Удивительные ветрогенераторы

Мы привыкли, что ветроэнергетика – это электричество, добываемое с помощью «ветряков» – высоких мачт, на которых расположены лопасти, похожие на мельничные. Однако на самом деле способов добычи энергии ветра существует множество. Как и ветроэнергетических конструкций.

Объединяет их лишь одно: рабочей силой является движение воздушных масс. О некоторых оригинальных агрегатах мы и хотим рассказать в этом материале.

Ветрогенераторы становятся все более популярными. Их используют не только как дополнительный источник электричества, но зачастую и как основной, например, при обустройстве загородного дома. Тому способствует удобство эксплуатации и вполне хороший эстетичный вид ветряков. К тому же это вполне экологичные конструкции, не требующие затрат на природные ресурсы: ветер бесплатен. К тому же нынче промышленность выпускает контроллеры энергии, обеспечивающие работу даже при слабом ветре, собирающие энергию «порциями», и конструкции с автоматически изменяющимся углом атаки лопастей в зависимости от направления и силы ветра.

В настоящее время различают три основных типа конструкции ВЭС: пропеллерные, где вращающийся вал расположен горизонтально относительно направления ветра и с самым высоким КПД, барабанные и карусельные, в которых вал, вращающий лопасти, расположен вертикально и которые монтируется в местах, где направление ветра не имеет большого значения (например, в горах).

Главная проблема – нерегулярность работы поставщика энергии, то есть самого ветра. Ветряные электростанции напрямую зависят от этого фактора, и работа узлов, получающих электроэнергию подобным способом, не может быть непрерывной. Положение усугубляется еще и тем, что сила ветра может служить как на пользу, так и во вред – нарастание силы ветра способно вывести установки из строя.

Достоинства ВЭС – простота конструкции, экономичность и возобновляемость источника энергии. Кроме того – доступность (ветер дует везде) и независимость источника энергии (например, от цен на топливо).

Недостатки – зависимость от ветра, шумность и необходимость использования больших площадей (в случае постройки крупных электростанций). Кроме того, стартовая стоимость и дальнейшее использование – вполне затратны (необходимы накопители энергии, которые имеют ограниченный срок эксплуатации).

Как и среди производителей, лидер по строительству ВЭС – Германия. Европа вообще переживает бум строительства ветроустановок, их число растет в скандинавских странах и Греции.

В Азии наибольший практический интерес испытывается со стороны Китая. Программа строительства предусматривает обязательный монтаж таких установок при возведении новых зданий.

Это касается, в первую очередь, так называемых «традиционных» ветряков. Но среди всего разнообразия установок есть и оригинальные, не вписывающиеся в обычные представления о них.

Дерево-ветрогенератор

Например, французская группа инженеров создала искусственное дерево, способное генерировать электричество с помощью ветра. Устройство производит энергию даже при небольшом движении воздуха.

Идея пришла автору изобретения Жерому Мишо-Ларивьеру, когда он наблюдал шелест листьев в безветренную погоду. Устройство использует небольшие пластины в форме скрученных листьев, которые преобразуют ветряную энергию в электрическую. Причем независимо от направления движения воздуха. Дополнительное преимущество «дерева» заключается в его полностью бесшумной работе.

На создание 8?метрового прототипа инженеры потратили три года. Энергогенерирующее «дерево» установлено в коммуне Плюмер-Боду на северо-западе Франции.

Новая установка, Wind Tree, эффективнее обычного ветрогенератора, поскольку вырабатывает энергию даже при скорости ветра всего 4 м / с.

Мишо-Ларивьер надеется, что «дерево» будет использовано для питания уличных фонарей или зарядных станций для электромобилей. В будущем он планирует усовершенствовать установку и подключить ее к энергоэффективным домам. Идеальное электрогенерирующее «дерево», по словам изобретателя, должно иметь листья из натуральных волокон, «корни» в виде геотермального генератора и «кору» с фотоэлементами.

Биоразлагаемые лопасти

Ахиллесова пята быстрорастущей индустрии ветроэнергетики – физические компоненты ветрогенераторов, которые изготавливаются из нефтяных смол и в конечном итоге оказываются на свалках.

Чем больше ветрогенераторов, тем больше выбрасывается использованных лопастей. Чтобы положить конец этой расточительности, исследовательской группе UMass Lowell был выделен грант для решения этой проблемы путем создания биоразлагаемых лопастей.

