Балтийская Государственная Академия
Рыбопромыслового флота
Реферат
Ветроэнергетический потенциал Калининградской области.
Выполнили: студент группы МГ-22 Исаков Евгений студент группы МГ-22 Щербаков Антон
Проверил:
Калининград 2001
Оглавление
Введение
История вопроса 4
Климатические условия 4
Возможные решения 5
Зеленоградская ВЭС 6
Проблемы 6
Заключение
Список использованной литературы
Введение
Для большинства жителей нашей области не является секретом то, что 97-
98% электрической энергии мы получаем из России. На лицо зависимость нашего
региона от энергоресурсов Центральной России, а также таможенной политики
соседних государств, через чью территорию происходит транзит электроэнергии
и углеродного топлива.
Поэтому в ближайшее время актуальным остаётся вопрос о создания в
регионе собственных источников электрической энергии. И здесь, в условиях
дефицита собственных энергетических ресурсов, в первую очередь, следует
обратить внимание на использование возобновляемых нетрадиционных источников
энергии, под которыми понимаются, прежде всего, ветроэнергетические
источники. Опыт зарубежных стран, столкнувшихся с такой же проблемой
показывает эффективность использования энергии ветра. В ряде приморских
государств, например, в Бельгии, Голландии, Дании ветроустановки
распространены очень широко, особенно в фермерских хозяйствах и на хуторах,
не включенных в единую энергетическую систему и обходящихся своими силами.
Доля ветроэнергетических установок (ВЭУ) в некоторых странах, где есть
соответствующие климатические условия, очень велика.
Имеет ли возможности Калининградская область использовать свой
ветроэнергетический потенциал для решения накопившихся проблем.
Оказывается, по оценкам экспертных и проектных компаний, таких как TACIS,
«Folkecenter», «Иннотек» наш регион обладает огромным (около 1300 МВт - это
двойная норма сегодняшнего общего энергопотребления области)
ветроэнергетическим потенциалом Это объяснятется прежде всего особенностями
нашего географического положения как приморского края
История вопроса
Об использовании энергии ветра для выработки электроэнергии в нашем
регионе говорят уже давно. Первые исследования в этом направлении были
проведены Н.С. Орловой (КГУ) в рамках своей диссертации «Потенциал ветряной
энергии в Калининградской области». В этой работе были собраны и обработаны
данные ветрового режима за период времени с 1963 по 1985 годы. В дальнейшем
более подробная характеристика ветрового режима региона была дана в учебном
пособии С.Н. Тупикина и Н.С. Орловой «Ветроэнергетическне ресурсы
Калининградской области». Значительную роль в развитии идеи установки
ветрогенераторов в Калининградской области сыграли разработки, выполненные
в проекте Tacis «Программа энергоснабжения Калининградской области». В
разделе «Возобновляющиеся источники энергии» были рассмотрены потенциальные
участки для строительства ВЭС, выполнен экономический анализ создания
ветропарка мощностью 20-25 МВт. Важным итогом этого этапа работы был вывод
о том, что область обладает значительным ветроэнергетическим потенциалом, и
применение ветроустановок позволит облегчить целый paд проблем региона
(энергетических и экологических).
Климатические условия
Преобладающие в Калининградской области западные и северо-западные
ветры, связанные с приходом циклонов с Атлантического океана, свободно
проносятся через своеобразный «балтийский коридор» над морем и налетают на
побережье области, проникая затем в глубь её территории. Равнинный рельеф и
отсутствие крупных возвышенностей, которые могли бы служить барьером для
воздушных потоков с запада, способствуют этому, т.к. Вармийская и
Виштынецкая возвышенности, располагающиеся вдоль южной границы области,
имеют широтное простирание.
Ветровой режим Калининградской области, как показывают расчеты, весьма благоприятен для практического использования ветроэнергетического потенциала. Средние скорости ветра, по данным метеостанции в Балтийске, составляют в течение года от 4,8 до 6,1 м/с, однако максимальные значения во время штормов достигают 25 - 30 м/с и даже более. Самыми ветреными являются осень и зима, когда происходит усиление ветров и повышение их повторяемости. В другие сезоны ветры в целом менее сильны, но достаточно стабильны, что должно обеспечивать постоянную работу ветровых установок.
