Автор: Пользователь скрыл имя, 12 Декабря 2011 в 17:28, доклад
Энергия ветра — это преобразованная энергия солнечного излучения, и пока
светит Солнце, будут дуть и ветры. Таким образом, ветер — это тоже
возобновляемый источник энергии.
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.
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
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 источники энергии | В 2020 г. “Минимум” | В 2020 г. “Максимум” при благоприятной политике поддержки | |||
Mtoe | % | Mtoe | % | ||
“Modern” биомасса | 243 | 45 | 561 | 42 | |
Солнечная | 109 | 21 | 355 | 26 | |
Ветровая | 85 | 15 | 215 | 16 | |
Геотермальная | 40 | 7 | 91 | 7 | |
Мини ГЭС | 48 | 9 | 69 | 5 | |
Приливов и волн | 14 | 3 | 54 | 4 | |
Суммарная | 539 | 100 | 1345 | 100 | |
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.
Страна, регион | Установленная мощность ( MW) |
США
Дания Германия Великобритания Нидерланды Испания Греция Швеция Италия Бельгия Португалия Ирландия Франция Остальные регионы Европы Индия Китай Остальные регионы Мира |
1700
520 320 145 132 55 35 12 10 7 2 7 1 35 100 25 75 |
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 скорость ветра на высоте 10м | 5.0-5.8 м/сек | 5.5-6.4 м/сек | 6.0-7.0 м/сек |
Количествоэлектро энергии вырабатываемой ветроагрегатом | 650 кВт ч/ | 825 кВт ч/ | 1140 кВт ч / |
стоимость электроэнергии | 0.046 ЕСU/кВтч | 0.036 ECU/кВтч | 0,026 ECU/кВтч |
За последние три десятилетия технология использования энергетических ресурсов
ветра была сосредоточена на создании сетевых ветроагрегатов WECS. В этом
направлении достигнуты значительные успехи. Многие тысячи современных
установок WECS оказались полностью конкурентоспособными по отношению к
обычным источникам энергии. Существующие электрические сети осуществляют
транспортировку электроэнергии вырабатываемые ветропарками в различные
регионы.
В последние годы интенсивно стали развиваться технологии использования
энергии ветра в изолированных сетях. В изолированных сетях электропередач
неизбежные затраты на единицу произведенной энергии во много раз выше , чем в
централизованных сетях электропередач. Установки, производящие
электроэнергию, обычно основаны на небольших двигателях внутреннего сгорания
, использующих дорогостоящее топливо , когда расходы на транспортировку
только топлива
часто поднимают стоимость
десятки раз от стоимости энергии в лучших централизованных сетях
электропередач. В небольших сетях электропередач установки, подающие
электроэнергию, являются гораздо более гибкими: современный комплект
генераторов на дизельном топливе можно запустить , синхронизировать и
подключить к изолированной сети менее чем за две секунды. Преобразование
энергии ветра является альтернативным возобновляемым источником энергии ,
чтобы заменить дорогостоящее топливо. Новые исследования технической
осуществимости проектов использования ветроустановок совместно с
дизельгенераторами
в изолированных сетях
для независимых систем WECS даже выше, чему систем WECS, подключенных в
обычные сети электропередач. В таблице 6 приведены параметры действующих
ветро-дизельных систем. Указанные системы были построены в 1985-1990 г.г. Их
эксплуатация выявила
необходимость
автоматизированного управления.
Таблица 6. Параметры действующих ветро-дизельных систем.
Страна | Место расположения | Мощность
ветрогрегата, кВт |
Мощность дизельгенера-
тора, кВт |
Мощность нагрузки,
кВт |
Австралия | Остров Роттнест | 20,50,55 | 1100 | 90-460 |
Бразилия | Фернанд де Норонха | 2х5 | 50 | 200 макс. |
Канада | Остров Келверт | 2х3 | 12 | 0,5-3,5 |
--#-- | Кембридж Бэй | 4х25 | 4: 380-760 | 2375 макс |
--#-- | Форт Северн | 60 | 85,125,195 | 50-150 |
Дания | Ризо | 55 | 125 | 30-90 |
Франция | место де Лас Турс | 10х12 | 152 | 100 макс |
Германия | Хелоголенд | 12002 | 2-1200 | 1000-3000 |
--#-- | Шнитлинген | 11 | 25 | 1-15 |
Греция | Остров Китнос | 5х22 | 31.4 | |
Ирландия | Кейп Клиер | 2х30 | 60 | 15-100 |
--#-- | Айнис Ойр | 1х63 | 1х12,1х26,1х44 | --- |
Италия | Келбриа | 20 | 2х20 | --- |
Голландия | ECN | 2х30 | 50 | 50 |
Норвегия | Фроуа | 55 | 50 | 15-50 |
Испания | Буджерелоз | 25 | 16 | --- |
Швеция | Аскескар | 18,5 | 8,1 | --- |
--#-- | Келмерский университет | 22 | 20 | --- |
Швейцария | Мартинджи | 160 | 130 | 60-80 |
Велико
британия |
Остров Файр | 55 | 1х20, 1х50 | --- |
--#-- | Фолклендские
острова |
10 | 10 | --- |
--#-- | Остров Ланди | 55 | 3х6, 1х27 | --- |
--#-- | Машинилес | 15 | 10 | |
--#-- | RAL | 16 | 7 | |
США | Острова Блок | 150 | 1х225,400,500 | 1800 макс |
--#-- | Клейтон | 200 | 1х400,1700; 2х1000; 3х1250 | 1000-3500 |