Для конструирования новых ветрогенераторов они планируют использовать «полимеры на биологической основе», примером которых является растительное масло.

Кроме всего прочего, рассматривается возможность замены нефтяных смол устойчивыми. Ученые надеются найти новый материал, который обладает теми же свойствами, что и ныне используемый.

Одна из трудностей состоит в том, что необходимо проверить, могут ли эти экологичные лопасти выдерживать суровые погодные условия и при этом иметь конкурентоспособные цены.

Использование биоразлагаемых лопастей сделает индустрию еще более «зеленой» за счет сокращения отходов.

Крылья стрекозы

Несколько исследователей из Франции попробовали сделать ветряную турбину еще эффективней за счет изменения ее компонентов. Насекомые, а именно стрекозы, вдохновили их на создание гибких лопастей. Ветровая турбина на сегодняшний день работает только при оптимальных скоростях ветров, но новый био-дизайн может дать способ обойти этот факт.

Исследователи построили прототипы с обычными жесткими лопастями, умеренно гибкими лопастями и очень гибкими лопастями турбины. Последний дизайн оказался слишком гибким, но умеренно гибкие лопасти превосходят жесткие, создавая на целых 35 % больше мощности. Кроме того, они продолжали работать в условиях слабого ветра и не были подвержены повреждениям при сильном ветре.

Теперь ученым предстоит найти оптимальный материал, который не был бы слишком гибким, но и не являлся жестким.

Воздушная ветроэнергетика

Воздушная ветроэнергетика (Airborne Wind Energy, сокращенно AWE) запускает в небеса летающие ветряные электростанции – дирижабли, «воздушные змеи», дроны и прочие летательные аппараты, оснащенные ветряными турбинами или приводящие в действие наземные генераторы с помощью своих «поводков».

Летающие ветрогенераторы не требуют фундаментов и значительных транспортных издержек. При этом они работают с хорошим «коммерческим» ветром – на высотах в несколько сотен метров ветер стабильнее и сильнее. Поэтому коэффициент использования установленной мощности воздушных ветряных электростанций достигает 70 %.

Например, это шотландский ветроэнергетический проект Kite Power Systems, технологии которого обеспечивают выработку энергии с помощью «воздушных змеев», парящих на высоте до 450 м.

А ветроэнергетическая система Airborne Wind Energy System использует для добычи энергии следующую схему. Автономный самолет, привязанный к основанию, летает по восьмерке на высоте от 200 до 450 метров. Когда самолет движется, он тянет тросик, который приводит в действие генератор. Как только трос намотан до установленной длины (~750 м), самолет автоматически опускается на более низкую высоту. Затем он поднимается и повторяет процесс. Самолет взлетает с платформы, летает и приземляется автономно, используя набор сенсоров, которые обеспечивают информацию для безопасного выполнения задачи.

Ветрогенератор закрытого типа

Компания «Оптифлейм Солюшенз», реализующая в рамках «Сколково» проект по созданию нового поколения малых и средних ветрогенераторов закрытого типа, создала предсерийный образец ветроустановки для подготовки к промышленному производству.

Традиционные ветрогенераторы открытого типа обладают высоким уровнем потенциальной опасности и поэтому располагаются преимущественно в нежилых зонах на удалении. Ветрогенераторы закрытого типа, оснащенные турбиной наподобие самолетной, можно размещать в любых местах, например на крышах жилых или коммерческих зданий.

Установочная мощность образца – 1 / 2 кВт. Он протестирован в аэродинамической трубе и в реальных условиях. В дальнейшем планируется создать и более мощные разработки.

Вместо обычного двух- или трехлопастного вентилятора здесь используется осевая турбина самолетного типа. Это повышает КПД и снижает стоимость изготовления, т. к. сами лопатки существенно меньше вентиляторных. Конструкция имеет внешний направляющий аппарат, который дополнительно повышает КПД и служит защитой от птиц, а также имеются внешний и внутренний обтекатели, служащие защитой в случае разрушения лопаток.

В итоге получен ветрогенератор с рекордно низкой стоимостью генерации кВт-часа, который принципиально возможно размещать в жилой зоне, в том числе – на крышах городских домов. Обычный ветряк там ставить невозможно, так как в пределах десяти диаметров от него должно быть свободное пространство.

