Ветровые электростанции — Энергосистема — www.minenergy.am
Ветровые электростанции
Программы по ветроэнергетике
в Республике Армения
В 2003г. составлена карта ветро-энергетического потенциала Республики Армения, согласно которой экономически-обоснованный ветроэнергетический потенциал оценивается в 450 МВт суммарной установленной мощности и с выработкой эл.энергии в 1.26 млрд кВтч/г. Основными перспективными местностями являются: Зодский перевал, Базумские горы: Пушкинский и Карахачский перевалы, Джаджурский перевал, Гегамский горный массив, Севанский перевал, Апаранский район, Высокогорный массив между Сисианским и Горисским районами, а так же Мегрийский район.
В декабре 2005 г. впервые в Армении и на Кавказе была сдана в эксплуатацию первая системная ветро-энергетическая станция мощностью 2.6 МВт в Пушкинском перевале. В дальнейшем планируется нарастить мощность ветро-энергетической станции до 50 МВт.
В рамках программы Европейского Союза проведен мониторинг в Семеновском перевале Севанского района и составлено предварительное ТЭО для строительства ветроэлектрастанции с суммарной установленной мощностью 35 МВт.
В рамках ветроэнергетической программы армяно — итальянской частной компании «Ar Energy», завершен мониторинг в Карахачском перевале Ширакского района, для строительства ветро-энергетической станции до 140 МВт.
Компания «Zod Wind» завершила мониторинг в рамках ветрэнергетической программы в Сотском перевале Гегаркуникского района, для строительства ветро-энергетической станции 20 МВт.
Частные компании «Ar Energy и «Zod Wind» ведут переговоры с различными компаниями по привлечению инвестиций для строительства ветроэлектростанции «Зод» и «Карахач».
Обобщая законадательные акты, необходимо отметить, что в Армении созданы многочисленные механизмы, стимулирующие использование источники возобновляемой энергетики, например.
Согласно статье 59 действующего «закона об энергетике», принятому 7 марта 2001 года, электроэнергия, производимая малыми гидроэлектрастаницами в течение 15-и лет и электорстанциями, использующими другие источники возобновляемой энергии (ветровая, солнечная, геотермальная, биомассовая) – в течение 20-и лет по установленному порядку подлежит обязательному закупу.
По состоянию на 1 января 2019г. эл.энергию выработали 2 ветроэлектростанции, с суммарной установленной мощностью около 2,9 МВт, еще две электростанции мощностью 5,3 МВт находтся на стадии строительства.
Испанская Компания «Acciona Energia Global S.L».
Согласно Меморандуму о Взаимопонимании о программе строительства ветроэлектростанции в Армении, подписанному 30 марта 2017г. между Министерством энергетических инфраструктур и природных ресурсов РА и компанией «Acciona Energia Global S.L» в Армении планируется строительство ветроэлектростанции мощностью 100-150 МВт. В декабре 2017г. компания начала работы по оценке потенциала ветровой энергии. Установлены 2 мониторинговые станции высотой 80 метров и 1 система «Sodar». Каждая станция оснащена 8 анемометрами, 3 флюгерами, 2 термовлагометрами и 1 барометром.
Компания из Объединенных Арабских Эмиратов «Access Infra Central Asia Limited»
Соответствующим решением правительства РА от 30 марта 2017г. эмиратской компании «Access Infra Central Asia Limited» предоставляется содействие для строительства ветроэлектростанций в Армении мощностью до 150 МВт. Была установлена одна мониторинговая станция вусотой 80 метров. Еще один планируется установить в апреле 2018г.
Ветроэнергетика в Германии: будущее туманно? | Анализ событий в политической жизни и обществе Германии | DW
За первые девять месяцев 2019 года доля энергии, вырабатываемой из возобновляемых источников, в Германии достигла рекордных 43 процентов. Однако общая статистика скрывает тот факт, что в последнее время в ветроэнергетике возникли серьезные проблемы. Так, в первой половине 2019 года во всей Германии было установлено лишь 35 новых ветряных электростанций общей мощностью 290 МВт. Это на 80 процентов меньше по сравнению с аналогичным периодом 2018 года и самый низкий показатель за последние два десятилетия.
Длительная процедура согласования
С 2017 года в Германии действует система тендеров на производство энергии из возобновляемых источников: таким образом, цену формирует не правительство ФРГ, а рынок. Как поясняет представитель компании Siemens Gamesa Renewable Energy Марко Ланге (Marco Lange), немецкий рынок ветроэнергетики уникален тем, что на нем доминируют предприятия, реализующие небольшие локальные проекты.
Недавно власти ФРГ ужесточили требования к строительству ветропарков
Однако в последнее время работать многим из них становится все сложнее. После введения системы тендеров немецкие власти ужесточили требования к строительству новых ветропарков, что привело к увеличению сроков согласования проектов, отмечает Ланге. На это сетует и представитель аналитического центра Wind Europe Эндрю Кеннинг. Если раньше процедура согласования занимала всего 10 месяцев, то теперь — более двух лет, подчеркивает он.
В первом квартале 2019 года власти ФРГ выдали разрешения на строительство ветряков суммарной мощностью 400 МВт: это существенно меньше, чем прежде. Многочисленные проекты до сих пор находятся в процессе согласования. Их совокупная мощность составляет 11 ГВт — примерно столько же, сколько производят все датские и голландские ветропарки, вместе взятые.
Экоактивисты и местные жители — против ветряков
Экоактивисты считают, что ветровые турбины представляют особую опасность для птиц
Впрочем, даже положительное решение властей отнюдь не гарантирует успешную реализацию проекта. Против строительства ветряков нередко выступают экоактивисты или местные жители, которые не хотят иметь ветрогенераторы в непосредственной близости от своих домов, отмечает Марко Ланге.
Кроме того, в Германии планируют ввести новые правила, согласно которым минимальное расстояние ветрогенераторов от жилых районов должно составлять 1000 метров. «В других европейских странах их можно устанавливать на расстоянии 500 метров или даже ближе», — подчеркивает Эндрю Кеннинг.
Между тем в исследовании компании VDMA Power Systems указано, что из-за замедления строительства новых ветрогенераторов в этом секторе к 2030 году могут быть потеряны около 27 процентов рабочих мест.
Уже к концу 2019 года работы могут лишиться до 40 тысяч человек. Enercon — один из крупнейших производителей ветровых генераторов в ФРГ — недавно сократил свой штат на 3000 сотрудников. Спад в отрасли ударил и по ее конкурентам — в частности, компаниям Vestas и Siemens Gamesa. А последние шесть тендеров на строительство ветряков также не вызвали у участников рынка особого интереса
Удастся ли ФРГ достичь поставленных целей?
Правительство ФРГ поставило задачу к 2030 году довести долю энергии из возобновляемых источников до 65 процентов. При этом в 2019 году на долю ветряных электростанций пришлось более четверти всей произведенной электроэнергии, а на долю солнечных батарей — всего 10 процентов.
Согласно исследованию аналитического центра Agora Energiewende, примерно три четверти дополнительных объемов электроэнергии, которые планируют получить из альтернативных источников к 2030 году, должны быть выработаны ветряками.
По оценкам Федерального союза производителей энергии из возобновляемых источников (BEE), для достижения целей Германии в области альтернативной энергетики необходимо ежегодно вводить в эксплуатацию материковые ветряные турбины суммарной мощностью 4,7 ГВт. Однако, как полагает представитель аналитического центра Wind Europe Эндрю Кеннинг, если политики не смогут своевременно устранить юридические препоны, достичь поставленных целей к 2030 году вряд ли удастся.
Смотрите также:
Защита климата в Германии: программа правительства до 2030 года
Закрытие угольных электростанций
Правительство ФРГ решило к 2038 году прекратить использование в электроэнергетике угля — самого вредного для климата ископаемого энергоносителя. Уже в 2022 году общая мощность угольных электростанций сократится на четверть. Ускоренными темпами будут закрывать те, что работают на импортном каменном угле. За свертывание добычи бурого угля ряд регионов Германии получит многомиллиардные компенсации.
Защита климата в Германии: программа правительства до 2030 года
Развитие возобновляемой энергетики
К 2030 году 65% потребляемой в Германии электроэнергии должны производиться из возобновляемый источников (ВИЭ), прежде всего — с помощью ветра и солнца. На момент принятия программы в сентябре 2019 года этот показатель составлял около 43%. Среди мер стимулирования развития ВИЭ — повышение материальной заинтересованности местных органов власти в установке на своей территории ветрогенераторов.
Защита климата в Германии: программа правительства до 2030 года
Введение сертификатов на выбросы CO2
Тот, кто выбрасывает в атмосферу значительные объемы парниковых газов, должен за это платить. Таков смысл системы CO2-сертификатов, введенной в Европейском Союзе еще в 2005 году для промышленных предприятий. В Германии с 2021 года приобретать подобные сертификаты обязаны будут также компании, продающие потребителям различные виды топлива. В результате оно должно подорожать.
