В Швеции ВЭС общей мощностью 500 кВт размещены в море, вблизи острова Готланд. Проектируются и более мощные системы ВЭС – на 48 и 750 МВт.
Великобритания к наземным ВЭУ общей мощностью 353 МВт добавила в 2001 г. первую ВЭС морского базирования.
В Японии до последнего времени ветроэнергетика была развита слабо. Первые ВЭС были введены в эксплуатацию только в середине 70-х гг. В конце 90-х гг. установленная мощность ВЭС составляла 30 МВт, а единичная мощность комплекса ВЭУ не превышала 3,5 МВт. Между тем использование ВЭС было признано целесообразным для электроснабжения островов, небольших удаленных от опорных точек сети потребителей. Специалисты подсчитали, что увеличение единичной мощности ВЭУ позволит снизить стоимость электроэнергии.
Самая крупная в Японии ВЭС – ветропарк, расположенный в северной части острова Хонсю. Здесь действуют 11 ВЭУ общей мощностью 3 375 кВт. Недавно на острове Хоккастдо началось сооружение ветряной фермы из 30 генераторов мощностью по 1 МВт. Стоимость проекта 47,2 млн. долларов США.
Определенные успехи в области ветроэнергетики имеют и наши соседи из ближнего зарубежья. В частности, днепропетровская фирма “Энергетические системы и оборудования” (Украина) разработало ряд ветроэлектрических установок мощностью от 20 до 420 кВт. Выбранная вертикально-осевая схема ВЭУ ЕСО-0020 мощностью 20 кВт принцип работы, которой основан на использовании подъемной силы прямых лопастей, вращающихся вокруг вертикальной оси, является альтернативой традиционным для Европы и США горизонтально-пропеллерным конструкциям. Благодаря своим особенностям (независимость от направления ветра, тихоходность турбины, простота конструкции) вертикально-осевые установки по ряду характеристик превосходят горизонтально-пропеллерные. ВЭУ рассчитана на рабочий диапазон ветров от 5 до 20 м/с, срок службы – 20 лет. Стальная опорная башня имеет высоту 14 м., материал ветротурбины – алюминиевый сплав, частота вращения – от 40 до 95 об/мин. При среднегодовой скорости ветра 6,2 м/с выработка электроэнергии составит 60 тыс. кВт·ч/год.
По таким же схеме выполнена ВЭУ ЕСО-0420, но мощность этой вертикально-осевой ВЭУ – 420 кВт. Стальная опорная ферма имеет высоту 35 м, а диаметр турбины из алюминиевого сплава – 26 м. ВЭУ рассчитана на номинальную скорость ветра 13 м/с. Но может работать в диапазоне скоростей от 5 до 25 м/с. При среднегодовой скорости ветра 6,2 м/с ВЭУ ЕСО-0420 вырабатывает 1400 тыс. кВт·ч/год. Как и в первом случае, эта ВЭУ может работать параллельно с энергосистемой или дизельным источником энергии.
В России промышленное производство ветроэнергетических установок отсутствует. Между тем еще в 80-е гг. было показано, насколько перспективно создание мощных ветроэнергетических комплексов на Севере РФ. Был разработан проект уникального комплекса – ветроэнергетической системы Кольского полуострова, который протянется на 1 100 км. В нем предусматривается 238 ветроэнергетических групп, каждая из которых будет состоять из ВЭУ новой конструкции и имеет мощность не менее 1000 МВт.
В наши дни ветроэнергетические установки могут быть востребованы владельцами фермерских хозяйств, удаленных от сетей электроснабжения.
Как уже известно, идеальные места для "приручения" энергии ветра – это протяженные, продуваемые со всех сторон равнины, расположенные на возвышенностях. Именно на таких территориях среднегодовая скорость ветра превышает 5 м/с, что обеспечивает эффективную работу ветроэнергетических установок.
Беларусь богата подобными территориями. По оценкам специалистов, наиболее перспективными для развития ветроэнергетики в Беларуси являются центральная и западная часть Минской области, а также Витебская возвышенность. Более того, потенциал любой точки на территории Беларуси в отношении ее перспективности или неперспективности для ветроэнергетики может быть определен с помощью соответствующих расчетов, базирующихся на информации ветроэнергетического атласа страны и специального банка данных. Вопросы окупаемости и экономической эффективности ветроэнергетических установок – сфера, где еще не расставлены все точки над "и". Если подходить к этой проблеме глобально, учитывая перспективы постоянного удорожания энергетических ресурсов и их грядущий дефицит, ветроэнергетическая техника однозначно является перспективным вложением средств. Однако в нашей стране как-то не принято строить долгосрочные планы и активно развивать направления науки и техники, противоречащие традиционному мышлению.
