Громоздкая конструкция, ротор которой состоит из 144 деревянных лопастей, а диаметр достигает 17 метров - таковы характеристики первого ветряного агрегата. Его построил американец Чарльз Ф. Браш зимой 1887-1888 гг на заднем дворе своего дома. 12 кВт-ный генератор обеспечивал работу 350 ламп накаливания и питал электроэнергией дом и лабораторию ученого.
Через два года первая ветросистема появилась в Дании. Отсюда ветроэнергетика начала свое развитие в Европе. Уже через полвека количество ветрогенераторов в мире измеряется миллионами.
Спустя еще почти 80 лет, в 2014 году, мировая выработка электроэнергии ветротурбинами составила 369 ГВт. Среднее увеличение суммы мощностей всех ветрогенераторов в мире, начиная с 2009 года, достигает 40 гигаватт ежегодно.
Своими бурными темпами развития за последнее десятилетие мировая ветроэнергетика обязана КНР и США, которые с 2010 года удерживают бесспорное лидерство. По данным Европейской ассоциации ветроэнергетики и Глобального ветроэнергетического Совета (GWEC), в 2014 году их суммарные установленные мощности достигли 115 ГВт и 65 ГВт соответственно.
Шире шаг
Незатейливый способ добычи угля при помощи паровой турбины с последующим сжиганием его и получением дешевой электроэнергии в Китае практически не изменился с начала прошлого века. На его долю приходится 65% от общего количества всей произведенной электроэнергии в стране. Такая верность энергетическим традициям праотцов не наблюдается ни в какой другой стране мира. Впрочем, подобное «энергетическое невежество» нисколько не смущает носителей «ультразеленых» настроений: китайские инвестиции в развитие альтернативных источников энергии самые большие в мире и измеряются десятками миллиардов долларов. Только в 2014 году они составили $88,3 млрд (львиная доля которых идет на солнце и ветер). И деньги эти работают предельно эффективно. Согласно Национальному Плану Развития Китая увеличение установленных ветромощностей страны до 5 тыс. МВт должно было быть достигнуто к 2010 году и до 30 тыс. МВт к 2020 году. Но китайцы так увлеклись приручением ветра, что порог в 30 ГВт установленной мощности был преодолен уже в 2010 году (41,8 ГВт).
Если все намеченные цели будут достигнуты, к 2020 году доля электроэнергии из возобновляемых источников в общем объеме производимой в стране электроэнергии составит 50%. А к 2050 суммарная выработка всех ВЭС Китая, по расчетам исследователей, должна вырасти до 5350 ТВт·ч.
По данным агентства Bloomberg, в прошлом году объем инвестиций в ветряную энергетику во всем мире увеличился на 11% и составил $99,5 млрд (в солнечную $150 млрд).
Курс на снижение
Не скупятся на «зеленые ватты» и США. В минувшем году они вложили в возобновляемые источники энергии $38,3 млрд.
Одним из грандиозных достижений последних пяти лет американских энергетиков стало снижение стоимости электроэнергии, получаемой в ветропарках, на 58%. В отчете за 2014 год инвестиционной компании Lazard говорится, что средняя стоимость 1 «ветряного» МВт∙ч составляет $37. Цена же электроэнергии, получаемой на газовых и угольных станциях, в последние пять лет практически не менялась и составляет $61 и $66 за МВт∙ч соответственно.
Снизить себестоимость удалось за счет удешевления технологий и новых подходов к финансированию и эксплуатации объектов. Свою роль сыграла господдержка: в США действует механизм производственных налоговых льгот (Production Tax Credits (PTC), который позволяет снизить конечную стоимость производимой зеленой энергии за счет «скидки», хоть и незначительной, на размер производственного налога на каждый киловатт выработанной электроэнергии. Власти штата Оклахома уже одобрили соглашение о приобретении электроэнергии нового ветропарка, которое позволит покупателям сэкономить около $50 млн по сравнению с закупкой «традиционной» энергии. На фоне низких цен, сложившихся в последнее время, крупнейшая американская энергокомпания American Electric Power увеличила в три раза объемы закупок энергии от ветропарков Оклахомы.
Стабильный рост
На фоне грандиозных побед китайских и американских энергетиков, европейские достижения кажутся скромными. Тем не менее, они выражают уверенное развитие и укрепление позиций «зеленых ваттов». В 2014 году на ВЭС пришлось 10% от всей потребляемой в ЕС энергии. По сравнению с 2013 годом европейские ВЭС увеличили генерацию энергии на 3,8%. По данным IRENA мощность европейских ВЭС составляет порядка 129 ГВт.