Защита климата в Германии: программа правительства до 2030 года
Повышение цен на топливо
Цена CO2-сертификатов, согласно правительственной программе, будет в 2021-25 годах планомерно расти. Это должно привести к постепенному удорожанию, в частности, бензина и дизельного топлива на заправочных станциях. Цель правительственной программы — подтолкнуть автомобилистов к более экономному расходованию нефтепродуктов и, в конечном счете, к переходу на экологичные виды транспорта.
Защита климата в Германии: программа правительства до 2030 года
Стимулирование электромобильности
Правительство ФРГ расширило и продлило до 2025 года программу стимулирования покупки полностью электрических автомобилей и заряжаемых от розетки плагин-гибридов. Так, скидка на электромобили по цене до 40 тысяч евро увеличена с 4 до 6 тысяч евро, для более дорогих моделей она составляет 5 тысяч евро. Одновременно решено в 2020-21 годах установить 50 тысяч новых общедоступных станций зарядки.
Защита климата в Германии: программа правительства до 2030 года
Увеличение налога на авиабилеты
Выбросы от работы авиадвигателей весьма способствуют парниковому эффекту, поэтому правительство ФРГ стремится сократить число авиаперелетов, особенно внутри Германии и Европы. Один из пунктов программы защиты климата — повышение с 1 апреля 2020 года налога на авиабилеты. В частности, на 5,65 евро до 13,03 евро при вылете из аэропортов на территории Германии по внутриевропейским маршрутам.
Защита климата в Германии: программа правительства до 2030 года
Налоговые льготы железной дороге
Чем больше пассажиров предпочтут автомобилям, междугородним автобусам и самолетам электропоезда, тем лучше для климата, считает правительство ФРГ. Один из пунктов его программы — снижение НДС на железнодорожные билеты с 19% до льготных 7% с 1 января 2020 года и, в результате, их удешевление в поездах дальнего следования на 10%. Недополученные налоги казне компенсирует сбор с авиапассажиров.
Защита климата в Германии: программа правительства до 2030 года
Запрет дизельного отопления домов
Значительные выбросы CO2 возникают при обогреве зданий. Во многих немецких домах, прежде всего — индивидуальных, все еще действуют отопительные системы на мазуте или солярке, зачастую очень старые и малоэффективные. Государство готово взять на себя 40% расходов на их замену современными экологичными технологиями. А с 2026 года установка дизельных котлов будет вообще запрещена.
Защита климата в Германии: программа правительства до 2030 года
Поддержка энергосберегающего жилья
Чем больше в здании применяется энергосберегающих технологий, тем меньше энергии требуется для его отопления. Поэтому с 2020 года правительство Германии в рамках программы защиты климата будет предоставлять налоговые льготы всем домовладельцам за установку в окнах энергосберегающих стеклопакетов и за теплоизоляцию стен и крыши.
Автор: Андрей Гурков
Проектирование ветровых электростанций (ВЭС) | MCL – профессиональные услуги менеджмента, консалтинга и права в области экологии
Проектирование ветровых электростанций (ВЭС)
Новая энергетическая стратегия Украины «Безопасность, энергоэффективность, конкурентоспособность» предполагает ориентир развития энергетики до 2035 года. Реализация стратегии будет проходить в три этапа:
- реформирование сектора энергетики до 2020 года;
- оптимизация и инновационное развитие энергетической инфраструктуры до 2025 года;
- обеспечение устойчивого развития сектора энергетики до 2035 года.
Внедрение стратегии приведет к росту использования низко углеродных и возобновляемых источников энергии и уменьшению выбросов парниковых газов. Низко углеродным источником энергии является атомная энергетика, а возобновляемыми — энергия солнца, ветра, воды и биомассы.
С начала 2018 ветровые электростанции (ВЭС) Украины генерируют около 505 МВт чистой энергии. В общем, Украина имеет потенциал и перспективы развития ветровой энергетики. К моменту запуска ветровых электроустановок необходимо разработать проект будущей ветровой электростанции, соблюдая действующие законодательные требования. Проектирование ветровых электростанций охватывает немало обязательных процедур в соответствии с действующими законодательными требованиями:
- Первое с чего начинается проект будущей ВЭС — это разработка инвестиционного плана для привлечения денежных средств на строительство ВЭС.
- Субъект хозяйствования должен получить права на земельный участок, где планируется строительство ветровой электростанции и разработать проект землеустройства данного земельного участка.
- Согласование вопроса о присоединении ветровых электроустановок к электросетям, получение технических условий и проведение измерений ветрового потока.
- Разработать техническое задание на проектирование ветровой электростанции включая получение градостроительных условий и ограничений и согласовать строительство объекта энергетики, высота которых не превышает 50 м.
- Разработать проектно-сметную документацию включая материалы оценки воздействия на окружающую среду ОВОС.
- Провести оценку воздействия на окружающую среду в соответствии с ЗУ № 2059-19 «Об оценке воздействия на окружающую среду» для комплексного анализа влияния плановой деятельности на окружающую среду.
- Обеспечить подготовительные и строительные работы (подать уведомление о начале выполнения строительных работ и получить разрешение на строительство).
- В соответствии с технологическим регламентом строительства ветровой электростанции необходимо провести пусконаладочные работы и приемо-сдаточные испытания.
- Ввод объекта энергетики в эксплуатацию и подключение к электросетям.
- Субъект хозяйствования обязан получить лицензию на производство электроэнергии в установленном законом порядке.
- Необходимо оформить членство в оптовом рынке электроэнергии путем подачи соответствующего заявления и подписания договора.
- Подать заявление в Национальную комиссию, осуществляющею государственное регулирование в сфере энергетики и коммунальных услуг (НКРЭКП) по установлению «зеленого» тарифа, а в случае использования оборудования украинского производства — заявление на получение надбавки к «зеленому» тарифу.
- Заключить договор купли-продажи электрической энергии с ГП «Энергорынок».
Проектирование таких объектов энергетики как ветровые электростанции или мини гидроэлектростанции должно осуществляться с соблюдением ряда законов и нормативно-правовых актов Украины. Также при проектировании ВЭС необходимо вовлекать исследователей, инженеров-проектировщиков, аналитиков и специалистов сектора энергетики.
Компания MCL является членом Украинской ветроэнергетической ассоциации (УВЭА), что позволяет привлекать к процессу разработки проекта ВЭС лучших специалистов ветроэнергетического сектора Украины. Выбирая компанию MCL — Вы выбираете лучшее для Вашего бизнеса!
Китай поставил рекорд по вводу ветровых электростанций
В 2020 г. в Китае, как сообщает Национальное энергетическое управление страны (NEA), было построено новых ветровых электростанций на 71,67 ГВт. Это абсолютный годовой рекорд – ввод новых ветровых станций в стране почти втрое превысил показатель 2019 г. Мало того, получается, что мощности введенных в строй в Китае за прошлый год ветровых электростанций превышают суммарные мощности всех новых аналогичных станций во всем мире в 2019 г. (60,4 ГВт). Прирост мощности солнечных электростанций в Китае в 2020 г. также увеличился и составил 48,2 ГВт; до этого два года подряд этот показатель снижался.
Всего, по данным NEA, на конец 2020 г. суммарная мощность ветровой энергетики Китая составила 281,5 ГВт, солнечной – 253,4 ГВт. Власти страны планомерно увеличивают долю генерации электростанциями на возобновляемых источниках энергии (ВИЭ): в 2005 г. она составляла всего 6,8%, на конец 2020 г. – 15%, а к 2030 г. должна достигнуть 25%. Суммарная мощность ветровых и солнечных электростанций к этому моменту составит 1200 ГВт. Примечательно, что при этом власти Китая с 2021 г. прекращают выделение субсидий на строительство наземных ветряных электростанций.
«Впечатляющие рекорды Китая в строительстве ветряных электростанций и стабильный прирост мощности солнечных электростанций делают страну самой привлекательной для иностранных инвесторов, вкладывающихся в зеленую энергетику», – заявила порталу South China Morning Post глава отдела ответственного инвестирования крупнейшего в Норвегии пенсионного фонда KLP Жанетт Берган. Китай является мировым лидером по производству электроэнергии из ВИЭ: на начало 2020 г. генерация составляла около 800 ГВт – вдвое больше, чем в США, которые занимают 2-е место в мире.