Анализ распределения ветровых характеристик на территории
Калининградской области позволяет выделить три зоны ветровой активности.
- В первую зону с активной ветровой деятельностью входит полоса суши
вдоль морского побережья, включая Самбийский полуостров, Куршскую и
Вислинскую косы, а также побережье Куршского и Калининградского заливов.
Эта зона занимает относительно небольшую площадь по сравнению с другими, но
обладает, по расчетам специалистов, наивысшим ветроэнергетическим
потенциалом, составляющим более 300 Вт/м2 на высоте над землей 10 м и до
600 - 700 Вт/м2 - на высоте 50 м.
- Вторая зона со средней ветровой активностью располагается восточнее
первой примерно до линии Советск – Черняховск - Правдинск. Здесь
ветроэнергетический потенциал, по расчетам, несколько ниже и составляет
примерно 200 - 300 Вт/м2 на высоте 10 м и около 400 - 600 Вт/м2 - на высоте
50 м.
- Третья зона с малой ветровой активностью наиболее удалена от
побережья и занимает всю восточную половину территории области. Уровень
ветроэнергетического потенциала здесь на высоте 10 м снижается до 100 - 200
Вт/м2.
Возможные решения
Приведенные характеристики показывают, что практически вся территория
Калининградской области обладает значительным ветроэнергетическим
потенциалом (более 100 Вт/м2), позволяющим использовать энергию ветра для
получения электроэнергии. Но наиболее эффективно это можно осуществлять в
прибрежной зоне, где ветроэнергетический потенциал особенно высок. По
оценкам специалистов, технические возможности современных ВЭУ в районе
Балтийска позволяют довести расчетную выработку электроэнергии до 8,8 МВт,
а в районе Пионерского - no 7,9 МВт в год.
1. Мы должны обратить наши усилия на создание сети ветропарков на
территории области в тех местах, где ветроагрегаты не будут создавать помех
для людей и животного мира. В настоящее время в стадии реализации находится
совместный Датско-российский проект по строительству парка ветроагрегатов в
районе поселка Куликово. С Датской стороны в нем принимает участие Датское
энергетическое агентство и энергетическая компания «Спас», с Российской ОАО
«Янтарьэнерго».
Уже смонтированы и находятся в работе один агрегат, мощностью 600 кВт и четыре агрегата, мощностью 225 кВт. Еше будет смонтировано — 16 агрегатов по 225 кВт. Таким образом, общая мощность первого ветропарка должна составить 5,1 МВт. Это позволит уже в ближайшем будущем заместить около 1% потребляемой электроэнергии области. Безусловно, этот проект имеет реальные перспективы и является первым большим шагом в объединении научных, технических, экономических, финансовых и политических структур для использования экологически чистых источников энергии в регионе.
Как уже упоминалось ранее ветроэнергетический потенциал области
оценивается в 1,8 млрд. кВт часов в год с возможностью размещения
ветроэлектрическвх станций общей установленной мощностью свыше 1300 МВт.
Наиболее благоприятным по силе и постоянству ветров является побережье
Бапгийского моря и его заливов. В Калининградской области освоение ветровой
энергии экономически целесообразно путем строительства системных
ветроэлектрических станций (ВЭС) с выдачей мощности в энергосистему.
Дальнейшее освоение ветровой энергии будет сосредоточено на строительстве
нескольких коммерческих ветроэлектрических станций обшей мощностью до 200
МВт, причем приоритетным будет размещение их на шельфе Балтийского моря в
офшорной зоне. Однако строительство этих станций ввиду их высокой стоимости
недоступно только Калининградским компаниям и вероятнее всего реализовать
эти задачи под силу международным компаниям на основе кооперационных
инвестиций. Первые шаги по освоению потенциала ветровой электроэнергии
начаты совместно с датскими компаниями на уровне пилотных совместных
инвестиционных проектов при поддержке Датского энергетического Агентства
Минэкоэнергегики Королевства Дания. Установленная мощность
ветроэлектрических установок ОАО "Янтарьэнерго" составляет 1,5 МВт, которые
выработали в период с 1998 по 2000 год 2,6 млн. кВт часов. Для производства
такого количества электроэнергии потребовалось бы сжечь более 1 тыс. тонн
условного топлива. Ветроэлектрические установки на сегодняшний день
являются абсолютно чистыми в экологическом отношении генерирующими
производствами электроэнергии, и в процессе освоения энергетического
потенциала нетрадиционных возобновляемых источников в области им
принадлежит будущее.
