Постоянное повышение требований к выработке электричества заставляет искать новые средства генерации энергии. Уже не первый год в крупнейших странах мира рассматриваются, а в некоторых сферах разрабатываются на практике и внедряются технологии освоения альтернативных источников энергии. Особое место в этом направлении занимает ветроэнергетика. В России данная отрасль пока еще недостаточно развита для обеспечения существенной доли энергопотребления, но промышленный потенциал при должном уровне технологической поддержки может в корне исправить эту ситуацию.
Положение ветроэнергетики на мировом рынке
Нестабильность цен на нефть и задачи повышения энергетической безопасности обуславливают бурное развитие ветряных генераторов как одного из самых эффективных источников альтернативной энергии. По разным оценкам во всем мире действуют ветрогенераторные установки суммарной мощностью 150-170 ГВт, а это составляет порядка 1,5-2% от общего потребления энергии в мире. Впрочем, стоит подчеркнуть, что речь идет именно об электричестве, как наиболее приемлемом для аккумуляции и преобразования виде энергии. Причем в отдельных странах и этот показатель наращивается весьма активными темпами. Например, ветропарки в Дани обеспечивают уже более 20% нужд потребителей электричества, в Испании и Германии – на уровне 10%. В России состояние и перспективы ветроэнергетики в немалой степени определяются государственной поддержкой и рыночными стимулами. Но, опять же, в отличие от европейских государств, успешно осваивающих данный способ генерации энергии, отечественная отрасль заметно отстает в технологическом отношении. По крайней мере, это касается направлений развития промышленной энергетики на альтернативных источниках.
Технический комплекс отечественных ветрогенераторов
На данный момент реализуется несколько масштабных проектов, которые должны обеспечить энергонезависимость отдельных регионов на Чукотке, в Башкортостане, Карелии и т. д. Действующие станции преимущественно выполняют функции аварийного энергоснабжения и лишь в редких случаях применяются как способ оптимизации расходов на электроэнергию. К основным средствам ветроэнергетического комплекса России можно отнести генераторные установки мощностью 0,1-2 МВт. Особенно популярны многокомпонентные системы, включающие несколько малых генераторов по 250-550 кВт. На этих мощностях в среднем за год производится порядка 0,4 млн кВт*ч.
Характеризуется современное состояние ветроэнергетики в России и распространением индивидуальных генераторов. Это небольшие установки, которые способны покрывать энергетические запросы частных домовладений – на уровне 1-5 кВт. Впрочем, и популяризация маломощных ветряков сталкивается с проблемами, большинство из которых носит финансовые трудности в процессе проектирования, монтажа и покупки комплектующих.
Суммарная мощность генерируемой ветроэнергии в России
Совокупный мощностный потенциал всех отечественных ветроэнергетических установок составляет около 20 МВт. От общих электрогенерирующих мощностей в стране (220 ГВт) это доля порядка 0,008%. По оценкам экспертов, потенциал для развития отрасли в виде готовой электроэнергии может достигать 40 млрд кВт*ч. Но это возможно только при условии, что среднегодовая скорость ветра будет находиться на уровне 6 м/с. И в этом заключается еще одна сложность перераспределения вырабатываемых ресурсов. На данный момент ветроэнергетика в России базируется на объектах, расположенных в прибрежных и островных зонах. К примеру, на Камчатке, в районах Каспийского, Баренцева и Охотского морей, а также на Байкале. При этом наиболее требовательные к электрической и тепловой энергии объекты находятся в центральной и европейской частях страны.
Препятствия на пути развития отрасли
Даже если не брать в расчет уже упомянутые технические проблемы совершенствования и наращивания ветроэнергетического потенциала, остается немало социальных и экономических негативных факторов. В их числе можно назвать следующие:
- Главным образом развитие отрасли тормозит уже существующий и вполне эффективный традиционный энергетический комплекс. Причем он поддерживается большими запасами ресурсов, которые через 30-40 лет, возможно, утратят свою актуальность. Поэтому даже возможности финансовой экономии не так стимулируют ветроэнергетику в России, как это происходит в тех же европейских странах.
- Высокие риски. Еще один фактор, который не позволяет вкладывать заинтересованным игрокам энергетического рынка существенные вложения в отрасль.
- Недостаточность информации и в целом неправильные представления о возможностях ветрогенераторов.
- Также в дополнение можно отметить отсталость энергетического оборудования и все же не самые подходящие для использования ветряков климатические условия.
Аргументы в пользу развития российской ветроэнергетики
Несмотря на факторы препятствия развитию ветряной энергетики, существующие и планируемые для реализации проекты во многом смогли получить жизнь благодаря следующим положительным аспектам применения данного рода систем:
- Концепция ветроэнергетических установок полностью исключает экологический вред окружающей среде.