Впрочем, одновременно со строительством новых зеленых электростанций Китай пока продолжает увеличивать и мощности тепловой энергетики: в 2020 г. в строй были введены новые электростанции на угле и природном газе общей мощностью 56,37 ГВт, что является рекордным показателем за последние пять лет. Однако в рамках обещанного председателем КНР Си Цзиньпином перехода к углеродной нейтральности к 2060 г. приоритет в электросетях отдается именно ВИЭ. Как отмечают эксперты, установленные мощности на угольных электростанциях в Китае в настоящее время эксплуатируются менее 4000 часов в год, что значительно ниже проектного уровня в 5500 часов. «Для достижения углеродной нейтральности Китаю следует как можно скорее прекратить строительство новых угольных электростанций», – заявил South China Morning Post глава Энергетического фонда Китая Цзоу Цзи.
Китай занимает 1-е место в мире по объемам выбросов парниковых газов, на его долю приходится около 30% общемирового объема эмиссии СО2, или около 10 млрд т в год. Для сравнения: на долю США, находящихся по этому показателю на 2-м месте в мире, приходится примерно 15% эмиссии CO2 (5 млрд т в год).
Для полноты картины уместно привести соответствующие данные и по России. Согласно оценке Ассоциации развития возобновляемой энергетики, у нас в стране на начало 2021 г. общий объем мощностей ВИЭ составлял 2,9 ГВт – т. е. 0,5% от китайского уровня (из них на солнечные электростанции приходится 1734 МВт, на ветровые – 1030 МВт, на малые ГЭС – 58 МВт, на геотермальные – 74 МВт, на биотопливные – 12 МВт). Доля всех зеленых мощностей в общем энергобалансе России пока составляет порядка 0,3% (против 15% в Китае). К 2035 г. ставится цель довести долю ВИЭ в энергобалансе страны до 4% (в Китае к тому времени она превысит 25%). По выбросам парниковых газов Россия с объемом эмиссии CO2 примерно 1,5 млрд т в год занимает сейчас 4-е место в мире.
В Самарской области будут построены мощные ветряные электростанции | ПОЛИТИКА:Персона | ПОЛИТИКА
В четверг, 4 июня, в рамках Петербургского международного экономического форума между правительством Самарской области и Фондом развития ветроэнергетики (совместный инвестиционный фонд ПАО «Фортум» и Группы «РОСНАНО») подписано соглашение о сотрудничестве, которым предусмотрено строительство в 2022 – 2023 годах на территории региона ветряных электростанций совокупной мощностью 300 МВт, сообщает департамент информационной политики.
Соглашение предполагает проработку и реализацию проектов строительства ветропарков на территории региона, определяет общие принципы сотрудничества сторон.
Документ подписали губернатор Самарской области Дмитрий Азаров и генеральный директор ООО «УК «Ветроэнергетика» Александр Чуваев.
«Это не только инвестиции, не только экономическая составляющая. Важнейшая составляющая – экологическая. Вопросам экологии мы уделяем все больше и больше внимания. Это запрос времени. Запрос, который сегодня формирует общество», — отметил Дмитрий Азаров, говоря о проекте строительства ветропарков в Самарской области.
Губернатор напомнил о том, что с осени 2018 года в регионе работает солнечная электростанция, которая является одной из крупнейших в России. А теперь появятся и ветроэлектростанции.
По словам Александра Чуваева, в Самарской области Фонд развития ветроэнергетики приступает к реализации проектов по строительству ВЭС мощностью 236,6 МВт. Ожидается, что электростанции начнут поставки электроэнергии и мощности на оптовый рынок электроэнергии и мощности (ОРЭМ) в четвертом квартале 2022 года.
Генеральный директор УК «Ветроэнергетика» выразил уверенность, что реализация проектов в области ветроэнергетики будет способствовать развитию энергетической инфраструктуры и дальнейшему росту инвестиционной привлекательности Самарской области.
Инвестор также отметил поддержку, которую оказывает компании губернатор Дмитрий Азаров и правительства Самарской области».
Руководитель инвестиционного дивизиона УК «РОСНАНО», председатель совета директоров УК «Ветроэнергетика» Алишер Каланов считает, что реализация проектов по строительству ВЭС позволяет привлечь в Самарскую область и другие регионы РФ миллиарды прямых инвестиций, создать новые рабочие места, обеспечить прирост налоговых платежей, а также формирует спрос на локальные базовые материалы и сервисные услуги. По мнению Алишера Каланова, кроме прямых экономических эффектов, проекты ВИЭ улучшают энергетический баланс и формируют новый облик региона, отвечающий принципам ESG и устойчивого развития, что в итоге повышает его инвестиционную привлекательность.
Фонд развития ветроэнергетики создан партнерами на паритетной основе в целях инвестирования в строительство ветропарков. Управление Фондом осуществляет УК «Ветроэнергетика», принадлежащая ПАО «Фортум» и АО «РОСНАНО» в равных долях. По результатам конкурсных отборов инвестиционных проектов по строительству генерирующих объектов, функционирующих на основе использования возобновляемых источников энергии, Фонд получил право на строительство почти 2 ГВт ветрогенерации.
Ветропарки должны быть введены в эксплуатацию в период до 2024 года. Портфель полностью готовых и введенных в эксплуатацию объектов Фонда сегодня состоит из семи ветроэлектростанций суммарной мощностью 600 МВт, из которых 350 МВт в Ульяновской и Ростовской областях проданы совместному предприятию «Фортум» и РФПИ. На различной стадии реализации находятся объекты суммарной мощностью 731,6 МВт – 50 МВт в Ростовской области, 340 МВт в Астраханской области, 105 МВт в Волгоградской области, 236,6 МВт в Самарской области.
Плавучие ветряные электростанции расширят горизонты добычи альтернативной энергии
Сегодня компания General Electric поделилась некоторыми новыми деталями концепции плавучих ветряных электростанций. Она надеется решить ключевые проблемы этого типа источников энергии с помощью передовых средств управления турбинами, которые она разрабатывает совместно с Glosten, которая в начале этого года анонсировали самую высокую в мире ветряную электростанцию, пусть и стационарную.
GE получила $3 миллиона от Министерства энергетики США в поддержку двухлетнего проекта, который стартовал в прошлом году. Если компания с помощью моделирования и симуляции сможет доказать работоспособность своего изобретения плавучего ветряка, она сможет вместе с партнёрами приступить к созданию прототипа. Сегодня GE раскрыла некоторые подробности о своей плавучей ветряной электростанции. Главная трудность в реализации проекта состоит в том, чтобы не позволить ветряной турбине опрокидываться.
На данном этапе компания работает над объединением 12-МВт турбины и плавучей платформы с автоматизированными средствами управления. Если эти меры будут успешными, плавучая электростанция сможет автоматически стабилизировать себя, не опрокидываясь даже в сильный шторм. Учитывая высокую мощность и компактную платформу, плавучая электростанция нового типа сможет стать более экономически выгодной, чем существующие стационарные образцы.
Чтобы решить проблему, GE планирует уменьшить массу платформы для новой станции на треть, по сравнению с существующими конструкциями, что приведёт к заметному сокращению затрат энергии. Компания использует так называемую «платформу с натяжными опорами», которая будет крепиться к морскому дну посредством регулируемых тросов. Новая технология сможет анализировать волны и порывы ветра в реальном времени и регулировать длину тросов, чтобы обеспечить плавность передвижения платформы по волнам. Стоит отметить, что полноразмерные ветряные электростанции ещё никогда не монтировались на платформах такого типа.
Специалисты отмечают, что плавучие ветряные электростанции существенно превосходят жёстко прикреплённые к морскому дну ветряки. К тому же, они могут располагаться гораздо дальше от берега, не влияют на рельеф дна и не мешают рыболовству, а также не нарушают привычный образ жизни морских птиц.
Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Какие площади нужны для размещения солнечных и ветровых электростанций — исследование WWF
Часто приходится слышать, что «низкая плотность» солнечной и ветровой электроэнергии обусловливает слишком высокую потребность в земельных ресурсах для размещения объектов генерации, работающих на основе этих возобновляемых источников энергии. По данному вопросу даже ведутся оживлённые научные дискуссии, и тезис о «нехватке земли» является одним из аргументов противников развития ВИЭ.
На днях немецкое отделение Фонда дикой природы (WWF) опубликовало фундаментальное, на 162 страницах, исследование «Энергетическая система будущего II — Регионализация производства возобновляемой электроэнергии», в котором в том числе рассчитано, где и какие площади могут/должны быть задействованы в случае, если энергосистема ФРГ к 2050 году будет практически полностью, на 95%, работать на основе ВИЭ.
Над докладом работал ряд организаций, в том числе специализированная компания по территориальному планированию Bosch & Partner. То есть тема был исследована вдоль и поперёк.
Авторы проанализировали всю территорию страны, и установили, где могут быть размещены солнечные и ветровые электростанции, принимая во внимание всевозможные ограничения, будь то минимальные расстояния от границ поселений или вопросы зашиты природы и редких видов.
В работе рассматриваются два сценария развития ВИЭ. В базовом сценарии («Energiewende-Referenz») для размещения объектов возобновляемой генерации к 2050 году используется примерно 2,5% площади страны. При этом установленная мощность материковой ветроэнергетики к 2050 г достигнет 178 ГВт, офшорной ветроэнергетики – 51 ГВт, солнечной энергетики – 154 ГВт.
