Нетрадиционные источники в Крыму
5.
Вряд ли целесообразно в ближайшие годы вкладывать значительные государственные
инвестиции в производство ВЭУ для внутреннего рынка и строить крупные ВЭС. В
первую очередь необходимо создать условия для внедрения ветроэнергетики
(издание законодательных актов, стандартов, методик, определение льгот,
создание сертификационных центров, стимулирование частного бизнеса на
инвестиции в ветроэнергетику и т.д.), определение кадастра ветра,
финансирование строительства пилотных ВЭУ на перспективных площадках ВЭС и
т.д., обеспечить за- щиту иностранного капитала при вложении в ветроэнергетику
Украины.
6.
Разработка и осуществление программы развития ветроэнергетики Украины должны
проводиться с учетом требований «Отраслевых руководящих документов.
Определение экономической эффективности капитальных вложений в энергетику.
Методика. Общие методические положения», ГКД 340.000.001.9, так как программа
фирмы «Виндэнерго
Ltd» разработана
без учета этих требований.
Материал поступил в редакцию 15.05.96 © Маркин В.М., 1996
[2]
УДК 621.311.24
Л.Ф.
КРИВУШКИН, канд. техн. наук «Укрэнергосетьпроект»
К ОЦЕНКЕ ПЕРСПЕКТИВ И УСЛОВИЙ РАЗВИТИЯ ВЕТРОЭНЕРГЕТИКИ В
КРЫМУ
Территория
Автономной Республики Крым обладает достаточно большим ветровым потенциалом на
Украине и рассматривается как наиболее перспективный район для строительства
установок по его использованию и выработке дополнительной электроэнергии.
Анализ ветроэнергетических ресурсов Крыма показывает, что среднегодовые
значения скорости ветра на территории полуострова колеблются в пределах от 3 до
б м/с, причем максимальные вероятности ч=3,5 м/с (более 60%) отмечаются на
Южном берегу Крыма, Керченском полуострове и в районе горного массива Ай-Петри.
Развитие ветроэнергетики в Крыму обусловлено
следующими причинами:
-
дефицитностью традиционных природных невозобновляемых топливно-энергетических
ресурсов, критическим состоянием собственных генерирующих источников и
неустойчивой работой крымской энергосистемы в целом;
-
высокими экологическими требованиями к энергопроизводящим и
топливо-потребляющим источникам, связанным с развитием в регионе индустрии отдыха
и туризма;
-
удачным географическим положением Крыма и его уникальными
природно-климатическими возможностями;
-
наличием свободных земельных площадей, пригодных для размещения объектов
ветроэнергетики;
-
наличием свободных трансформаторных мощностей с низким коэффициентом
использования, особенно в зимний период года (зона Северо-Крымского канала).
Использование ветровой энергии не территории Крымского региона предусматривается
по двум основным направлениям:
-
строительство ветроэнергетических установок и их комплексов - ветроэлектрических
станций (ВЭС) мощностью 100 кВт и выше и работа в параллельном режиме с общей
энергосистемой;
-
строительство ветроустановок небольшой мощности от 4 кВт и выше для питания
относительно небольших отдельных объектов (ферм, арендных хозяйств, жилых и
общественных зданий и пр.) и работа их в автономном режиме.
Работы по первому направлению выполняются в настоящее время предприятием
ГАЕК Крымэнерго и Государственным Комитетом по водному хозяйству Автономной
Республики Крым согласно «Программе развития ветроэнергетики и строительства
ветростанции в Крыму до 2010 г.», которая вошла составной частью в Комплексную
программу строительства ветроэлектростанции Украины во исполнение Постановления
Кабинета Министров Украины от 1506.44 г № 415 «О строительстве ветровых
электростанций и Указа Президента Украины от 2.03.96 г. № 159,96 «О
строительстве ветровых электростанций».
Программой определены наиболее перспективные площадки строительства ВЭС,
потенциал энергии ветра и основные научно-технические решения по его использованию.
В настоящее время в Крыму введены в эксплуатацию и планируются до 2010 г.
строительство следующих ВЭС:
а) по предприятиям ГАЭК «Крымпромэнерго»:
-
Донузлавская ВЭС с установленной мощностью 5,7 МВт. Введена в действие в мае
1993 г., смонтировано 53 ветроагрегата типа USW-56-100 мощностью 107 кВт. ч. каждый.
Выработано на настоящий момент за весь период работы 5341674 кВт. ч
электроэнергии, в том числе за 1996 г. - 2600000 кВт. ч. Комплексной
программой строительства ВЭС планируется доведение мощностей до 45 МВт к 2000
г.
