Раздел - Энергоснабжение

Минусы ветроэнергетики

Ветер дует почти всегда неравномерно. Значит и генератор будет работать неравномерно, отдавая то большую, то меньшую мощность, ток будет вырабатываться переменной частотой, а то и полностью прекратится, и возможно как раз тогда, когда потребность в нем будет наибольшей. В итоге любой ветроагрегат работает на максимальной мощности лишь малую часть времени, а в остальное время он либо работает на пониженной мощности, либо просто стоит.

Для выравнивания отдачи тока применяют аккумуляторы, но это и дорого, и мало эффективно.

Интенсивности ветров сильно зависят и от географии. ВЭС выгодно использовать в таких местах, где среднегодовая скорость ветра выше 3,5–4 м/с для небольших станций и выше 6 м/с для станций большой мощности. В нашей стране зоны с VS: 6 м/с расположены, в основном на Крайнем Севере, вдоль берегов Ледовитого океана, где потребности в энергии минимальны (табл. 2.3).

Таблица 2.3

Возможности использования энергии ветра в СНГ

Как следует из приведенных выше цифр, мощность одной ветроустановки не превышает в исключительных случаях 4 МВт, а в серийных установках – 200-250 кВт. Но и при столь малых мощностях ветроагрегаты – довольно громоздкие сооружения. Даже сравнительно небольшой ветроагрегат «Сокол» мощностью 4 кВт состоит из мачты высотой 10 м (с трехэтажный дом) и имеет диаметр трехлопастного ротора 12 м (который принято называть «колесом, хотя это вовсе и не колесо).

Установка на 100 кВт имеет ротор диаметром 37 м с массой 907 кг, а ротор установки «Гровиан» обладает размахом лопастей 100 м при высоте башни тоже 100 м, т. е. выше 30-этажного дома! И при этом такая башня должна быть достаточно массивной и прочной, чтобы выдержать и массу громадного ротора, и вибрации, возникающие при его работе. Развивает вся эта махина сравнительно небольшую мощность – всего 3-4 МВт, а с учетом простоев из-за штилей и работы на пониженной мощности при слабом ветре средняя мощность оказывается и того ниже – порядка 1 МВт (такое соотношение между номинальной и средней мощностями ВЭС подтверждает следующий факт: в Нидерландах на долю ВЭС приходится 0,11 % всех установленных мощностей, но вырабатывают они только 0,02 % электроэнергии). Таким образом, для замены только одной АЭС мощностью 4 млн кВт потребовалось бы соорудить около четырех тысяч таких монстров с соответствующим расходом стали и других материалов (табл. 2.4). Если бы мы не захотели связываться с такими уникальными гигантами и решили развивать ветроэнергетику на серийных ветроагрегатах мощностью 4 кВт (средняя мощность 1 кВт), то их бы потребовалось для такой замены около 4 млн штук. При таких масштабах количество, как говорится, переходит в качество и возникают проблемы совсем иного рода.

Таблица 2.4

Параметры ВЭС для замены одной АЭС мощностью 4 млн кВт

Существует мнение, что ветровая электроэнергия должна быть дешевой. Но это далеко не так. Строительство большого числа ветроагрегатов требует значительных капитальных затрат, которые входят составной частью в цену производимой энергии. При сравнении различных источников удобно сопоставлять удельные капиталовложения, т. е. затраты на получение 1 кВт установленной мощности. Для АЭС эти затраты равны примерно 1000 р/кВт. В то же время ветроустановка АВЭ-100/250, способная при скорости ветра 6 м/с развивать мощность 100 кВт, стоит 600 тыс. р (в ценах 1989 г.), т. е. для нее капзатраты составляют 6000 р/кВт. А если учесть, что ветер не всегда дует с такой скоростью и что поэтому средняя мощность оказывается в 3-4 раза меньше максимальной, то реальные капзатраты составят порядка 20 тыс. р/кВт, что в 20 раз выше, чем для АЭС.

.