В сценарии более интенсивного развития солнечной энергетики («Fokus Solar») будет задействовано меньше – примерно 2%, поскольку предполагается в большей степени развивать кровельное направление сектора, и сократить, по сравнению с первым сценарием, мощности ветроэнергетики на суше. В данном сценарии к 2050 г установленная мощность материковой ветроэнергетики составит 115 ГВт, офшорной ветроэнергетики – 51 ГВт, солнечной энергетики – 313 ГВт.
Динамика развития и структура мощностей солнечной и ветровой энергетики в обоих сценариях изображены на графике (оранжевым цветом обозначены кровельные электростанции):
Оба сценария могут быть реализованы без каких-либо существенных земельных ограничений. По расчётам авторов для размещения солнечных и ветровых электростанций непригодно примерно 95% площади Германии в среднем (исключены населенные пункты, транспортная инфраструктура, болота и пустоши, леса районы, водные акватории и районы добычи полезных ископаемых). В то же время в базовом сценарии в отдельных регионах после 2045 года могут возникнуть «мягкие ограничения». Речь идёт о потенциальном конфликте между разными видами деятельности. В сценарии же более интенсивного развития солнечной генерации данные ограничения снимаются.
Важно отметить, что в исследовании WWF приводится крайне консервативная оценка площадей, которые могут быть отведены под солнечные и ветровые электростанции (5%). В более раннем исследовании немецкого Бюро по охране окружающей среды (Umweltbundesamt) фигурировала цифра 14%.
Пару слов о самой модели.
Поскольку в обоих сценариях предполагается активное развитие кровельной солнечной генерации, авторы прогнозируют, что число распределенных (домашних) накопителей энергии вырастет радикально. В первом сценарии их мощность к 2050 году вырастет до 46,8 ГВт, во втором – аж до 94,8 ГВт, и они станут одним из ключевых инструментов повышения маневренности энергосистемы.
Развитие других ВИЭ не прогнозируется, и структура мощностей всей возобновляемой энергетики выглядит вот так:
Угольная генерация полностью сворачивается к 2035 году.
К 2050 году в системе остаются внушительные мощности газовых электростанций – 19 ГВт в обоих сценариях, но их выработка будет незначительной.
Детальная структура мощностей и выработки в динамике по годам приведена на странице 148 и далее.
Подведем итоги.
Принципиальная структура энергетической системы будущего в ФРГ не подвергается сомнению. Это будет система с доминирующей долей ВИЭ, а именно ветровой и солнечной энергетики. В настоящее время немецкий закон о возобновляемых источниках энергии (EEG) предусматривает, что к 2050 году ВИЭ должны покрывать как минимум 80% потребления электроэнергии. Не исключено, что данная цель будет пересмотрена в сторону повышения.
Новое исследование ещё раз подтверждает, что такая энергосистема возможна и для её формирования нет пространственных ограничений.
Топ-10 крупнейших ветряных электростанций в мире
Где находятся самые большие ветряные электростанции в мире? Power-technology.com изучил и занял 10-е место среди крупнейших.
База ветроэнергетики Цзюцюань, Китай
Jiuquan Wind Power Base — крупнейшая ветряная электростанция в мире с запланированной установленной мощностью 20 ГВт. Также известная как ветряная электростанция Ганьсу, она будет включать 7000 ветряных турбин, установленных в провинциях Цзюцюань, Внутренняя Монголия, Хэбэй, Синьцзян, Цзянсу и Шаньдун провинции Ганьсу, Китай.
Проект реализуется в рамках Закона о возобновляемых источниках энергии, объявленного в феврале 2005 г., который предусматривает достижение 200 ГВт установленной ветровой мощности в стране. В ноябре 2010 года была завершена первая очередь ветряной электростанции мощностью 5,16 ГВт с 3 500 турбинами.
Высоковольтная линия электропередачи постоянного тока на 750 кВ также разрабатывается Государственной сетевой корпорацией Китая для передачи электроэнергии, вырабатываемой ветряными и солнечными проектами в регионе, в быстро развивающиеся центральные и восточные районы Китая.
Ветряной парк Джайсалмер, Индия
Ветропарк Джайсалмера мощностью 1600 МВт — самая большая ветряная электростанция Индии. Проект, разработанный Suzlon Energy, включает группу ветряных электростанций, расположенных в районе Джайсалмер штата Раджастхан, Индия.
Сузлон построил ветряные электростанции для широкого круга клиентов, включая компании частного и государственного секторов, независимых производителей электроэнергии и поставщиков электроэнергии. Некоторые из клиентов включают Hindustan Petroleum Corporation, Rajasthan State Mines and Minerals и CLP India.
На ветряные электростанции устанавливаются различные модели ветряных турбин производства Suzlon, в том числе S97-120m, S97-2,1MW и S111-90m.
Центр ветроэнергетики Альта (AWEC) в Техачапи, округ Керн, Калифорния, имеет операционную мощность 1548 МВт. Первые пять этапов AWEC были введены в эксплуатацию в 2011 году.
Две дополнительные ступени были установлены в следующем году. Первая очередь состоит из 100 турбин GE мощностью 1,5 МВт SLE. Остальные шесть операционных ступеней установлены с Vestas V 90-3.Турбины 0 МВт. Седьмая, восьмая и девятая ступени работают с одинаковыми турбинами Vestas. На последних двух ступенях установлены турбины GE 1,7 МВт и GE 2,85 МВт.
Береговая ветряная электростанция изначально была разработана Terra-Gen Power, но позже компания передала различные этапы проекта другим компаниям. NRG Renew владеет и управляет 948 МВт ветряной электростанции, BHE Renewables владеет и управляет 300 МВт, а EverPower владеет и управляет 150 МВт.Остальные 150 МВт принадлежат и управляются Brookfield Renewable Energy Partners.
Ветряная электростанция Маппандал, Индия
Ветряная электростанция Muppandal мощностью 1500 МВт — самая большая береговая ветряная электростанция в Индии. Он состоит из группы ветряных электростанций в районе Каньякумари индийского штата Тамил Наду.
Территория Маппандала и его окрестностей отличается огромным количеством бесплодных земель, которые не подходят для возделывания, но могут похвастаться сильными ветрами, что делает их идеальным местом для развития ветряных электростанций.В Маппандале в течение девяти месяцев в году дуют сильные ветры с запада из-за наличия горного хребта Западные Гаты.
Ветряные электростанции в рамках проекта имеют разную установленную мощность и оснащены турбинами различных производителей, включая Vestas, NEPC India, AMTL, TTG и Suzlon.
Ветряная электростанция Shepherds Flat мощностью 845 МВт недалеко от Арлингтона в Восточном Орегоне, США, является пятой по величине ветряной электростанцией в мире.
Ветряная электростанция, разработанная компанией Caithness Energy, занимает площадь более 30 квадратных миль в графствах Морроу и Гиллиам.
Проект ветряной электростанции Shepherds Flat Wind Farm стартовал в 2009 году, его стоимость оценивается в 2 миллиарда долларов. В октябре 2010 года проект получил кредитную гарантию в размере 1,3 миллиарда долларов от Министерства энергетики США. Ветряная электростанция начала работу в сентябре 2012 года.
Shepherds Flat состоит из 338 турбин GE2.5XL, каждая из которых имеет номинальную мощность 2,5 МВт. Мощность ветряной электростанции поступает в Южную Калифорнию в Эдисон. Возобновляемой энергии, производимой ветряной электростанцией, достаточно для обслуживания 235 000 домашних хозяйств.
Ветряная ферма Роско, расположенная в 45 милях к юго-западу от Абилина в Техасе, США, принадлежит и управляется немецкой компанией E.ON Climate and Renewables.
Ветряная электростанция мощностью 781,5 МВт, занимающая 400 км² сельскохозяйственных угодий, включает 627 ветряных турбин, расположенных на расстоянии 900 футов друг от друга. Проект возобновляемой энергетики был построен в четыре этапа в период с 2007 по 2009 год, и его реализация началась в октябре 2009 года.
Первая фаза ветряной электростанции состоит из 209 турбин Mitsubishi мощностью 1 МВт, а вторая фаза — с 55 турбинами Siemens 2.Турбины 3 МВт. Третья и четвертая фазы включают 166 турбин GE мощностью 1,5 МВт и 197 турбин Mitsubishi мощностью 1 МВт соответственно.
Центр ветроэнергетики Horse Hollow, Техас, США
Центр ветроэнергетики Horse Hollow расположен в округе Тейлор и Нолан, штат Техас, США. Это объект мощностью 735,5 МВт, принадлежащий и управляемый NextEra Energy Resources.
Ветряная электростанция вводилась в эксплуатацию в четыре этапа в 2005 и 2006 годах. Компания Blattner Energy выступала в качестве подрядчика по проектированию, материально-техническому обеспечению и строительству по проекту.Электроэнергии, вырабатываемой ветряной мельницей, достаточно для удовлетворения потребностей в электроэнергии примерно 180 000 домохозяйств.
Ветряная электростанция занимает территорию в 47 000 акров. На первых трех фазах проекта установлено 142 ветряных турбины GE мощностью 1,5 МВт, 130 ветряных турбин Siemens мощностью 2,3 МВт и 149 ветряных турбин GE мощностью 1,5 МВт, соответственно.
Ветряная электростанция Козерог-Ридж, Техас, США
Ветряная электростанция Capricorn Ridge мощностью 662,5 МВт, расположенная в округах Стерлинг и Кокс, штат Техас, США, является наземной ветроэлектростанцией, принадлежащей и управляемой NextEra Energy Resources.
Он был построен в два этапа: первая очередь была введена в эксплуатацию в 2007 году, а вторая — в 2008 году. GE Energy Financial Services и JPMorgan Chase объявили, что инвестируют $ 225 млн в Capricorn Ridge в феврале 2012 года.
На ветроэлектростанции установлено 342 ветровых турбины GE мощностью 1,5 МВт и 65 ветряных турбин Siemens мощностью 2,3 МВт. Каждая турбина имеет высоту более 260 футов от земли до центра ступицы. Ветряная электростанция вырабатывает достаточно электроэнергии для более чем 220 000 домохозяйств.
Морская ветряная электростанцияWalney Extension расположена в Ирландском море и имеет общую мощность 659 МВт.50% проекта принадлежит и управляется компанией Ørsted, а оставшаяся половина владения делится поровну между датскими пенсионными фондами PKA (25%) и PFA (25%).
Ветряная электростанция расположена в 19 км от побережья острова Уолни в Камбрии, на территории 145 км² в Ирландском море. Он установлен с 40 ветряными турбинами MHI Vestas 8 МВт и 47 ветряными турбинами Siemens Gamesa 7 МВт.
Проект был официально открыт в сентябре 2018 года и может производить достаточно электроэнергии, чтобы обеспечить электроэнергией 600 000 домов в Великобритании.Электроэнергия, вырабатываемая ветряной электростанцией, передается на берег через две морские подстанции мощностью 4000 т.
The London Array Offshore Wind Farm, крупнейшая оффшорная ветряная электростанция в мире с установленной мощностью 630 МВт, считается шестой по величине ветровой электростанцией в мире. Он расположен во внешнем устье Темзы, более чем в 20 км от побережья Кента и Эссекса.
London Array был официально открыт в июле 2013 года. Он принадлежит и разрабатывается датской Dong Energy, немецкой E.Он и Масдар в Абу-Даби. Строительство морского ветроэнергетического проекта стоимостью 3 млрд фунтов стерлингов (4,8 млрд долларов США) началось в марте 2011 года.
Последняя турбина была установлена в декабре 2012 года.
Ветропарк состоит из 175 ветряных турбин Siemens мощностью 3,6 МВт, поднимающихся на высоту 87 м над уровнем моря. Диаметр ротора каждой турбины составляет 120 м. Морская ветряная электростанция способна обеспечить электроэнергией около двух третей домохозяйств Кента.
Связанное содержаниеМорской ветер может стать основным источником энергии, но сможет ли инфраструктура Европы поддержать этот бум оффшорного ветра?
Активная поддержка Германии возобновляемой энергетики, возможно, стала для страны невыносимой.
Связанные компании
Мечта становится реальностью: Южный Джерси осваивает ветроэнергетику | Мнение
Стив Суини, Джон Дж.Бурзичелли и Адам Дж. Талиаферро
В течение следующих трех лет десятки турбин Ocean Wind высотой 800 футов, расположенных в 15 милях от побережья Атлантик-Сити, будут вырабатывать 1100 мегаватт электроэнергии, чего достаточно для питания 500 000 домов. Будет вестись строительство еще более крупной ветряной электростанции Atlantic Shores у острова Лонг-Бич, 1510 мегаватт которой будут обслуживать еще 700 000 домов.
Ветер, дующий через Атлантику, будет вращать турбины, но тысячи рабочих мест, возводящих стальные монопольные фундаменты за 5 миллионов фунтов, собирая секции массивных ветряных башен, турбин и лопастей и отправляя их в море, будут проходить через Глостер и Округа Салем.
Южный Джерси станет эпицентром морской ветроэнергетики не только для ветряных электростанций у берегов Джерси, но и для всего Атлантического побережья от штата Мэн до Северной Каролины.
Это не случайно.
Это видение создавалось более десяти лет, восходя к Закону об экономическом развитии морских ветроэнергетических установок, принятому под нашим руководством в 2010 году, который поставил Нью-Джерси в авангарде недавно появившейся отрасли.
Сегодня это видение становится реальностью и приносит с собой рабочие места и экономическое развитие.
Во-первых, этим летом мы установили последнюю балку на первом из шести больших зданий морского терминала Паулсборо в округе Глостер, где EEW Group, немецкий производитель стальных труб, и датская ветроэнергетическая компания Ørsted будут строить массивные моноблоки из стальных листов, служащие фундаментом для морских ветряных башен, турбин и лопастей. Каждый монопиль будет иметь высоту 400 футов, диаметр 40 футов и весить до 5 миллионов фунтов; Для их строительства в порт Паулсборо будет ежегодно поступать 500 миллионов фунтов стали.
300 миллионов долларов, которые вкладывают компании, представляют собой крупнейшие частные инвестиции в оффшорную ветроэнергетическую отрасль в Соединенных Штатах, и они создадут 500 высокооплачиваемых рабочих мест в штате Нью-Джерси, когда она будет полностью запущена.
Должностные лица приступают к строительству ветряного порта Нью-Джерси в округе Салем 9 сентября 2021 года. Это будет первая в стране наземная площадка, построенная с целью обслуживания морской ветроэнергетики. Дэйв Эрнандес | Для NJ Advance Media Дэйв Эрнандес | Для NJ Advance Media для Нью-Джерси.com
Во-вторых, в прошлом месяце было заложено основание для ветряного порта Нью-Джерси на 200 акрах, примыкающих к атомным электростанциям PSE&G в Нижнем Аллоуэйс-Крик в округе Салем, где рабочие будут собирать и собирать секции гигантской башни, турбины и лопасти, которые будут отправлен в море. Этот финансируемый государством проект, стоимость которого прогнозируется на сумму от 300 до 400 миллионов долларов, создаст 1500 хорошо оплачиваемых рабочих мест для профсоюзов и 500 миллионов долларов в годовой экономической деятельности, по данным Управления экономического развития штата, которое управляет этим проектом.
Сотни рабочих мест будут созданы для строительства производственного предприятия EEW / Ørsted и ветроэнергетического порта Нью-Джерси, и официальные лица компании прогнозируют, что тысячи дополнительных рабочих мест будут созданы за счет дополнительных доходов.
Wind Port станет первым в стране наземным объектом, построенным с целью обслуживания морской ветроэнергетики.
По прогнозам, в этой отрасли по всей стране будет задействовано до 83000 рабочих и будет производиться электроэнергия для питания 17 миллионов домов к 2035 году, что является важным компонентом плана президента Байдена по уменьшению воздействия изменения климата за счет увеличения производства зеленой энергии.
Нам удалось наладить производство на морском терминале Полсборо, потому что мы уже вложили средства в критически важную инфраструктуру для модернизации и расширения наших портовых мощностей на стороне штата Делавэр в Нью-Джерси, и мы позаботились о том, чтобы компания Ørsted продолжила свое обязательство по созданию производства. рабочие места здесь, в Нью-Джерси.
Моноблоки, изготовленные на заводе EEW / Ørsted, будут длиннее футбольного поля, и мы сможем загружать их прямо на баржи для отправки на морские ветряные электростанции вверх и вниз по Восточному побережью.
Нижний Alloways Creek был идеальным местом для ветряного порта, потому что он расположен в заливе Делавэр ниже всех мостов через реку Делавэр. Это важно, потому что собранные башни и турбины слишком велики, чтобы проходить под мостами, и немногие портовые площадки на Атлантическом побережье соответствовали этому требованию.
На снимке, предоставленном канцелярией губернатора, показан ветровой порт Нью-Джерси в округе Салем.
Ветропорт Нью-Джерси представляет собой крупнейшую экономическую инвестицию в округе Салем с тех пор, как были построены атомные электростанции PSE&G, и он изменит правила игры для роста рабочих мест и экономического развития округа.Строительство AECOM Tishman планируется начать до конца года.
