59%, также известный как предел Беца.Большинство турбин извлекают ~ 50% энергии от ветра, проходящего через область ротора. 9
  • Коэффициент мощности ветряной турбины - это средняя выходная мощность, деленная на ее максимальную мощность. 9 На суше коэффициенты вместимости варьируются от 0,26 до 0,52. 11 Средний коэффициент использования мощности по проектам, построенным в период с 2014 по 2017 год, в 2018 г. составил 41,9%. В США средний коэффициент загрузки автопарка составил 35%. 6
  • Морские ветры обычно сильнее, чем на суше, и коэффициенты мощности в среднем выше (ожидается, что они достигнут 51% к 2022 году для новых проектов), но морские ветряные электростанции дороже в строительстве и обслуживании. 11,12,13 Морские турбины в настоящее время размещаются на глубине до 40-50 м (около 131-164 футов), но технологии плавучих морских ветроэнергетических установок могут значительно расширить потенциал генерации, поскольку 58% всех технических ресурсов ветра в США составляют глубины более 60м. 14,15
Схема ветряной турбины с горизонтальной осью 10,16

Установка, изготовление и стоимость

  • В США установлено более 59 900 ветряных турбин коммунального назначения.С., Суммарной мощностью 107,4 ГВт. В период с 2010 по 2020 год мощность ветроэнергетики в США увеличилась на 166%, что представляет собой среднегодовой рост на 10%. 17 В период с 2009 по 2019 год глобальная ветровая мощность увеличивалась в среднем на 15% ежегодно, достигнув 651 ГВт в 2019 году. 18
  • Средняя мощность турбин в США в 2018 г. составила 2,43 МВт, что на 5% больше, чем в 2017 г. 2,32 МВт. 6
  • Средний коэффициент мощности увеличился с менее 25% для проектов, установленных в период с 1998 по 2001 год, до примерно 42% для проектов, построенных в период с 2014 по 2017 год. 6
  • На основе средневзвешенной мощности стоимость ветроэнергетических проектов снизилась примерно на 3330 долларов США / кВт в период с начала 1980-х по 2018 год. В 2018 году затраты составили 1470 долларов США / кВт. 6
  • Установленная стоимость небольшой (<100 кВт) турбины составляет примерно 10850 долларов США за кВт в 2017 году. 19
  • В 2017-2018 годах новые контракты на покупку ветровой энергии в среднем составляли 1,3-1,8 цента / кВтч, в то время как средняя цена на электроэнергию для жилых домов составляла 13,0 цента / кВтч в 2019 году.
  • Техас (29 407 МВт), Айова (10 644) и Оклахома (8 173 МВт) являются ведущими штатами по общей установленной мощности ветра. 17 Айова вырабатывала более 40% электроэнергии за счет ветра и в 2019 году занимала третье место в годовой выработке электроэнергии среди всех штатов. 20
  • В ветроэнергетике США на полной ставке работают 120000 человек, а в 2018 году турбины и компоненты были произведены на 530 предприятиях в 43 штатах. 21
  • Для крупных (> 20 МВт) ветроэнергетических проектов требуется ~ 85 акров земли на МВт установленной мощности, но 1% или меньше этой общей площади заняты дорогами, фундаментами турбин или другим оборудованием; остаток доступен для других целей. 9
  • Для фермеров ежегодные арендные платежи обеспечивают стабильный доход в размере около 3000 долларов США на МВт турбинной мощности, в зависимости от количества турбин на участке, стоимости произведенной энергии и условий аренды. 9 Ферма площадью 250 акров с доходом от ветра около 55 долларов за акр могла бы иметь годовой доход от аренды ветряков в размере 14 000 долларов. 22
Мощность ветра США
17