2. Второй проект по созданию ветропарка из 15 агрегатов мощностью по
800 кВт каждый в районе г. Балтийска находится в стадии согласования с
Администрацией области. При положительном решении этого вопроса, Балтийский
городской округ и главная база флота получат надежный источник
электрической энергии в особо опасный осенне-зимний период. Хотя в нашей
области усиление ветра до шквалистого можно ожидать в любое время года, и
такая аварийная ситуация произошла 27 августа 2001 года, когда из-за
сильного ветра были повреждены опоры линий электропередачи и населенные
пункты прибрежной зоны, в том числе и Балтийск остались без света более чем
на пятнадцать часов. К счастью, в это время не было операций в лечебных
учреждениях и не случилось ничего, угрожающего жизни людей. Ведь резервные
источники энергии, не смотря на неоднократные предупреждения со стороны
Управления, до настоящего времени на объектах, категория надежности
электроснабжения которых первая или вторая, отсутствуют. А 12МВт - это 50%
зимней нагрузки города Балтийска, т.е. стопроцентное обеспечение объектов
жизнедеятельности и боевой готовности сил флота. Благоприятным является и
то обстоятельство, что кредит под этот проект дается на длительный срок и
под вполне приемлемый процент. Хочется верить, что никакие субъективные
причины не помешают реализации этого перспективного проекта, а
администрация области будет всячески содействовать созданию альтернативных
источников электрической энергии. Не следует также забывать и того, что
парк ветроагрегатов, построенный в Балтийске, в любых экономических или
политических ситуациях останется на нашей земле.
Зеленоградская ВЭС
Первая ветроэлектрическая установка ветропарка на начальном этапе
введена в эксплуатацию в мае 1998 года. Номинальная мощность установки -
600 кВт, выработано за этот период до конца 2000 года-2,3млн. кВт часов.
Ветроэлекгрическая установка работает полностью в автоматическом режиме
(САУ МП) и управляется бортовым компьютером. Вся информация о работе
установки (мощность, выработка, технические показатели работы узлов)
переда«сея по системе сотовой связи на диспетчерский пункт с распечаткой на
дисплее. Остановка и запуск автоматизированы. В случае неисправности
проводится компьютерный тест с выявлением причин, ведется автоматический
мониторинг и анализ отказов. Второй этап ветроэлектрической станции ВЭС-5,1
МВт находится в стадии строительства и состоит из 20 ВЭУ-225 кВт
производства Датской компании «Vestas». Среднегодовая производительность II
очереди около 8 млн. кВт часов. В 2000 году были введены 4 ВЭУ-225 кВт (май
- 2 ед. и декабрь - 2 ед.), которые до конца года выработали более 300 тыс.
кВт часов. Выдача мощности производится по линиям электропередачи 15 кВт на
подстанции класса 110/15 кВт. В 2002 году предполагается ввести в
эксплуатацию ветропарк на полную мощность и начать подготовку обоснования
целесообразности строительства нового ветропарка морского базирования,
мощностью 50 МВт с использованием 25 установок компании "Bonus" по 2 МВт
каждая.
Проблемы
Почему, имея такие благоприятные климатические условия, развитие ветроэнергетики идет медленными темпами? Причин несколько:
- высокая стоимость ветрогенераторов. В наиболее развитых европейских странах, например, в Германии, существует Закон, создающий преференции всем участникам процесса по финансированию, поставкам и монтажу ветроэнергетических установок. Суть преимуществ состоит в том, чтобы привлечь инвесторов к созданию в стране большого количества ветропарков и получению экологически чистой «зеленой» электрической энергии. Аналогичные меры государственной поддержки производителей на всех этапах должны быть разработаны и у нас. В настоящее время в государственной Думе находится на рассмотрении новая редакция федерального закона «06 энергосбережении» где планируется предусмотреть соответствующие меры.