Вместе ветроэнергетический порт Нью-Джерси и производственное предприятие в Полсборо представляют собой крупнейшие инвестиции в морскую ветроэнергетику в Соединенных Штатах. Они создадут постоянные высокооплачиваемые рабочие места в производстве моноблоков и сборке ветряных турбин, что потребует технических навыков, но для большинства из них не потребуется высшее образование.
Это инвестиции в передовые технологии, в экологически чистую энергию и в отрасль, значение которой будет возрастать по мере того, как разрушительное воздействие изменения климата на жизнь людей становится все более и более очевидным.
Беспрецедентный торнадо, обрушившийся на дома людей в Муллика-Хилл, проливной дождь, унесший 30 жизней и затопивший так много городов Нью-Джерси, обрушение берега Джерси в результате более сильных и учащающихся ураганов, а также повышение уровня моря, которое угрожает превратить Делавэр в приливную реку вплоть до Трентона, дать понять, что мы должны сделать все возможное, чтобы сократить выбросы парниковых газов и бороться с изменением климата.
Мы можем гордиться тем, что рабочие округов Глостер и Салем сыграют такую важную роль в этой битве.
Президент Сената Стив Суини, заместитель спикера Ассамблеи Джон Дж. Бурзичелли и член Ассамблеи Адам Дж. Талиаферро представляют 3-й Законодательный округ, в котором расположены предприятия Полсборо и Лоуэр-Лоулайс-Крик.
Наша журналистика нуждается в вашей поддержке. Подпишитесь сегодня на NJ.com .
Вот как отправить статью или письмо редактору . Закладка NJ.com / Мнение . Следуйте за нами в Twitter @NJ_Opinion и на Facebook по адресу NJ.com Opinion . Получайте последние новости прямо в свой почтовый ящик. Подпишитесь на информационные бюллетени NJ.com .
Ветровые турбины у побережья могут сделать Австралию энергетической сверхдержавой
Морские ветряные электростанции становятся все более распространенным явлением за границей. Но Австралия пренебрегла этой технологией, несмотря на сильные порывы ветра, бушующие большую часть нашей береговой линии.
Новое исследование подтверждает, что прибрежные ветровые ресурсы Австралии обладают огромным потенциалом как для производства электроэнергии, так и для создания новых рабочих мест. Фактически, ветровые условия у южной части Австралии соперничают с ветровыми условиями в Северном море, между Великобританией и Европой, где оффшорная ветроэнергетика хорошо развита.
В настоящее время для Австралии предлагается более десяти оффшорных ветряных электростанций. Если они будут построены, их совокупная мощность будет больше, чем у всех угольных электростанций в стране.
Морские ветроэнергетические проекты могут быть беспроигрышным для Австралии: создание рабочих мест для перемещенных рабочих, работающих на ископаемом топливе, замена энергоносителей, потерянных при закрытии угольных электростанций, и помощь Австралии в превращении Австралии в сверхдержаву в области возобновляемых источников энергии.
Время сейчас
Во всем мире оффшорный ветер процветает. Соединенное Королевство планирует в четыре раза увеличить мощность морских ветроэнергетических установок до 40 гигаватт (ГВт) к 2030 году — этого достаточно, чтобы обеспечить электричеством каждый дом в стране. Другие юрисдикции также имеют амбициозные цели в отношении морской ветроэнергетики на 2030 год, включая Европейский Союз (60 ГВт), США (30 ГВт), Южную Корею (12 ГВт) и Японию (10 ГВт).
Прибрежные воды Австралии относительно глубокие, что ограничивает возможности установки морских ветряных турбин на дно океана.Это, в сочетании с обильными ветровыми и солнечными энергоресурсами Австралии, означает, что при планировании энергетической системы Австралии не уделяется должного внимания прибрежному ветру.
Но недавние изменения открывают новые возможности для Австралии. Разработка более крупных турбин привела к экономии за счет масштаба, что снизило технологические затраты. А плавучие фундаменты турбин, которые могут работать на очень больших глубинах, открывают доступ к более ветреным морским местам.
В Австралии предлагается более десяти морских ветроэнергетических проектов.«Звезда Юга», которая будет построена у Гиппсленда в Виктории, является самой продвинутой. Другие включают жителей Западной Австралии, Тасмании и Виктории.
Наши результаты
Наше исследование было направлено на изучение потенциала морской ветроэнергетики для Австралии.
Во-первых, мы исследовали места, которые считались подходящими для морских ветроэнергетических проектов, а именно:
- менее 100 км от берега
- в пределах 100 км от подстанций и линий электропередачи (за исключением экологически ограниченных зон)
- на глубине воды менее 1000 метров.
Ветровые ресурсы в этих местоположениях составили 2 233 ГВт мощности и будут генерировать намного больше, чем текущий и прогнозируемый спрос на электроэнергию по всей Австралии.
Во-вторых, мы рассмотрели так называемый «коэффициент мощности» — соотношение между энергией, которую морская ветровая турбина будет генерировать с ветрами, доступными в определенном месте, по отношению к потенциальной максимальной мощности турбины.
Лучшие площадки находились к югу от Тасмании с коэффициентом загрузки 80%. Следующие лучшие участки были в проливе Басса, у берегов Западной Австралии и Северного Квинсленда (55%), за ними следуют Южная Австралия и Новый Южный Уэльс (45%).Для сравнения: коэффициент мощности береговых ветряных турбин обычно составляет 35–45%.
Среднегодовая скорость ветра в проливе Басса, вокруг Тасмании и вдоль юго-западного побережья материка равна скорости ветра в Северном море, где морской ветер является развитой отраслью. Ветровые условия на юге Австралии также более благоприятны, чем в Восточно-Китайском и Желтом морях, которые являются регионами роста коммерческих ветряных электростанций.
Средняя скорость ветра (метров в секунду) с 2010-2019 гг. В районе исследования на высоте 100 метров.Авторы предоставили. Затем мы сравнили на почасовой основе морские ветровые ресурсы с производительностью наземных солнечных и ветряных электростанций в 12 местах по всей Австралии.
На большинстве участков оффшорные ветровые установки продолжали работать с высокой производительностью в периоды, когда мощность наземной ветровой и солнечной генерации была низкой. Например, метеорологические данные показывают, что прибрежный ветер в районе «Звезды Юга» особенно силен в жаркие дни, когда потребность в энергии высока.
Парк угольных электростанций в Австралии устаревает, и точная дата вывода каждого объекта из эксплуатации неизвестна.Это создает риски нарушения энергоснабжения, однако оффшорная ветроэнергетика может помочь смягчить это. Один морской ветровой проект может в пять раз превышать размер наземного ветроэнергетического проекта.
Некоторые из лучших мест для морских ветров расположены недалеко от долины Латроб в Виктории и долины Хантер в Новом Южном Уэльсе. Эти регионы могут похвастаться мощной инфраструктурой электросетей, построенной вокруг угольных электростанций, и проекты оффшорных ветряных электростанций могут подключаться к ней с помощью подводных кабелей.
Строительство ветровой энергии на море также может избежать конфликтов при планировании и противодействия общественности, которые иногда влияют на развитие наземных возобновляемых источников энергии.
Глобальная средняя скорость ветра (метров в секунду на уровне 100 м. Изображение предоставлено авторами.Ветры перемен
Наше исследование показало, что морской ветер может помочь Австралии стать «сверхдержавой» в области возобновляемых источников энергии. Поскольку Австралия стремится сократить выбросы парниковых газов, Такие секторы, как транспорт, потребуют увеличения поставок возобновляемой энергии. Чистая энергия также потребуется для производства водорода на экспорт и для производства «зеленой» стали и алюминия.
Морской ветер также может поддерживать «справедливый переход» — другими словами, гарантировать, что рабочие, работающие на ископаемом топливе, и их сообщества не останутся без внимания при переходе к низкоуглеродной экономике.
Наше исследование показало, что морская ветроэнергетика может создать около 8000 рабочих мест по сценарию, используемому в нашем исследовании — почти столько же, сколько занятых в морском нефтегазовом секторе Австралии.
Многие навыки, используемые в нефтегазовой отрасли, например, в строительстве, безопасности и механике, совпадают с навыками, необходимыми в морской ветроэнергетике. Рабочие угля также могут быть повторно наняты на морское ветроэнергетическое производство, сборку портов и инженерное дело.
Реализация этих возможностей с помощью морских ветроэнергетических установок потребует времени, активной политики и планирования.Наш отчет включает десять рекомендаций, в том числе:
- установление нормативного режима в водах Содружества
- интеграция морского ветра в планирование энергетики и финансирование инноваций
- дальнейшее исследование рентабельности сектора, чтобы гарантировать выполнение Австралией своих обязательств в отношении скважины. -управляемая устойчивая экономика океана.
Если мы правильно поняли, морской ветер может сыграть решающую роль в энергетическом переходе Австралии.