Глобальная ветроэнергетика, 2019
18

Энергоэффективность и воздействие на окружающую среду

  • Ветровые турбины могут снизить воздействие, связанное с традиционным производством электроэнергии.Использование ветроэнергетических установок в США в 2019 году позволило избежать выбросов CO 2 на 189 миллионов метрических тонн и сократить потребление воды примерно на 103 миллиарда галлонов по сравнению с обычными электростанциями. 17,23
  • Согласно исследованию 2015 года, если к 2050 году 35% электроэнергии в США вырабатывается ветром, выбросы парниковых газов в электроэнергетике сократятся на 23%, что приведет к сокращению выбросов CO 2 в год на 510 миллиардов кг или 12,3 триллиона кг в совокупности с 2013 года. и сокращение водопотребления на 15%. 9
  • Исследование 2013 года показало, что окупаемость инвестиций (EROI) (поставленная энергия / вложенная энергия) для ветроэнергетики составляет 18-20: 1. 24
  • Ежегодная смертность птиц от столкновений с турбинами составляет 0,2 миллиона по сравнению со 130 миллионами смертей из-за линий электропередач и 300-1 000 миллионов из-за зданий. Лучший способ минимизировать смертность - это аккуратное размещение. 9 Смертность летучих мышей от ветряных турбин менее изучена. Исследования показывают, что большой процент столкновений летучих мышей происходит у мигрирующих видов в летние и осенние месяцы, когда они наиболее активны. 9,25 Ветряная промышленность испытывает методы, которые потенциально снижают смертность летучих мышей более чем на 50%. 9
  • Шум в 350 м от типичной ветряной электростанции составляет 35-45 дБ. Для сравнения: в тихой спальне это 35 дБ, а при скорости 40 миль в час на расстоянии 100 м - 55 дБ. 26
  • По состоянию на 2013 год, несколько исследований окончательно установили, что звук, производимый ветряными турбинами, не влияет на здоровье человека. 9

Решения и устойчивые действия

Политика поощрения возобновляемых источников энергии

Политика, поддерживающая ветер и другие возобновляемые источники энергии, может учитывать внешние факторы, связанные с обычным электричеством, такие как последствия для здоровья от загрязнения, экологический ущерб от добычи ресурсов и долгосрочное хранение ядерных отходов.

  • Стандарты портфеля возобновляемых источников энергии (RPS) требуют, чтобы поставщики электроэнергии получали минимальную долю энергии из возобновляемых источников. 27
  • Зеленые тарифы устанавливают минимальную цену за киловатт-час, выплачиваемую производителям возобновляемой электроэнергии розничными распределителями электроэнергии. 27
  • Чистые измерения, предлагаемые в 39 штатах, округе Колумбия и четырех территориях США, позволяют клиентам продавать излишки электроэнергии обратно в сеть. 28
  • Скидки за мощность - это единовременные авансовые платежи для проектов строительства возобновляемых источников энергии в зависимости от установленной мощности (в ваттах).
  • Федеральный налоговый кредит на производство (PTC) обеспечивает льготу 1-2 ¢ / кВтч в течение первых десяти лет эксплуатации ветроэнергетического объекта для проектов, начатых до 31 декабря 2020 года. 29 Небольшие (<100 кВт) установки могут получать налог кредиты на сумму от 22 до 26% от стоимости капитальных и монтажных работ в зависимости от даты начала строительства. 30
  • Квалифицированные облигации энергосбережения (QECB) - это варианты беспроцентного финансирования проектов возобновляемых источников энергии на уровне штата и местного самоуправления. 31
  • Раздел 9006 Закона о сельском хозяйстве - это Программа «Энергия в сельских районах для Америки» (REAP), которая финансирует гранты и гарантии ссуд для сельскохозяйственных производителей и малых предприятий в сельской местности на покупку и установку систем возобновляемой энергии. 32
  • Плата за системные льготы оплачивается всеми потребителями коммунальных услуг для создания фонда для поддержки малообеспеченных, возобновляемых источников энергии, повышения эффективности и проектов НИОКР, которые вряд ли будут реализованы на конкурентном рынке. 33

Что вы можете сделать

  • Сделайте свой образ жизни более эффективным, чтобы уменьшить количество потребляемой энергии.
  • Инвестируйте в инфраструктуру производства неископаемой электроэнергии, покупая «зеленую энергию» у своего коммунального предприятия.
  • Купить сертификаты возобновляемой энергии (REC). РЭУ продаются производителями возобновляемой энергии по цене несколько центов за киловатт-час, клиенты могут приобретать РЭУ, чтобы «компенсировать» потребление электроэнергии и помочь возобновляемой энергии стать более конкурентоспособной. 27
  • Подумайте об установке собственной ветровой системы, особенно если вы живете в штате, который предоставляет финансовые льготы или имеет чистые счетчики.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *