Ветроэнергетика
дня уровня
коммерческой зрелости и в местах с среднегодовыми скоростями ветра более 5
м/сек успешно конкурируют с традиционными источниками электроснабжения.
Преобразование энергии ветра в механическую , электрическую или
тепловую осуществляется в ветроустановках с горизонтальным или вертикальным
расположением вала ветротурбины. Наибольшее распространение получили
ветроэнергетические установки с горизонтальной осью ротора , работающие по
принципу ветряной мельницы. Турбины с горизонтальной осью и высоким
коэффициентом быстроходности обладают наибольшим значением коэффициента
использования энергии ветра ( 0,46-0,48). Ветротурбины с вертикальным
расположением оси менее эффективны (0,45) , но обладают тем преимуществом,
что не требуют настройки на направление ветра. В таблице 3 приведены данные
о доле на рынке различных типов ВЭУ в старых землях ФРГ.
Табл. 3 Доля на рынке различных типов ВЭУ в старых землях ФРГ
|Расположение оси ротора |Доля на рынке, %|
|Вертикальноосевые установки |9 |
|Горизонтальноосевые установки |91 |
|из них: с наветреным расположением ротора за|77 |
|башней |14 |
|с подветренным расположением ротора | |
Наибольшее распространение из сетевых установок сегодня получили ВЭУ с
единичной мощностью от 100 до 500 кВт. Удельная стоимость ВЭУ мощностью 500
кВт составляет сегодня около 1200 $/кВт и имеет тенденцию к снижению. В
таблице 4 приведена структура мощностей ВЭУ в старых землях ФРГ.
Табл. 4 Структура мощностей ВЭУ в старых землях ФРГ
|Класс мощности, кВт |Доля, % |
|10-19 |11 |
|20-49 |19 |
|50-149 |34 |
|150-500 |26 |
|401-1499 |5 |
|1500-5000 |5 |
ВЭУ мегаваттного класса построены в ряде стран и на сегодняшний день
находятся на стадии экспериментальных исследований или опытной
эксплуатации.
Во многих развитых странах существуют Государственные программы
развития возобновляемых источников энергии, в том числе и ветроэнергетики.
Благодаря этим программам решаются научно-технические, энергетические,
экологические, социальные и образовательные задачи. Генераторами проектов
возобновляемых источников энергии в Европе являются исследовательские
центры ( Riso, SERI( в настоящее время NREL), Sandia,ECN, TNO, NLR, FFA,
D(FV)LR, CIEMAT и др.), университеты и заинтересованные компании.
В 1994 году , в Мадриде, на конференции “Генеральный план развития
возобновляемых источников энергии в Европе” странами Европейского Союза
была принята декларация. В “Мадридской декларации” были сформулированы цели
по достижению 15% уровня использования возобновляемых источников энергии в
общем потреблении энергии в странах Европейского Союза до 2010 г.[ 184 ]. В
1994 г. в странах Европейского Союза установленная мощность солнечных
батарей, мини гидроэлектростанций и ветроэнергетичских установок составила
5.3 Вт, к 2010 году предполагается смонтировать оборудование с
установленной мощностью 55 Вт.
Поставленные цели достигаются решением задач в области политики,
льготного налогового законодательства, государственной финансовой поддержки
через научно-технические программы , льготного кредитования, создания
информационной сети, системы образования, стажировок, продвижения высоких
технологий , созданием рабочих мест на производствах и подготовки
общественного мнения.
Благоприятные условия для развития энергетики позволят к 2020 г.
увеличить потребление электрической энергии на 30% в том числе за счет
возобновляемых источников энергии на 15%.