-
Черноморская ВЭС - установленная мощность 0,8 МВт, оснащена 4 ветроаг-регатами
АВЭ-250 отечественного производства. Выработано 656960 кВт. ч. Комплексной
программой предусматривается доведение мощности первой очереди к 2000 г. до 5
МВт.
-
Акташская ВЭС - установленная мощность 1,6 МВт, оснащенная отечественными
ветроагрегатами АВЭ-250. Выработано за весь период 769060 кВт. ч.
электроэнергии, в том числе за 1996г. - 219176 кВт. ч. Комплексной программой
планируется доведение первой очереди мощностью до 9,6 МВт. В дальнейшем
планируется увеличение мощности до 17,3 МВт. Дальнейшее наращивание мощностей в
системе «Крымэнерго», согласно Комплексной программе строительства ВЭС на
Украине, планируется в Восточном Крыму (Чаганы), где имеется наибольший
ветровой потенциал. Предусматривается увеличение мощности ВЭС до 710 МВт.
б) по объектам Госводхоза АР Крым;
-
Сакская ВЭС - установленная мощность 0,6 МВт, оснащенная 6 ветрогенера-торами
USW-56-100, выработано за весь период 70520 кВт. ч. электроэнергии, в том
числе за 1996 г. - 61210 кВт. ч.. Планируется доведение ее мощности к 2000 г.
до 20 МВт.
-
Планируется также строительство : Мироновской ВЭС с доведением ее мощности к
2000 г. до 17 МВт, Джанкойской ВЭС с доведением ее мощности к 2005 г. до 16
МВт, Пресноводненской ВЭС с доведением ее мощности к 2005 г до 25 МВт и
Восточно-Крымской ВЭС с доведением ее мощности к 2010 г-до 150 МВт.
Кроме того, Комплексной
программой строительства ВЭС в Крыму к 2010 г. планируется:
-
строительство Западно-Сивашской ВЭС мощностью 10,6 МВт в экономической зоне
«Сиваш»;
-
строительство Судакской ВЭС с перспективными ветроагрегатами мощностью 300-500
кВт, с доведением ее установочной мощности к 2010 г. до 50 МВт;
— строительство Ялтинской ВЭС
в пгт. Кацивели с перспективными ветроагре-гатами мощностью 300-500 кВт, с
доведением ее мощности к 2005 г до 10 МВт.
Строительство ВЭС, предусмотренное Комплексной программой рассчитано до 2010
г. и на эти цели программой выделено 773,7 млн. грн, причем 46,45% обеспечивается
из специального расчетного фонда при НДЦ Украины созданного для целевого
финансирования строительства ВЭС. Остальные средства предполагается формировать
за счет инвестиций совместных предприятий и других источников, не запрещенных
законодательством Украины. Для привлечения инвесторов для участия в строительстве
ветроэлектростанции, Правительство Крыма издало Постановление от 25.01.96 г.
№23 «О развитии ветроэнергетики в Крыму», где предоставляются льготы при
производстве и строительстве ветроэлектростанции.
Работы должны осуществляться на договорной основе, с конкретными фирмами
исполнителями, финансирование работ предпочтительно из специальных отечественных
и зарубежных фондов.
Принимая во внимание, что развитие ветроэнергетики может быть только при
наличии обученного персонала, программой предусмотрено создание центра сервисного
обслуживания, среднего и капитального ремонта, а также межведомственного центра
испытаний и сертификации ВЭУ на базе ликвидируемой СЭС - 5 в г. Щелкино. В
функции центра предполагается включить:
-
сбор, обработку и осуществление обмена информации с заинтересованными организациями;
- формирование законодательно-нормативной базы;
- участие в проектных работах;
- испытание и сертификация ВЭУ;
- методическая и экспертная помощь организациям и физическим лицам;
- рекламно-выставочная деятельность;
- метеорологические исследования и выбор площадок установки ВЕУ.
Комплексной программой строительства ВЭС до 2000 г. предусмотрено на эти
цели 8,97 млн. грн.
Таким образом, к 2010 г., при успешном развитии Комплексной программы
строительства ветроэлектростанции Украины, предполагается довести общую мощность
ВЭС Крыма до 480 МВт, что позволит повысить надежность энергосбережения Крыма и
дать экономию органического топлива в размере 290 тыс. т. у. т. в год.
Выполнение работы по второму направлению - внедрению малой ветроэнергетики
в Крыму - возможно на основании научно-технических и опытно-конструкторских
разработок, выполненных в КПИ и ИЭД НАМ Украины. К настоящему времени
разработана серия ветроустановок разных мощностей от 0,5 до 100 кВт и разного
назначения, которые предназначены для решения следующих целей и задач по
экономии ТЭР:
-
автономное снабжение электроэнергией потребителей, не связанных с централизованными
электрическими сетями;
-
выработка
электроэнергии постоянного тока напряжением 12-14 В;
-
отопление и горячее
водоснабжение помещений, теплиц и др;
- подъем воды и скважин из колодцев;
- малое орошение и мелиорация;
- переработка
сельскохозяйственной продукции.