- Уже отмечался фактор неблагоприятного климата с точки зрения использования энергии ветра, но и во многих зонах с активными потоками до 6-7 м/с вполне оправдывают себя частные установки как единственный вариант обеспечения электроэнергии.
- Доступность строительства. Это условный фактор, но если сравнивать реализацию таких генераторов с теми же традиционными станциями, то экономия будет существенной.
Вышеназванные аспекты можно отнести к естественным, но также есть и эффективный инструмент стимуляции в виде поддержки со стороны власти. Правительство России, оценивая перспективы ветроэнергетики в России до 2020 г., поставило задачу повысить долю вырабатываемой энергии от общего объема до 4,5%. На этом основании был разработан целый ряд нормативных актов, направленных на создание комфортных условий в развитии генерирующих объектов.
Направления развития отрасли в будущем
К сегодняшнему дню предлагается несколько возможных сценариев развития ветроэнергетики на отечественном пространстве:
- Акцент на западные технологии, в том числе оборудование и расходные материалы.
- Кооперация с зарубежными компаниями в целях наращивания опыта и приобретения тех же технологий.
- Работа на улучшение инвестиционной привлекательности проектов, которые позволят решать конкретные задачи на федеральном уровне или в пределах регионов.
В немалой степени перспективы ветроэнергетики зависят от налогового законодательства. Процессы изготовления, содержания и обслуживания весьма чувствительны для агрегатов, работающих на источниках альтернативной энергии, поэтому любое облегчение производственных и эксплуатационных операций пойдет на пользу отрасли.
Перспективы развития российской ветроэнергетики
Текущее положение в сферах, разрабатывающих идеи аккумуляции энергии от альтернативных источников, нельзя назвать активно развивающимся и даже стабильным. Несмотря на это, эксперты видят в скором будущем переосмысление ветроэнергетики с учетом российских условий. В частности, многое связывается с планируемым строительством крупных ветропарков – проект, нацеленный на 2024 г и поддерживаемый на министерском уровне. Также нельзя сбрасывать со счетов тот факт, что страна располагает крупнейшим техническим потенциалом в мире. Этот фактор тоже позволяет рассчитывать на существенные дивиденды от развития ветроэнергетики в России даже в рамках отдельных масштабных проектов.
Новые технологии ветроэнергетики
Как уже отмечалось, отсутствие высокотехнологической базы ограничивает в возможностях довольно мощный промышленный потенциал. И все же некоторые перспективные разработки появляются и в этой нише. Например, универсальная инфраструктура ветроэнергетики в России может быть сформирована на базе современных генераторов лопастного типа, которые активно функционируют при скорости воздушных потоков от 2 до 6 м/с. И напротив, в некоторых регионах доминируют пиковые ветровые нагрузки на уровне 25 м/с. И в этом случае не обойтись без специализированных материалов. Российские компании предлагают для таких целей установки, основанные на комбинированных цилиндрах вместо лопастей. Они не только способны противостоять мощным потокам, но и благодаря аэродинамическому самозапуску с эффективной регуляцией рабочих параметров аккумулируют в разы большие объемы энергии.
Производство компонентов для ветрогенераторов
Российская промышленность сегодня охватывает полный спектр элементов, которые используются в сборке ветрогенераторов. Если говорить о перспективах развития ветроэнергетики в России для массового потребления, то на первый план выйдут такие предприятия, как «Электросила», «Тольяттинский трансформатор», «Русэлпром», «ИЗ-КАРТЭКС» и т. д. На мощностях этих производств, к примеру, выпускают аппараты управления ветряками, рамные конструкции, лопасти с башнями, ступицы и другие компоненты станций.
Ветроэнергетические сообщества России
Крупнейшей и наиболее влиятельной организацией в отрасли является «Ассоциация ветроиндустрии». Это некоммерческая структура, которая существует с 2004 г. и ставит в числе первых своих задач поддержку рынка ветровой энергии. Сотрудники организации оказывают ряд специализированных услуг для заказчиков оборудования и других участников рынка. В частности, ассоциация ветроэнергетики России занимается расчетами экономических показателей ветропарков, оценивает мощностные характеристики, проводит технический аудит проектов и т. д.
Заключение
В некоторых европейских странах первые технологии использования силы ветра на промышленном уровне появились задолго до линий электропередач. Но даже сегодня нельзя сказать, что это направление оптимально и универсально для применения в любой сфере, зависимой от электричества. Также и в России состояние и перспективы развития ветроэнергетики определяются широким спектром технико-эксплуатационных показателей конечного продукта. Безусловно, у ветрогенератора как такового есть масса преимуществ в виде экологической чистоты и бесплатной выработки энергии. Но затраты на обслуживание таких станций могут окупиться только в случае тщательных расчетов и применения новейших технологий, которые позволят минимизировать эксплуатационные недостатки оборудования.
