Ресурс, который гуляет сам по себе

Типичный европейский пейзаж начала XXI века.
Фото PetraSoft

Известный американский Institute for Energy and Environmental Research не так давно попытался сравнить ядерную энергетику на плутонии с возможностями использования для получения электроэнергии ┘ветра. Сравнение было в пользу ветра.

В этом нет ничего удивительного, поскольку ресурсы ветра практически неограниченны. Современные энтузиасты ветровой энергии пытаются устанавливать ветровые турбины прямо на стены своих домов. В Лондоне такие случаи уже стали достоянием гласности. Некий Доннахад Маккарти, как сообщает ВВС, первым в Великобритании установил у себя в доме прямо на стене домашнюю ветряную турбину, представляющую собой кольцевую металлическую раму с 8 небольшими пропеллерами. Этот поборник альтернативной энергии на местном уровне платит в 15 раз меньше за потребление электроэнергии, чем его соседи, пользующиеся просто электрической розеткой.

Конечно, в разных странах по-разному подходят к использованию потенциала ветра. Программа ООН United Nations Environment Programme (UNEP) сейчас работает над созданием списка мест в 13 развивающихся странах, в которых лучше всего размещать ветряные (ВЭС) и солнечные электростанции. Исследования проводятся в Бангладеш, Бразилии, Гане, Гватемале, Гондурасе, Кении, Китае, на Кубе, в Непале, Никарагуа, Сальвадоре, Шри-Ланке и Эфиопии. Это, по мнению чиновников ООН, не только позволит создать в этих странах дополнительные рабочие места, но и предотвратит хищническое истребление лесов для решения актуальных энергетических проблем населения. В принципе ветряные электростанции можно устанавливать в любой климатической зоне и на воде, и на земле. Но наиболее выгодными с энергетической точки зрения считаются ветры, дующие со средней скоростью не менее 6,9 метра в сек. на высоте 80 метров над землей. Такие ветры обозначаются как ветры класса три и бывают наиболее распространены на Северном море, в районе южной оконечности Южноамериканского континента, на австралийском острове Тасмания и на больших озерах на севере США.

Доктор Клаус Топфер, исполнительный директор UNEP, справедливо полагает, что препятствием на пути повсеместного развития солнечных и ветряных электростанций – несмотря на существенное сокращение их стоимости в последнее время – остается неуверенность потребителей.

Напомним, что наиболее активными пользователями ветровой энергии по установленной мощности электростанций являются Германия, США, Испания и Индия. Если рассчитать уровень использования ветровой энергии с точки зрения доли в энергобалансе, то на первое место выходит Дания. Там эта доля составляет 20%. В Германии, которая занимает первое место в списке стран – производителей электроэнергии на базе ВЭС, эта доля приближается к 4%. В США же только 1% произведенной электроэнергии имеет в своей основе ветровую энергию. В текущем году, по данным ассоциации World Wind Energy Association, во всем мире будут установлены «ветровые» мощности в 11 тысяч МВт.

Проблемой ветровой энергетики является непостоянство ветра. В этой связи использование электроэнергии, полученной с помощью ВЭС, связано с необходимостью ее аккумулировать или организовывать их работу в связке с другими, не ветровыми производителями электроэнергии. Речь идет о проблеме выравнивания колебаний производства электроэнергии на ВЭС. С учетом подобных факторов ВЭС должны располагать постоянным резервом установленных мощностей для бесперебойного энергообеспечения. Во многих случаях специалисты считают необходимым наличие резерва в размере 100%, если, к примеру, надолго установится безветренная погода. Поэтому максимально, в Германии например, доля ветровой энергии в общем энергобалансе, согласно современным расчетам, может занять лишь 20–25%. Иначе затраты на резервные мощности сделают ее использование нерентабельным. В качестве резервных мощностей используются гидравлические насосные станции или ТЭС, имеющие в своем составе газовые турбины, которые можно быстро запустить. Другой проблемой для ВЭС стало сетевое хозяйство. Сейчас ВЭС активно размещают на континентальном шельфе. Во многом это связано со стоимостью земли и проблемами ее более рентабельного использования. Однако такие морские «ветряки» надо подключать к энергосетям, что влечет за собой значительные дополнительные расходы.

Для решения проблемы выравнивания производства и потребления электроэнергии ВЭС в Европе применяется кроме резервных мощностей система регулирования потребления Demand Side Management (DSM). По сути, это график отключения потребителей без предварительного уведомления. Он используется как в отношении промышленных предприятий, так и бытовых потребителей. Разумеется, такие действия возможны только в отношении электрооборудования, допускающего отключения без предварительного уведомления. В Германии, например, этот принцип планируется применять повсеместно, поскольку к 2020 году от 30 до 50% установленных мощностей немецких электростанций должны будут приходиться на ВЭС.

Источник: VGB Power Tech E.V.

Источник: VGB Power Tech E.V.