В некоторых странах за счет энергии ветра уже сегодня покрывают существенную часть потребностей в электричестве. В конце 2007 года мощности по выработке энергии ветра в мире составляли 94 000 мегаватт, 20 процентов из них было выработано только в прошлом году. Лидером является Германия, в которой работают почти 20 000 ветряных агрегатов, вырабатывающих более 22 000 мегаватт энергии, то есть 6,4 процента от общего энергопотребления наших соседей. Однако самыми высокими темпами ветряная энергетика сегодня развивается в таких странах как Испания, США и Китай. В Австрии развитие этой отрасли в последние годы замедлилось, мощности остаются на уровне около 1 000 мегаватт. Тем не менее, благодаря внесению поправок в закон об экологически чистой выработке электроэнергии этот рынок должен вновь оживиться и в нашей стране.
Выгодное производство. Отличие ветряных электростанций от других альтернативных источников энергии, например, фотогальванических заключается в сравнительно низких расходах на киловатт-час, которые уже сейчас близки к текущим ценам на электричество (а они в будущем вряд ли снизятся). То есть для развития ветряной энергетики существуют отличные предпосылки. Этой тенденции полностью отвечают такие специалисты по ветроэнергетике, как концерн Siemens - предприятие, ставшее за прошедшие годы ведущим поставщиком в данной области. Siemens не только поставляет оборудование, но и предлагает услуги по подключению к сети, которое может представлять серьезную сложность, например, для ветряных электростанций в открытом море. При этом важно максимально снизить потери при передаче энергии, что в будущем станет возможным благодаря высоковольтным линиям передачи постоянного тока.
Чистая экология. Насколько оживился рынок ветроэнергетики, показывает немецкий энергетический концерн E.ON, который до 2011 года планирует совместно с Siemens построить в США и Европе ветряные электростанции общей мощностью 1 150 мегаватт. Siemens проведет подключение к сети британской оффшорной ветряной электростанции "Большой Габбард", которая насчитывает 140 ветряных мельниц (также производства Siemens), находится на расстоянии 25 километров от побережья Суффолка и является крупнейшей в мире с общей мощностью в 500 мегаватт. Короче говоря: подул ветер перемен. Использование энергии ветра таит гигантский потенциал с точки зрения улучшения ситуации с выбросами СО2 в нашей энергетике, поэтому отказаться от этой технологии, стремясь к защите климата, просто невозможно.
Одну из интереснейших перспектив с глобальной точки зрения открывают оффшорные электростанции, которые до сих пор в основном строились вблизи побережья. Но теперь огромные ветряные установки будут возводить дальше в открытом море. Разумеется, в результате, требования к строительству и эксплуатации таких установок только ужесточатся. Siemens является лидером на рынке оффшорных электростанций и предлагает крупнейшую из выпускаемых сегодня серийно ветряную турбину, имеющую мощность 3,6 мегаватт, диаметр ротора 107 метров и площадь, которую описывает ветряное колесо, 9 000 квадратных метров. Помимо прочего ветряные агрегаты Siemens отличаются технологией изготовления, при которой все лопасти ротора производятся из одной отливки, что гарантирует особую стабильность и надежность в работе. Эти характеристики являются ключевыми как на земле, так и - в еще большей степени - в море, где любой ремонт или обслуживание установки ведут к высоким расходам.
Сокращение потребности в обслуживании необходимо для эффективной эксплуатации ветряной фермы и максимально возможного снижения цен на полученное из альтернативных источников электричество. К примеру, представленная этим летом "умная" система датчиков должна распознавать повреждения установки еще до того, как они вообще возникнут, благодаря обучаемому программному обеспечению, которое непрерывно анализирует редуктор и может предвидеть возможные неисправности по возникающим вибрациям. Данный модуль диагностики вибраций, разработанный концерном Siemens, рассматривается в качестве дополнения и поддержки успешно используемой в течение многих лет системы мониторинга состояния, которая контролирует предварительно заданные критические величины ветряной установки и передает результаты эксплуатационной организации. Благодаря модулю диагностики вибраций эта система сможет в будущем самостоятельно определять критические величины и гибко реагировать на различные окружающие условия.