Отечественные сторонники ветроэнергетической концепции считают, что окупаемость таких систем не превышает 4 лет.
Одна из первых ветроэнергетических установок в стране находится на выезде из Минска в могилевском направлении. Она была разработана минской фирмой "Аэролла". Другая ветроустановка, разработанная НПГП "Ветромаш", работает в Заславле, который практически является плацдармом для отработки новых решений по энергосбережению в Беларуси. В поселке Занарочь подготовлена площадка для установки ветростанции. И, наконец, в качестве положительного примера в области энергосбережения не недавно проходившей итоговой коллегии Минжилкоммунхоза было названо сооружение ветровой установки в Городке. Здесь такая система вырабатывает энергию на случай аварийного выхода из строя обычных систем энергообеспечения.
Энергетическая программа РБ до 2010 г. основными направлениями использования ветроэнергетических ресурсов на ближайший период предусматривает их применение для привода насосных установок и в качестве источников энергии для электродвигателей. Эти области применения характеризуются минимальными требованиями к качеству электрической энергии, что позволяет резко упростить и удешевить ветроэнергетические установки. Особенно перспективными считается их использование в сочетании с малыми гидроэлектростанциями для перекачки воды. Применение ВЭУ для водоподъема, электроподогрева воды и электроснабжения автономных потребителей к 2010 г. предполагается довести до 15 МВт установленной мощности, что обеспечит экономию 9 тыс. тонн условного топлива в год.
Одним из высокоприоритетных белорусских Национальных проектов, включенных в Мировую солнечную программу на 1996 – 2005 гг., является создание двух экспериментальных промышленных ветроэнергетических установок мощностью 1,5 МВт каждая.
Беларусь располагает значительными ресурсами энергии ветра. По данным Государственного комитета по гидрометеорологии РБ и НП ГП “Ветромаш”, среднегодовая скорость ветра на территории республики составляет 4,3 м/с. При этом на четверти пригодной для внедрения ВЭУ территории среднегодовая скорость ветра превышает 5 м/с. Такая скорость ветра соответствует требованиям мировой практики по показателям коммерческой целесообразности внедрения ветротехники. При правильном выборе места установки ветроагрегата (на возвышенных открытых местах, на берегах водных массивов и т.п.) среднегодовая скорость ветра может достигать 6 – 7 м/с.
Максимально прогнозируемый ветроэнергетический ресурс территории республики составляет более 280 млрд. кВт·ч в год. Используя только 1% территории под ветроэнергетику уже в 2010 г. позволило бы выработать около 3 млрд. кВт·ч энергии. При условии 25% использования годового времени на выработку такого количества энергии потребуется до 8 000 ветроустановок мощностью от 100 до 500 кВт, которые позволили бы сэкономить ежегодно до 1 млн. тонн условного топлива. Окупаемость подобной ветротехники составляет около 4 лет.
Ветротехнические показатели ветроагрегатов, рекомендуемые к внедрению на территории Республики Беларусь
| Зональная среднегодовая скорость ветра, м/с | Диапазон рабочих скоростей ветра ВЭУ, м/с | Расчетная скорость ветра,соответствую-щая номинальной мощности, м/с | Ориентировочная Доля использования ВЭУ, % |
| До 4,5 | 3 – 20 | 8 | 40 |
| 4,5 – 5,5 | 4 – 24 | 9 | 30 |
| Выше 5,5 | 4 – 24 | 10 – 12 | 30 |
Все эти проекты свидетельствуют о том, что в Беларуси для внедрения концепции ветроэнергетики на практике есть не только бесплатный ветер и благоприятные климатические предпосылки, но и люди, которые понимают, что лучше заботиться о будущем сегодня, чем обречь своих детей на бесперспективное завтра.
Литература:
1. Морозевич А.Н. «Основы информатики» - М.: ООО «Новое издание», 2001 г.;
2. Баштавой В.Г. и др. «Основы энергосбережения» - М.: Тэхналогия, 1999 г.;
3. Журнал «Энергоэффективность» №8 - М.: Минск, 2002 г.;
4. Журнал «Энергоэффективность» №10 - М.: Минск,2002 г.;
5. Журнал «Энергоэффективность» №1 - М.: Минск,2001 г.;
6. Журнал «Энергоэффективность» №11 - М.: Минск,2001 г.;
7. Лебедев Б.П., Матко П.М. «Энергия мира» - М.: Энергоатомиздат, 1989 г.