Реферат: Ветроэнергетический потенциал Калининградской области

Реферат: Ветроэнергетический потенциал Калининградской области

Балтийская Государственная Академия

Рыбопромыслового флота

Реферат

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/м

2 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.