Общая выработка электроэнергии, за счет строительства ветроагрегатов
малой мощности может составить к 2000 г. 3,96 млн. кВт/ч., за период с 2001 по
2005 гг. –6, 41 млн. кВт/ ч и за период с 2006 по 2010 гг. - 11,59 млн. кВт/ч.
При этом, необходимые капитальные вложения в разработку и строительство
ВЭУ малой мощности составляет соответственно: 4,03; 4,86; 6,57 млн. грн., кроме
того стоимость проектно-конструкторских работ за этот период составляет - 1,4
млн. грн.
Основными направлениями по внедрению ветроагрегатов малой мощности в
Крыму на ближайший период являются:
- проведение маркетинговых исследовании и рекламы;
- государственное экономическое стимулирование
производителей и потребителей ветроэнергетического оборудования малой мощности;
-
оказание государственной финансовой поддержки предприятиям для организации
серийного производства ветроагрегатов на территории АРК;
-
проведение разъяснительной работы среди населения Крыма о принципах энергетической
эффективности и экономической целесообразности строительства ветроустановок
малой мощности.[3],[8].
Солнце.
Солнечные электростанции. После энергетического кризиса 1973 г.
правительствами стран и частными компаниями были приняты экстренные меры по
поиску новых видов энергетических ресурсов для получения электроэнергии.
Таким источником в первую очередь стала солнечная энергия. Были разработаны
параболо-цилиндрические концентраторы. Эти устройства концентрируют солнечную
энергию на трубчатых приемниках, расположенных в фокусе концентраторов.
Интересно, что в 1973 г. вскоре после начала нефтяного эмбарго был
сконструирован плоский концентратор, явившийся успехом научной и инженерной
мысли. Это привело к созданию первых солнечных электростанций (СЭС) башенного
типа. Широкое применение эффективных материалов, электронных устройств и
параболо-цилиндрических концентраторов позволило построить СЭС с уменьшенной
стоимостью - системы модульного типа. Началось внедрение этих систем в
Калифорнии фирмой Луз (Израиль). Были подписаны контракты с фирмой Эдисон на
строительство в южной Калифорнии серии СЭС. В качестве теплоносителя
использовалась вода, а полученный пар подавался к турбинам. Первая СЭС,
построенная в 1984 г., имела КПД 14,5%, а себестоимость производимой
электроэнергии 29 центов/(кВт-ч). В 1994 г. фирма Луз реорганизована в
компанию Солел, базирующуюся в Израиле, и продолжает успешно работать над
созданием СЭС, ведет строительство СЭС мощностью 200 МВт, а также разрабатывает
новые системы аккумулирования энергии. В период между 1984 и 1990 г. фирмой
Луз было построено девять СЭС общей мощностью 354 МВт. Последние СЭС, построенные
фирмой Луз, производят электроэнергию по 13 центов/(кВт-ч) с перспективой
снижения до 10 центов/(кБт-ч). Д. Миле из университета Сиднея улучшил
конструкцию солнечного концентратора, использовав слежение за Солнцем по двум
осям и применив вакуумированный теплоприемник, получил КПД 25--30%.
Стоимость получаемой электроэнергии составит 6 центов/(кВт-ч). Строительство
первой экспериментальной установки с таким концентратором начато в 1994 г. а
Австралийском национальном университете, мощность установки 2 МВт. Считают, что
подобная система будет создана в США после 2000 г. и она позволит снизить
стоимость получаемой электроэнергии до 5,4 цента/(кВт-ч). При таких показателях
строительство СЭС станет экономичным и конкурентоспособным по сравнению с
ТЭС.
Другим типом СЭС, получившим
развитие, стали установки с двигателем Стирлинга, размещаемым в фокусе
параболического зеркального концентратора. КПД таких установок "может
достигать 29%. Предполагается использовать подобные СЭС небольшой мощности
для электроснабжения автономных потребителей в отдаленных местностях.
ОТЭС. В перспективе можно использовать для
получения электроэнергии разность температуры слоев воды в океане, которая
может достигать 20°С. Станции на этой основе (ОТЭС) находятся в разработке.
Первый вариант подобной установки мощностью 5 МВт проектируется в Израиле.
Меньшие по мощности установки действуют в Австралии, Калифорнии и ряде других
стран. Основная сложность перспективы их использования - низкая экономичность
и как следствие отсутствие коммерческого интереса.