- высокая стоимость электроэнергии. Главным инструментом при решении
этой проблемы является тарифная политика. Если говорить примитивно, то
механизм использования таков, чтобы снизить срок окупаемости инвестиций,
затраченных на строительство ветроэлектрических установок, до 5-6 лет и,
таким образом, привлечь широкие массы граждан к вложению средств в
производство «зеленой» энергии, необходимо продавать электроэнергию по
более высокому тарифу по сравнению с существующим в энергетической системе.
Разница в тарифах должна растворяться в общей массе реализуемой в регионе
электрической энергии. При этом увеличение тарифа для промышленных
предприятий и жителей будет незначительным.
- сдерживающим фактором широког использрвания нетрадиционных источников энергииявляется неизбежность выведения из сельскохозяйственного оборота культурных земель, хотя и незначительных площадей.
- в условиях ограниченной кредитоспособности отечественных банков на долговременном уровне заинтересованным лицам трудно получить деньги даже под такие перспективные проекты.
Наша область не избалована зарубежными инвестициями, поэтому каждое предложение о желании вложить деньги в экономику края должно приветствоваться, а государственные структуры и администрация области просто обязаны создать идеальные условия для скорейшей реализации проектов по развитию ветроэнергетики.
Не имеет права Россия топтаться на 37 месте в мире по использованию энергии ветра. Омываемая двумя океанами и двенадцатью морями, наша страна просто обязана быть в числе лидеров.
Заключение
За время написания работы мы поняли, что тема, затронутая нами,
сверхёмкая. Ведб каждый проект строительства ВЭС представляет собой сотни
страниц различных расчётов, выкладок и т.п. Но, подводя итог, можно сделать
вывод - практическое использование получаемой энергии составляет примерно
1/5 часть от потенциальной, что необходимо учитывать при проектировании и
строительстве ВЭУ. Простые расчеты показывают, что при размещении вдоль
побережья, например, от Балтийска до Пионерского, на протяжении 70 км серии
ВЭУ, каждая из которых будет иметь мощность от 0,5 до ],5 МВт, можно
дополнительно получить до 7% от суммарной мощности существующих местных
ТЭЦ, и это составит до 40 МВт в год. Эта величина при правильной постановке
дела может быть существенно увеличена не только за счет более плотной сети
ВЭУ, но также путем использования крупных ветроэнергетических станций (ВЭС)
на побережье и на удаленных от него возвышенных участках территории
области, а в будущем - путем размещения таких ВЭС в заливах и на прибрежном
шельфе.
Надо подчеркнуть, что использование ветровой энергии является весьма перспективным направлением в развитии энергетики области. Однако, здесь область сильно отстает от многих западных стран, где финансирование и строительство ВЭС поставлено на солидную законодательную основу. Хороший опыт надо перенимать, адаптируя его под суровую российскую действительность. И тогда Калининградская область встанет на собственные ноги и ни от кого не будет зависеть в своём энергообеспечении.
Список использованной литературы:
1. Медведев Г.В. Ветроэнергетика региона.//Янтарьгосэнергонадзор. – 2001.
- №3. – с.36,37
2. Маркова О. Битва за ветряные «мельницы»//Аргументы и факты.
Калининград. – 2001. - №38. – с.2
3. Мостовенко Деньги на ветер.//Аргументы и факты. Калининград. – 2000. -
№46. – с.3
4. Маркова О. Миллион из ветра//Аргументы и факты. Калининград. – 2001. -
№28. – с.2
5. Калининградская область. Природные ресурсы. – Калининград. - 1999
6. Орлова Н. С. Ветроэнергетические ресурсы Калининградской области и
возможности их рационального использования. - Аатореф. канд. дисс. -
Калининград: КГУ, 1996.