Можно обойтись без редуктора? В настоящее время тестируются ветряные установки без редуктора, отличающиеся простой конструкцией и небольшим числом компонентов. Вместо редуктора, преобразующего низкое число оборотов редуктора в высокое число оборотов, необходимое для выработки электрического тока, в прототипах работа ют синхронные генераторы, напрямую преобразующие движение ротора в электроэнергию. В сентябре в Дании в тестовом режиме была запущена первая ветряная установка без редуктора, целью испытаний является проверка конкурентоспособности по сравнению с ветряными колесами с редуктором.
Другой исследовательский проект стартует в начале 2009 года. Вместе с норвежским концерном Statoil-Hydro концерн Siemens намерен ввести в эксплуатацию прототип первой плавучей ветряной электростанции у побережья Норвегии. Основой электростанции является понтон из стали, бетона и балластных цистерн, тянущий всю конструкцию вниз, чтобы центр тяжести находился достаточно глубоко под водой. Это необходимо для предотвращения колебаний конструкции при высокой волне. Чтобы платформу не снесло, она цепляется к морскому дну гибкими стальными тросами. Исследователи надеются, что смогут надежно устанавливать ветряные агрегаты на глубине до 700 метров и, таким образом, открыть новые возможности для ветряной энергетики. По расчетам американской Национальной лаборатории возобновляемой энергии, потенциальные мощности в пределах 50 морских миль от побережья США больше общей мощности всех существующих на сегодня электростанций США и превышают 900 гигаватт.
Австрия плетется в самом хвосте. В Австрии, конечно, нет моря. Но ветровой режим в некоторых регионах такой же, как на море. "В Вайнфиртеле и на севере Бургенланда среднегодовой ветровой режим сходен с побережьем Северного моря", - подтверждает Штефан Ханч, директор компании IG Windkгaft в Вене. Он также положительно оценивает перспективы развития ветряной энергетики в Австрии. "Сейчас мы остановились на уровне 982 мегаватт энергии ветра, что составляет примерно 3 процента от общего объема потребления энергии. Потенциал до 2020 года составляет 3 500 мегаватт". Часть этих мощностей должна быть введена уже в ближайшие годы после внесения поправок в закон об экологически чистой выработке электроэнергии. В любом случае, исходные условия благоприятны. "Если цены на электроэнергию превысят 8 центов, - говорит Ханч, - необходимость в субсидировании ветряных электростанций будет все ниже". Инфляционными факторами в производстве ветряных колес являются, в том числе, и растущие цены на сталь, из которой изготавливают башни высотой до 105 метров. Поэтому отрасль частично переходит на бетонные или гибридные конструкции, рассказывает Мартин Бергер, директор подразделения ветряной энергетики компании Siemens Austria. Другой, не менее важный фактор роста цен - расходы на транспортировку огромных частей, например, лопастей ротора длиной до 52 метров и массой 16 тонн, что может стать естественным ограничением дальнейшего роста размеров ветряных колес.
Возможности развития в Центральной и Восточной Европе. По мнению Бергера, потенциал развития ветряной энергетики в Восточной и Южной Европе еще выше, чем в Австрии. "В таких странах как Болгария, Румыния или Хорватия энергия ветра еще почти не используется, поэтому ожидания на ближайшие годы весьма высоки. Например, в Болгарии в конце 2007 года было всего 30 ветряных колес общей мощностью 70 мегаватт. Согласно прогнозам, это количество в ближайшие годы вырастет в несколько раз и приблизится к 900 мегаватт. Схожая ситуация сложилась и во многих других странах этого региона. Принять такой вызов будет особенно выгодно в тех странах, чьи потребности в энергии резко вырастут в ближайшие годы вследствие экономического роста.
Читайте самые интересные истории ЭлектроВестей в Telegram и Viber