Фотоэнергетика. Начиная с 70-х годов правительства
индустриальных стран израсходовали биллион долларов на разработки
фотоэлектрических преобразователей. За последние 10 лет стоимость фотоэлектрических
преобразователей снижалась и в 1993 г. достигла 3,5-4,75 дол/Вт, а стоимость
получаемой энергии 25-40 центов/(кВт/ч). Мировой объем производства с 6,5 МВт
в 1980 г. увеличился до 29 МВт в 1987 г. и в 1993 г. составил более 60 МВт
(рис. 2).
Рис. 2. Производство фотоэлектрических
устройств в мире в 1970-1993 гг.
В
Японии ежегодно выпускается 100 млн. калькуляторов общей мощностью 4 МВт, что
составляет 7% мировой торговли фотоэлектрическими преобразователями. Более 20
тыс. домов в Мексике, Индонезии, Южной Африке, Шри-Ланке и в других
развивающихся странах используют фотоэлектрические системы, смонтированные на
крышах домов, для получения электроэнергии для бытовых целей.
Наилучшим примером использования таких систем является Доминиканская
республика, где 2 тыс. домов имеют фотоэлектрические установки,
сконструированные в последние 9 лет. Стоимость такой установки 2 тыс. дол.
В Шри-Ланке израсходовано 10 млн. дол на электрификацию 60тыс. домов с
помощью фотосистем. Стоимость установки мощностью 50Вт, включающая фотопанель,
источник света и аккумуляторную батарею, составляет 500 дол.
В будущем стоимость ycтaновки для малых систем будет снижаться, например установки с
люминесцентными лампами. В Кении в течение последних лет 20 тыс. домов электрифицировано
с помощью фотосистем по сравнению с 17 тыс. домами, где за это же время
введено централизованное электроснабжение. В Зимбабве за счет кредита в 7 млн.
дол, выделенного в 1992 г., будет электрифицировано 20 тыс. домов в течение 5
лет. Мировым банком выделен кредит в 55 млн. дол. для электрификации 100 тыс.
домов в Индии фотосистемами. В США стоимость 1 км распределительных
электросетей составляет 13-33 тыс. дол. Контракт на установку мощностью 500
МВт, включающую электроснабжение дома, освещение, радио, телевидение и компьютер,
составляет не менее 15 тыс. дол. (включая аккумуляторную батарею). Уже имеется
50 тыс. таких установок в городах и ежегодно строится около 8 тыс. установок.
Среди индустриальных стран кроме США также лидируют в использовании фотосистем
в домах Испания и Швейцария.
Если даже ежегодно в мире
будет снабжаться фотосистемами 4 млн. домов (1% тех, что электрифицируются
ежегодно), то общая установленная мощность фотосистем составит всего 200 МВт,
что в 4 раза меньше мирового производства их в 1993 г. Если производство
фотосистем достигнет ежегодно 1% общей продажи энергии в мире, то их производство
по сравнению с современным уровнем должно возрасти десятикратно, а увеличение
до 10% этой продажи приведет к стократному росту производства фотосистем.
Для успешного внедрения
фотосистем их удельная стоимость должна быть снижена в 3-5 раз прежде, чем
появятся крупные энергосистемы.
Половина продажи кремния
приходится на монокристаллы, поликристаллическая модификация также имеет
большое будущее. Большое будущее будут иметь тонкопленочные системы, в
частности на основе аморфного кремния. Некоторые образцы
фотоэлектро-преобразователей на основе аморфного кремния имеют КПД 10%,
удельную стоимость 1 дол/Вт, стоимость получаемой электроэнергии 10-12
центов/(кВт/ч) - это ниже, чем была ее стоимость в 1993 г. Имеется перспектива
снижения стоимости к 2000 г. до 10 центов/(кВт /ч) и до 4 центов/(кВт /ч) к
2020 г.
Итак, фотоэнергетика может
стать ведущим источником энергии мировой большой индустрии. Это подтверждают
сделанные в 1994 г. разработки, считают эксперты. В результате создания новых
технологий и повышения технического уровня продукции может быть преодолен
барьер для внедрения фотоэлектрических систем, связанный с высокой их стоимостью.
Так, по инициативе корпорации Енрон ведется разработка фотоэлектрической станции
мощностью 100 МВт для строительства в Неваде, на которой стоимость вырабатываемой
электроэнергии составит 5,5 цента/(кВт/ч).[1]
Солнечная
энергия является наиболее мощным и доступным из всех видов нетрадиционных и
возобновляемых источников энергии в Крыму. Солнечное излучение не только
неисчерпаемый, но и абсолютно чистый источник энергии, обладающий огромным
энергетическим потенциалом.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
|