Эта статья переиздана из The Conversation под лицензией Creative Commons.Прочтите оригинальную статью. Свен Теске, директор по исследованиям Института устойчивого будущего Сиднейского технологического университета; Крис Бриггс, руководитель исследований, Институт устойчивого будущего, Технологический университет Сиднея; Марк Хемер, главный научный сотрудник отдела океанов и атмосферы, CSIRO; Филип Марш, научный сотрудник Университета Тасмании, и Расти Лэнгдон, консультант по исследованиям, Технологический университет Сиднея
Эта заново изобретенная ветряная турбина генерирует в пять раз больше энергии t
Возобновляемые источники энергии могут дать миру энергию в течение следующих 30 лет. а ветроэнергетика — один из самых дешевых и эффективных способов добраться туда.За исключением того, что 80% морских ветров в мире дует в глубоких водах, где сложно построить ветряные электростанции. Новый дизайн принципиально иного типа ветряной турбины может это изменить.
Норвежская компания Wind Catching Systems разрабатывает плавающую многотурбинную технологию для ветряных электростанций, которая может генерировать в пять раз больше энергии, чем крупнейшая в мире одиночная ветряная турбина в год. Эта повышенная эффективность обусловлена инновационным дизайном, который меняет внешний вид и работу ветряных электростанций.
В отличие от традиционных ветряных турбин, которые состоят из одного полюса и трех гигантских лопастей, так называемый Wind Catcher состоит из квадратной сетки с более чем 100 небольшими лопастями. При высоте 1000 футов, система более чем в три раза выше средней ветряной турбины и стоит на плавучей платформе, закрепленной на дне океана. В следующем году компания планирует построить прототип. Если это удастся, Wind Catcher может произвести революцию в способах использования энергии ветра.
«Традиционные ветряные электростанции основаны на старых голландских ветряных мельницах», — говорит Оле Хеггхейм, генеральный директор Wind Catching Systems.Эти ветряные электростанции хорошо работают на суше, но «почему, когда у вас есть что-то, что работает на суше, вы должны делать то же самое на воде?»
Оффшорные ветряные электростанции были в моде; 162 из них уже запущены и еще 26 появятся, в основном в Китае и Великобритании. Проблема в том, что каждая турбина должна быть загнана на морское дно, поэтому ее нельзя устанавливать в водах глубже 200 футов. В результате ветряные электростанции нельзя строить дальше, чем примерно в 20 милях от берега, что ограничивает их потенциал производительности, так как дальше в океан ветры сильнее.
Вот здесь и вступают в игру плавучие ветряные электростанции. Первая в мире плавучая ветряная электростанция Hywind открылась в 2017 году почти в 40 км от побережья Абердина в Шотландии. Ветряная электростанция насчитывает шесть плавающих ветряных турбин, которые вставлены в плавучий цилиндр, наполненный тяжелым балластом, чтобы он плавал вертикально. Поскольку они привязаны к морскому дну только толстыми швартовными тросами, они могут работать в водах глубиной более 3000 футов.
Hywind питает около 36 000 британских домов, и он уже сломал U.К. записи по выработке энергии. Компания Wind Catching Systems была запущена в том же году, когда открылась компания Hywind. Он утверждает, что один блок может обеспечить электроэнергией от 80 000 до 100 000 европейских домохозяйств. В идеальных условиях, когда ветер наиболее сильный, один ветроуловитель может производить до 400 гигаватт-часов энергии. Для сравнения: самая большая и самая мощная ветряная турбина на рынке сейчас вырабатывает до 80 гигаватт-часов.
[Изображение: Wind Catching Systems] Это существенное различие объясняется несколькими причинами.Во-первых, Wind Catcher выше — он приближается к высоте Эйфелевой башни, — поэтому лопасти ротора подвергаются воздействию более высоких скоростей ветра. Во-вторых, меньшие лезвия работают лучше. Хеггхейм объясняет, что традиционные турбины имеют длину 120 футов и обычно максимальны при определенной скорости ветра. Для сравнения, лопасти Wind Catcher имеют длину 50 футов и могут совершать больше оборотов в минуту, поэтому генерируют больше энергии.
А поскольку лезвия меньше, всю систему легче производить, строить и обслуживать.Хеггхейм заявляет, что его проектный срок службы составляет 50 лет, что в два раза больше, чем у традиционных ветряных турбин, и когда некоторые детали необходимо заменить (или во время ежегодных проверок), интегрированная лифтовая система обеспечит простое обслуживание. «Если у вас одна турбина и вам нужно заменить лопасти, вам придется остановить всю операцию», — говорит Ронни Карлсен, финансовый директор компании. «У нас есть 126 отдельных турбин, поэтому, если нам нужно заменить лопасти, мы можем остановить одну турбину».
Когда срок службы системы подходит к концу, большая часть ее может быть переработана.После первой значительной волны ветроэнергетики в 1990-х годах многие традиционные ветряные турбины достигли своего проектного срока службы; лопасти размером с крыло Боинга 747 скапливаются на свалках. Лопасти Wind Catcher не только меньше по размеру, но и сделаны из алюминия, который, в отличие от стекловолокна, используемого для больших турбин, полностью подлежит переработке. «Вы плавите его и производите новые», — говорит Хеггхейм.
Опытный образец, скорее всего, будет построен в Северном море (в Норвегии или Великобритании). После этого компания смотрит на Калифорнию и Японию.«У них хорошие ветровые ресурсы у берега, — говорит Карлсен, — и правительства поддерживают и уже начинают выделять земли для строительства». А для тех, кто задается вопросом об опасностях, которые это может представлять для птиц, Хеггхейм говорит, что структура будет оснащена птичьими радарами, которые отправляют короткие импульсы сигнала, чтобы помочь предотвратить столкновения с перелетными птицами. «Эти установки будут находиться так далеко от берега, — говорит он, — чтобы птицы вдоль побережья не подвергались опасности».
Каковы преимущества и недостатки морских ветряных электростанций?
Преимущества:
- Скорость ветра на море обычно выше, чем на суше. 1 Небольшое увеличение скорости ветра приводит к значительному увеличению производства энергии: турбина при скорости ветра 15 миль в час может генерировать вдвое больше энергии, чем турбина при скорости ветра 12 миль в час. Более высокие скорости ветра на море означают, что можно вырабатывать гораздо больше энергии.
- Скорость ветра на море обычно более стабильна, чем на суше. 1 Более стабильная подача ветра означает более надежный источник энергии.
- Многие прибрежные районы имеют очень высокие потребности в энергии. Половина населения Соединенных Штатов проживает в прибрежных районах, 1 с концентрацией в крупных прибрежных городах.Строительство оффшорных ветряных электростанций в этих районах может помочь удовлетворить потребности в энергии из близлежащих источников.
- Морские ветряные электростанции обладают многими из тех же преимуществ, что и наземные ветряные электростанции — они обеспечивают возобновляемую энергию; они не потребляют воду; они обеспечивают внутренний источник энергии; они создают рабочие места; и они не выделяют загрязняющих веществ в окружающую среду или парниковых газов. 2
Недостатки:
- Морские ветряные электростанции могут быть дорогими, сложными в строительстве и обслуживании.Особенно:
- Очень сложно построить прочные и безопасные ветряные электростанции в воде глубже примерно 200 футов (~ 60 м) или более половины длины футбольного поля. Хотя прибрежные воды у восточного побережья США относительно мелкие, почти все потенциальные ресурсы ветровой энергии у западного побережья находятся в водах, превышающих эту глубину. 3 Плавающие ветряные турбины начинают преодолевать эту проблему.
- Воздействие волн и даже очень сильный ветер, особенно во время сильных штормов или ураганов, могут повредить ветряные турбины. 1
- Производство и установка силовых кабелей под морским дном для передачи электроэнергии обратно на сушу может быть очень дорогостоящим. 1
- Воздействие морских ветряных электростанций на морских животных и птиц до конца не изучено. 4
- Морские ветряные электростанции, построенные в пределах видимости береговой линии (до 26 миль от берега, в зависимости от условий обзора 5 ), могут быть непопулярны среди местных жителей и могут повлиять на туризм и стоимость собственности. 3
Список литературы
1 Морская ветроэнергетика Бюро управления океанической энергией
2 Преимущества и проблемы ветроэнергетики Министерство энергетики США
3 Крупномасштабная морская ветроэнергетика в Соединенных Штатах — Резюме (2010) Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии
4 Воздействие на окружающую среду и расположение ветряных проектов Министерство энергетики США
5 Расстояние видимости и визуального воздействия морских ветряных турбин Аргоннская национальная лаборатория
Подробнее:
- Offshore Wind Energy (веб-сайт), Bureau of Ocean Energy Management
Веб-сайт, на котором представлен широкий обзор технологий морского ветра, включая историю, технологии, национальные ресурсы, текущее и будущее U.С. Ветровая энергия и экологические соображения.
