Ветроэнергетический потенциал Калининградской области

Ветроэнергетический потенциал Калининградской области

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.