В таблице 3. приведены соотношения для выработки электроэнергии
различными возобновляемыми источниками энергии в странах Европы по
оптимистическим и пессимистическим прогнозам до 2020 года. Прогноз
составлен на основании анализа темпов прироста установленной мощности
различных видов возобновляемых источников энергии в странах Европейского
Союза. Доля ветровой энергии будет составлять по пессимистической оценке
15%, по оптимистической оценке 16%. Табл. 5
Таблица 5. Прогноз развития возобновляемой энергетики.
|Возобновляемые |В 2020 г. | | |В 2020 | |
|источники энергии |“Минимум” | | |г. | |
| | | | |“Максиму| |
| | | | |м” при | |
| | | | |благопри| |
| | | | |ятной | |
| | | | |политике| |
| | | | |поддержк| |
| | | | |и | |
| |Mtoe |% |M| |% |
| | | |t| | |
| | | |o| | |
| | | |e| | |
|“Modern” биомасса |243 |45 |5| |42 |
| | | |6| | |
| | | |1| | |
|Солнечная |109 |21 |3| |26 |
| | | |5| | |
| | | |5| | |
|Ветровая |85 |15 |2| |16 |
| | | |1| | |
| | | |5| | |
|Геотермальная |40 |7 |9| |7 |
| | | |1| | |
|Мини ГЭС |48 |9 |6| |5 |
| | | |9| | |
|Приливов и волн |14 |3 |5| |4 |
| | | |4| | |
|Суммарная |539 |100 |1| |100 |
| | | |3| | |
| | | |4| | |
| | | |5| | |
В 1990 г. новые возобновляемые источники энергии составили 164 Mtoe
(1,9 % ) от общей потребляемой энергии. В 1994 г. во всем мире
установленная мощность ветростанций составляла 3200 MW , 1400 MW
приходилось на Европу. В таблице 6 приведены данные о по странам.
Табл.6. Суммарная установленная мощность ветростанций
|Страна, регион |Установленная |
| |мощность ( MW) |
|США |1700 |
|Дания |520 |
|Германия |320 |
|Великобритания |145 |
|Нидерланды |132 |
|Испания |55 |
|Греция |35 |
|Швеция |12 |
|Италия |10 |
|Бельгия |7 |
|Португалия |2 |
|Ирландия |7 |
|Франция |1 |
|Остальные регионы |35 |
|Европы |100 |
|Индия |25 |
|Китай |75 |
|Остальные регионы Мира | |
|Всего |около 3200 |
Ежегодно в Европе установленная мощность ветроагрегатов составляет 200
MW При благоприятных условиях прирост установленной мощности может
cоставить 800 MW. Наиболее эффективными по наращиванию установленной
мощности ветростанций являются программы стран Европы , Китая, Индии , США,
Канады.
Ежегодный оборот за счет продаж ветропреобразователей в странах Европы
составляет 400 MECU. Более 10 крупнейших банков Европы инвестируют
ветроэнергетическую индустрию. Более 20 крупных Европейских частных
инвесторов финансируют ветроэнергетику. Стоимость ветровой энергии зависит
в основном от следующих 6 параметров:
инвестиций в производство ветроагрегата ( выражается как отношение $/кв. м
- цена одного кв. метра ометаемой площади ротора ветротурбины);
коэффициета полезного действия системы;
средней скорости ветра ;
доступности;
технического ресурса.
Табл. 7 Соотношение стоимость электроэнергии/скорость ветра
|Параметры |Ситуация 1 |Ситуация 2 |Ситуация 3 |
|Среднегодовая |5.0-5.8 м/сек |5.5-6.4 м/сек|6.0-7.0 м/сек |
|скорость ветра на | | | |
|высоте 10м | | | |
|Количествоэлектро |650 кВт ч/ |825 кВт ч/ |1140 кВт ч / |
|энергии | | | |
|вырабатываемой | | | |
|ветроагрегатом | | | |
|стоимость |0.046 ЕСU/кВтч|0.036 |0,026 ECU/кВтч|
|электроэнергии | |ECU/кВтч | |
За последние три
| |  скачать работу |
Ветроэнергетика |