- Offshore Wind Research and Development (Веб-сайт), Министерство энергетики США
Веб-сайт, на котором рассказывается о том, как Ветровая программа Министерства энергетики США помогает развивать морскую ветроэнергетику в Соединенных Штатах.
- Отчет о рынке морских ветроэнергетических установок за 2016 г. (Отчет), Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии
Отчет за 2016 г. о состоянии морской ветроэнергетики США, включая изменения на внутреннем и глобальном рынках, тенденции в технологиях и экономические данные.
- Достижения в области наук о Земле: морская энергия (веб-семинар), Американский институт геофизических исследований
Вебинар 2016 г., посвященный достижениям в области морского производства энергии, технологиям и проблемам, включая как нефть, газ и энергию ветра.
Что такое ветряная электростанция?
«Сегодняшнее чудо дня» было вдохновлено Мариссой из Бэй-Сити, штат Мичиган. Марисса Уандерс , « Как работают ветряные электростанции? ”Спасибо за ЧУДО вместе с нами, Марисса!
Что вы думаете, когда слышите слово «ферма»? Животные? Овощи? Тракторы? Фермеры? Вы бы поверили, что есть фермы без всего этого? Это правда! О чем мы говорим? Ветряные фермы!
Ветряные электростанции — это районы, где собрано много больших ветряных турбин.Они «собирают» силу ветра. Эти большие турбины немного похожи на сверхвысокие ветряные мельницы.
Большая ветряная электростанция может иметь сотни ветряных турбин, разбросанных на сотни миль. Земля между турбинами может использоваться для других целей, например, для ведения сельского хозяйства. Некоторые ветряные электростанции также расположены недалеко от водоемов. Там они пользуются ветрами, которые дуют через озера или океаны.
Знаете ли вы, что энергия ветра на самом деле является еще одной формой солнечной энергии? Форма и вращение Земли работают с неравномерным нагревом атмосферы Солнцем, вызывая ветры.
Ветряные электростанции строятся в районах, где регулярно бывает особенно ветрено. Ветер крутит лопасти турбин. Затем турбины превращают энергию ветра в механическую энергию. Затем генераторы превращают механическую энергию в электричество. Это электричество затем используется для электроснабжения домов.
Вы можете думать о ветряной турбине как о противоположности вентилятора. Вентилятор использует электричество для создания ветра. Ветровые турбины делают наоборот: они используют ветер для производства электричества! Когда ветер вращает лопасти ветряной турбины, лопасти заставляют вал вращаться.Вращающийся вал соединяется с генератором, который вырабатывает электричество.
Вам интересно, почему ученые смотрели на ветер как на источник энергии? Есть много веских причин. Энергия ветра является бесплатной и возобновляемой. В отличие от большинства электростанций, ветряные электростанции не выделяют загрязняющих веществ или парниковых газов.
Однако создание ветряных электростанций может стоить больших денег. Однако со временем их стоимость станет конкурентоспособной по сравнению с другими типами генерирующих систем. К сожалению, вы не можете заставить ветер дуть, когда захотите.Это означает, что ветряные электростанции не всегда могут удовлетворить потребности в электроэнергии по запросу.
Со временем ученые считают, что новые технологии сделают ветроэнергетику еще более популярной. Они считают, что однажды люди смогут хранить энергию ветра в батареях для использования по требованию. На энергию ветра уже приходится около 3% электроэнергии США. По мнению экспертов, к 2030 году на ветроэнергетику будет приходиться 20% всей электроэнергии страны.
Стандарты: CCRA.L.3, CCRA.L.6, CCRA.R.1, CCRA.R.2, CCRA.R.4, CCRA.R.10, CCRA.SL.1, CCRA.W.4, NGSS.ESS3. A
Ветряные электростанции — обзор
11.3.6 Эксплуатация ветряных электростанций
Ветровые электростанции — на основе горизонтального привода — построенные в отдаленных районах из-за их визуального воздействия [104, 105] и акустического шума [106], представляют собой значительная часть (около 15% от общего объема произведенной энергии) развития возобновляемых источников энергии по сравнению с солнечными тепловыми и фотоэлектрическими установками, на долю которых приходится около 5% [107,108] генерируемой возобновляемой энергии или 0.7% от общей выработанной энергии. Ветряные электростанции состоят из большого количества — от нескольких сотен до тысяч — отдельных электростанций в диапазоне от 1 до 8 МВт, что дает выходную мощность в несколько сотен мегаватт [109], при условии, что ветер приводит их в движение с номинальной мощностью. Если ветряные электростанции правильно расположены, управляются и эксплуатируются, они ведут себя как большие электростанции, аналогичные обычным: это особенно верно, когда ветряные электростанции расположены на берегу, недалеко от океана или на островах, например, в Ирландии [110]. Строительство ветряных электростанций на берегу кажется более сложным из-за быстрого обрушения шельфа на южном и западном берегах [111] США и из-за местного сопротивления [112] вблизи восточного берега.Была предпринята попытка построить заводы / фермы WP в разных частях США, чтобы использовать их различные ветровые условия: например, в северной и южной частях Колорадо [113]. Работа установок WP невозможна при слабом и сильном ветре. При низких скоростях ветра крутящий момент недостаточен, а в условиях сильного ветра лопасти должны быть защищены закручиванием [114]. Оптимальная скорость ветра зависит от конструкции (например, постоянная, регулируемая скорость) и номинальной выходной мощности установки и находится в диапазоне 3.5-25 м / с [115]. Лучше всего эксплуатировать ветряные установки на уровне моря из-за самой высокой плотности воздуха. Электростанции WP, построенные на очень высоких горных хребтах, более дороги: ветровые условия не такие устойчивые, а воздух не такой плотный, как на равнинах [116], что приводит к более серьезным проблемам с качеством электроэнергии из-за изменения ветровых условий.
Управление электростанциями в целом, включая объекты ВЭУ, основано на недавно разработанном принципе синхронизированных векторов (синхрофазоров) [12, 117, 118].Синхрофазоры позволяют в реальном времени измерять электрические величины, такие как напряжения, токи, различные мощности (реактивную, реальную, полную), коэффициент вытесняющей мощности, (общий) коэффициент мощности, включая гармоники, переходные процессы и частоты по всей энергосистеме. Приложения включают в себя глобальное управление [119], проверку модели системы [120], определение запаса устойчивости [121], максимизацию стабильной нагрузки системы [122], обнаружение разделения [123], общесистемную регистрацию возмущений и визуализацию отклика динамической системы. .Основными строительными блоками системы являются синхронизированные со спутником часы Глобальной системы позиционирования (GPS) [124], блоки измерения векторов (PMU) [125], концентратор векторных данных (PDC), коммуникационное оборудование и программное обеспечение для визуализации, как описано в [126] от Schweitzer Engineering Laboratories (SEL).
Компания Siemens завершила контракт на строительство [127] ветряной электростанции с проектом Cape Wind в Новой Англии, на Horseshoe Shoal, Массачусетс, который может стать значительным шагом на пути к развитию ветряных электростанций в Соединенных Штатах.Расстояние между ветряными турбинами должно составлять от 500 до 900 метров. Siemens поставит 130 морских турбин, каждая по 3,6 МВт. Одной из причин, по которой оффшорная ветроэнергетика в США не соответствует своему потенциалу WP, были возражения групп против «визуального загрязнения» и нанесения вреда птицам — всего лишь два аргумента, которые использовались против таких инициатив. Другая причина — резкое обрушение шельфа в южной части США.
Впервые планируется создать оффшорную взаимосвязанную систему [9], охватывающую страны Скандинавии (Дания, Швеция) и Центральную Европу (Германия) в пределах Балтийского моря, соединяющую две оффшорные ветряные электростанции, эксплуатируемые разными странами.Это соединение («Interkonnektorenloesung») будет служить пилотным проектом для Европы примерно в 30 км к северо-западу от острова Рюген. Через преобразовательную подстанцию, начиная с 2018 года, два параллельных кабеля на 150 кВ соединят датскую ветряную электростанцию мощностью 600 МВт с ветряной электростанцией Energie Baden Württemberg (EnBW) «Baltic 2» мощностью 288 МВт. Обе ветряные электростанции находятся на расстоянии 15 км друг от друга. Эта техническая концепция может быть расширена и включать дополнительные подключения. Различная генерируемая электроэнергия может использоваться либо в Скандинавии, либо в Германии без необходимости сокращения производства ВЭП.До сих пор, когда есть сильные ветровые условия, некоторые ветряные турбины должны снижать выработку, чтобы не допустить, чтобы выработка превышала потребление, что приводило к проблемам со стабильностью. Любое подключение к другим потребителям — это вклад в оптимизацию сети. В условиях слабого ветра электроэнергия, вырабатываемая гидроэлектростанциями в скандинавских странах, может поставляться в Германию.
Установки WP с вертикальной осью не использовались в ветряных электростанциях из-за их более низкой выходной мощности.