- •Глава 1. Исследование основ ветроэнергетики
- •Глава 2. Исследования подходов и показателей эффективности ветроэнергетики
- •Введение
- •Глава 1. Исследование основ ветроэнергетики
- •Анализ современного состояния ветроэнергетики в мире
- •Оценка потенциала ветроэнергетики
- •Периодичность ветра.
- •Глава 2. Исследования подходов оценки эффективности ветроэнергетики.
- •2.1. Основные подходы оценки эффективности использования источников энергии
- •2.2. Анализ и отбор основных исходных данных для расчета
- •Параметры ветровой обстановки
- •Характеристика мощности ву
- •Коэффициенты условий работы ву
- •Технологические показатели работы ву
- •Экономические параметры
- •2.3. Расчет показателей экономической эффективности работы ветроустановки
- •Показатели эффективности работы ву
- •Заключение
Периодичность ветра.
Современные ветротурбины начинают генерировать энергию уже при скорости ветра 3-4 м/с, т.е. приблизительно 10-14 км/ч. Поскольку энергия ветра напрямую связанна с его скоростью, то каждое увеличение скорости в 2 раза приводит к восьмикратному увеличению мощности ветра. Проектная мощность достигается при скорости ветра 12-14 м/с; она стабильна до тех пор, пока скорость ветра не станет равна 25 м/с, затем установка выключается для защиты в штормовую погоду.
Таким образом, продолжительность работы современной ветротурбины составляет 70-85 % времени, но объемы генерируемой ее электроэнергии будут варьироваться от небольшой доли проектной мощности до ее максимального значения.
Разброс нагрузки, обусловленный изменениями скорости ветра, можно было бы уменьшить за счет размещения ветроустановок на достаточно большом расстоянии друг от друга, но это сделает маловероятной возможность стабилизации производственной мощности большого числа турбин.
Уменьшить разброс также можно за счет диверсифицированного производства энергии, т.е. объединив мощности угольной, атомной, ветро- и гидроэнергетики. В Европе, где существует обширная сеть высоковольтных линий электропередачи и применяется диверсифицированное производство электроэнергии, 20% , а позднее и 30 % от общего объема рынка могло бы производиться с помощью ветротурбин.
Исследование, проведенное специалистами Немецкого агентства энергетики, показало, что для достижения запланированной доли ветровой энергии в 14 % от общего объема потребления электроэнергии в стране к 2015 г. даже не потребуется строительства дополнительных энергомощностей, чтобы сбалансировать растущий вклад ветроэнергетики. Согласно исследованиям, существует возможность эффективного обеспечения безопасности поставок сырья для системы, для чего потребуется лишь незначительное расширение национальной сети электропередачи (за счет дополнительной прокладки 850 км ЛЭП и модернизации 400 км уже существующих линий электропередачи).
Однако существует и другое мнение. На сайте Европейской ассоциации ветроэнергетики (EWEA) можно встретиться с утверждением, согласно которому «хоть общий объем производимой энергии и уменьшается в случае, когда ветер перестает дуть над какой-то территорией, однако это не значит, что нужно останавливать производство,- ведь он всегда будет дуть где-то в другом месте». Это верно, однако это место может находиться в сотнях или тысячах километров, не связанных высоковольтными ЛЭП.
Глобальная система энергообеспечения, в которой ветер – единственный крупный источник электроэнергии, потребует такого огромного расширения сети высоковольтных линий электропередачи, что ее стоимость и масштабы будут категорически неприемлимыми.
Датские ученые в своих исследованиях пришли к схожему выводу: «Велика вероятность возникновения ситуации, когда ни в одной из связанных между собой зон невозможно будет применять энергию ветра». Но также возможны ситуации, когда обеспечивается доступ к генерации электричества из ветра, а затем часть энергии распределяется между взаимосвязанными территориями, что снижает стоимость производства. В Дании подобные обстоятельства привели к принципиально новой модели развития торговой бирже электроэнергии Nord Pool, на которой начиная с октября 2009 г. была установлена отрицательная спотовая цена на электроэнергию (200 евро за 1 МВт/ч энергии). По этой причине из-за избыточного объема ветровой энергии, попавшей на энергетический рынок Дании, и угольная, и атомная промышленость, а также гидроэнергетика оказались в невыгодном положении.