Отечественным ветростанциям в 2014 году удалось произвести немногим более 1170 млн. кВт·ч. В сравнении с 630 млн кВт·ч, выданными в 2013 году, произошел двукратный рост. Производство электроэнергии из энергии ветра на материковой территории Украины осуществляют 10 лицензиатов общей установленной мощностью 426 МВт. Согласно с официальной статистикой, прирост новых ветроэнергетических мощностей в 2014 году в Украине составил 180 МВт (ООО «УК Ветряные парки Украины», ООО «Виндкрафт Украина» и ООО «Винд Пауэр», ООО «Эко-Оптима»).
Удельные капиталовложения в строительство ВЭС сегодня в Украине составляют 1600 евро/кВт установленной мощности, средний срок окупаемости - 7 лет.
У Украины есть ряд обязательств по развитию возобновляемой энергетики, которые она взяла на себя, став членом Энергетического Сообщества. Одно из них - довести долю возобновляемых источников электроэнергии в энергетическом балансе до 11% к 2020 году. Для этого необходимо привлечь около $15 млрд. инвестиций в сектор "зеленой" энергетики. В сегодняшнем энергобалансе Украины доля электроэнергии, полученной из альтернативных источников, составляет около 1% (6% - с учетом гидрогенерации). На «ветер» сегодня приходится 0,7%.
По словам Виталия Севостьянова, технического директора ООО «УК Ветряные парки Украины», из-за событий на востоке Украины проектное строительство Новоазовского ветропарка в Донецкой области, а также Лутугинского и Краснодонского ветропарков в Луганской области приостановлено.
Однако, известны планы о строительстве ВЭС в Запорожской области. Окончательная планируемая мощность предполагается на уровне 500 МВт, а первая очередь в размере 99 МВт будет сдана в эксплуатацию в конце 2016 года. "На сегодняшний день полностью завершены работы по землеотводу, подписаны договоры аренды земли, проведена работа над проектно-сметной документацией и получено разрешение на начало строительных работ. Поскольку в нашем государстве, к сожалению, очень сложно оформлять земельные участки, строительство начнется с опозданием почти на четыре года". - прокомментировал задержку начала строительных работ Николай Калаянов, региональный представитель «Юрокейп Нью Энерджи Лимитед Юкрейн» в Запорожской области.
Из положительных аспектов развития отечественного сектора возобновляемой энергетики - в июле вступил в силу долгожданный Закон Украины «О внесении изменений в некоторые законы Украины относительно обеспечения конкурентных условий производства электроэнергии из энергии ветра», которым вводится «зеленый» тариф на электроэнергию, произведенную из энергии ветра установками частных домохозяйств. С 01 июля 2015 года «зеленый» тариф для такого типа генерации составляет 11,6 евроцентов/кВт·ч.
Дешевле, чище и больше...
Мировые тенденции свидетельствуют об отказе от применения традиционных видов топлива для производства электроэнергии, ухудшающих экологию, в пользу безопасных и неисчерпаемых альтернативных ресурсов. Ветрогенератор мощностью 1 МВт сокращает ежегодные выбросы в атмосферу на 1800 тонн СО2, 9 тонн SO2, 4 тонн оксидов азота. По оценкам Global Wind Energy Council, к 2050 году мировая ветроэнергетика позволит сократить ежегодные выбросы СО2 на 1,5 млрд тонн.
Популярность идеи извлечения электроэнергии из ветра со временем только усиливается. Разработчики ищут возможности усовершенствовать существующие технологии, а также изобрести новые.
Самую большую в мире плавающую ветростанцию запустили в Японии в августе нынешнего года. Ветрогенератор высотой 105 метров и мощностью 7 МВт, закреплен на месте при помощи четырех 20-тонных якорей. Он способен обеспечить электричеством шесть тысяч квартир.
Команда дизайн-студии Vortex Bladeless представила ветрогенератор Vortex, который не имеет вращающихся лопастей и других движущихся частей. Внешне он напоминает покачивающуюся гигантскую бейсбольную биту. Принцип работы устройства основан на феномене «вихревая дорожка Кармана» - явлении, при котором наблюдаются образования цепочек вихрей при обтекании газом или жидкостью цилиндрических объектов. Конструкция ветротурбины позволяет снизить производственные затраты на 53%, сократить затраты на техническое обслуживание на 80% в сравнении с лопастными ветровыми установками. К тому же, новый ветряк работает тише обычных турбин и представляет меньшую угрозу для птиц и всей окружающей среды. Первая модель, представленная Vortex, называется Mini и представляет собой ветрогенератор мощностью 4 кВт и высотой в 12,5 метров, предназначенный для небольших ВЭС и частных домохозяйств. Также ведутся работы над созданием Gran - модели с мощностью в 1 МВт и более, которая станет основой для создания крупных ветропарков. Vortex уже привлекла более миллиона евро частных инвестиций крупных компаний в Европе и планирует выпустить действующий коммерческий прототип своей ветротурбины в течение года.
Опубликовано на ресурсе "Электровести"
