Эффективность и выгодность развития ветроэнергетики на севере России | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 31 октября, печатный экземпляр отправим 4 ноября.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №36 (326) сентябрь 2020 г.

Дата публикации: 03.09.2020

Статья просмотрена: 3 раза

Библиографическое описание:

Никонов, И. А. Эффективность и выгодность развития ветроэнергетики на севере России / И. А. Никонов. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2020. — № 36 (326). — С. 17-20. — URL: https://moluch.ru/archive/326/73435/ (дата обращения: 21.10.2020).



В статье автор пытается определить эффективность и выгодность развития ветроэнергетики на севере Российской Федерации.

Ключевые слова: технический потенциал, развитие отрасли, Баренцево море, среднегодовая скорость ветра, выгодность развития ветроэнергетики, зона распределения, ветроэнергетика.

Информация и данные статьи опираются на несколько основных источников:

  1. Р. Д. Миндалева, магистрант; В. С. Зайцев, магистрант; В. В. Бессель, профессор, РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина “Оценка технического потенциала ветровой и солнечной энергетики России”.
  2. Баренцево море. Карты значений скорости и направления приводного ветра.
  3. Штефан Гзенгер и Роман Денисов “Перспективы ветроэнергетического рынка в России”.

Ветер является возобновляемым энергетическим ресурсом, который имеет высокий потенциал. Приведем анализ состояния ветроэнергетики в России, ссылаясь на доклад Ш.Гзенгера и Р.Денисова от марта 2017 г., в котором отражен список ВЭС (Рис.1).

Список ВЭС

Рис. 1. Список ВЭС

В России сейчас очень слабо развита ветроэнергетика. Однако первый толчок к развитию отрасли это постановление Правительства Российской Федерации от 28.05.2013 года № 449 «О механизме стимулирования использования ВИЭ на оптовом рынке электрической энергии и мощности». В результате которого были совершены определённые действия к развитию отрасли. Однако из этого вышло следующее:

Список реализованных проектов энергокомплексов на основе ВЭС-ДЭС

Рис. 2. Список реализованных проектов энергокомплексов на основе ВЭС-ДЭС

Как видно из обеих таблиц, результаты не сильно впечатляют. Как же стимулировать необходимое количество энергии? Ответ приходит очень просто: использовать для размещения ветряков офшорную зону страны. Участок территории страны, где ветер развивает максимальную скорость и очень редко затихает. Водное пространство, а именно Баренцево море, Белое море, Карское море. Выгодно ли это? Давайте взглянем на карту потенциала ветра на севере страны.

Рис.3. Среднегодовая скорость ветра (м/с) по данным НАСА

Ссылаясь на данную научную работу хочется отметить, что результат относительно суши уже выглядит как перспективная зона освоения ветроэнергетики. Говоря о выгоде расположения ветроустановок в офшорной зоне стоит отметить несколько важных деталей.

  1. Расположение позволяет не беспокоиться о расположении жилых домов;
  2. Ветер относительно постоянен — идет с большой скоростью, нет объектов, которые будут снижать скорость;
  3. Развивая эту отрасль в данных регионах страны позволит сократить затраты на поставку углеводородного топлива;
  4. В перспективе данные затраты на развитие отрасли могут благоприятно сказаться на развитии регионов.

Рассмотрим сколько ветроустановок необходимо для эффективности работы. На основе исследований приуроченных к 13 международной конференции “НЕФТЬ. ГАЗ. ХИМИЯ”.

В результате допущений определим возможное количество ветроустановок в каждой зоне распределения среднегодовой скорости ветра:

,

где – возможное количество ветроустановок в каждой зоне распределения среднегодовой скорости ветра, шт.;

— площадь территории, на которой рассчитывается технический потенциал, м 2 ;

( ) — площадь, необходимая для одной ВЭУ, м 2 .

Рассчитываем работу, вырабатываемую ВЭУ, в ГВт·час/год:

,

где РВЭУ — установленная мощность ВЭУ,

Вт; Т = 8760 часов — число часов в году.

Теперь найдем потенциал ветровой потенциал в ГВт·час/год на территории ,

где технический потенциал ветровой энергии, ГВт.час/год;

К загр = 0,5 — коэффициент использования ВЭУ.

.

Рис.4.

Поговорим о действительных цифрах протяженности морской границы — 38,8 тыс. км. Глядя на карту полей Баренцева моря, видно, что в определенных зонах сила ветра доходит до 12 и выше м\с. Это потенциально самые выгодные для нас участи для размещения Ветроустановок. Для примера: при размещении 90 ВЭУ в данных местах мы получим на выходе необходимые 2–4 ГВт в секунду, т.к. для покрытия нужд этой зоны нам нужно “Обеспечение энергоснабжения в данных регионах происходит на основе дизельных электростанций (ДЭС), состоящих из одной или нескольких дизель-генераторных установок (ДГУ). В зонах изолированного энергоснабжения на территории России работает около 900 ДЭС, которые производят около 2,5 млн кВт∙ч, что требует потребления около 1 млн тонн дизельного топлива в год (для полной замены дизельной энергии требуется ветровая мощность около 1–2 ГВт\с учетом хранения энергии).”

Остается лишь одна проблема, которая стоит на пути замены энергетики. Финансовый вопрос.

Рассмотрим проект с финансовой точки зрения. Какие трудности встретят в данном вопросе? Поскольку полностью реализованных ветроэнергетических проектов пока нет и финансовые результаты конкурсных отборов не доступны широкой аудитории, новым игрокам тяжело понять привлекательность рынка. Однако в данном случае при успешной реализации прибыль получается колоссальная:

– Затраты на поддержание регионов существенно уменьшаются, так как регионы будут самообеспеченные.

– Излишки энергии можно продавать предприятиям и заводам.

– В связи с поворотом мирового курса на чистую энергию данное решение не только поможет избежать будущих налогов на потребление невозобновляемой энергии, НО и позволит показать привлекательность рынка для активов и инвестиций, что лишь увеличит прибыль с данного проекта.

Подводя итог, следует заметить, что проект имеет очень высокий потенциал и нетрудно подметить тот факт, что при его реализации страна сможет укрепить энергетику и уменьшить зависимость от углеводородного сырья.

Основные термины (генерируются автоматически): развитие отрасли, среднегодовая скорость ветра, технический потенциал, Баренцево море, зона распределения, Россия, выгодность развития ветроэнергетики, высокий потенциал, привлекательность рынка, Российская Федерация.


Ключевые слова

ветроэнергетика, развитие отрасли, технический потенциал, Баренцево море, среднегодовая скорость ветра, выгодность развития ветроэнергетики, зона распределения
Задать вопрос