По сравнению с обычными ветрогенераторами данная конструкция безопасна в рабочем состоянии для обслуживающего персонала и летающих животных. Также оно работает при более низком уровне шума и не является значительной угрозой для безопасности людей и строений в округе. При аварии обычного ветрогенератора массивные лопасти, двигающиеся с большой скоростью, как правило, разрушают всю конструкцию при повреждении одной из них.

Безредукторный ветроагрегат

В проекте безредукторного ветроагрегата энергия вырабатывается «кончиками» лопастей. Здесь отсутствует традиционный вал от пропеллера к генератору, а электричество снимается с обода пропеллера.

Его ротор в форме ферромагнитного обода закреплен на крыльях ветроколеса. По конструкции он прост, легко изготавливается и монтируется. Но размещение постоянных магнитов на концах крыльчатки намного утяжеляет ее, что снижает общий КПД установки. Зато агрегат удобен в эксплуатации, потому что простая конструкция не требует излишнего внимания. Такие ветрогенераторы могут работать везде при любых климатических условиях.

«Водонапорная башня»

Самый фантастический проект представили американцы. С дальнего расстояния этот ветрогенератор похож, скорее, на водонапорную башню. Лишь поблизости можно увидеть медленное вращение лопастей.

Такую гигантскую турбину собирается серийно выпускать компания в Аризоне под руководством инженера Мазура. По его расчетам, она одна должна поставлять столько электроэнергии, что ее хватит для мегаполиса в 750 тысяч домов. В 2007 году инженер поставил себе цель – многократно увеличить КПД ветрогенератора на вертикальной оси и приближался к своей цели все эти годы.

Изобретатель работал в двух направлениях: первое – сделать как можно больший захват лопастями воздушного потока и второе – свести к нулю трение опоры ветролопастей. Огромных размеров вертикальный ротор должен выполнить первую задачу, а вращающаяся турбина на магнитной подушке – вторую.

О второй задаче надо сказать более подробно. Вращение без трения достигается за счет магнитной левитации. Весь вертикальный роторный блок при вращении поднимается на своей оси и совершенно не касается нижнего опорного подшипника. Он установлен только для старта, для разгона турбины. Как только она набирает обороты, становится как бы невесомой и отрывается от подшипника. В результате трение сводится к нулю, если не считать трения самой турбины о воздух.

Гигантская турбина очень чувствительна и реагирует на малейшее дуновение ветерка. Такая способность подниматься во время вращения за счет магнитной левитации давно занимала ученые и изобретательские умы планеты. Это такое явление, при котором любая вещь или предмет, имея вес, отрывается от поверхности и парит в пространстве без всякого применения отталкивающей силы.

В проекте Мазура виден «плавающий» ротор на магнитной подушке, а вместо генератора установлен линейный синхронный двигатель. Ветрогенератор на магнитной подушке множеством лопастей максимально захватывает воздушный поток. По предположению, такая турбина будет вырабатывать электроэнергию по сказочно мизерной цене.

Это, конечно, лишь часть необычных для традиционного взгляда проектов. Некоторые из них, например, относящиеся к воздушной ветроэнергетике, уже успешно используются. Некоторым – еще предстоит найти свое место в истории. Понятно одно – на традиционных ветряках ветроэнергетика вовсе не заканчивается, она, как и любое направление техники, неуклонно продолжает развиваться.

ИНВЕРТОРЫ ДЛЯ КРУПНЕЙШЕЙ СОЛНЕЧНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ РОССИИ

Электрощит Самара поставил фотоэлектрические инверторы на крупнейшую в России солнечную электростанцию

В ноябре энергетическая компания «Т Плюс» ввела в эксплуатацию самый масштабный в России солнечный парк с двумя электростанциями, построенными на западе Оренбургской области в Новосергиевке и Сорочинске. СЭС «Уран» мощностью 60 МВт стала самой мощной в России.

Электрощит Самара поставил 38 блочно-модульных инверторных установок на площадки строительства солнечных станций. Электротехническое оборудование для крупнейшего солнечного парка России произведено отечественным предприятием с высоким уровнем локализации и соблюдением всех стандартов технологических и производственных процессов.

Блочно-модульные инверторные установки (БМИУ) преобразуют постоянный ток в переменный с промышленной частотой 50 Гц. БМИУ представляет собой блочно-модульное утепленное здание, где размещаются сетевые фотоэлектрические инверторы, преобразующие трансформаторы, оборудование для распределения электроэнергии и мониторинга технологических процессов, а также системы жизнеобеспечения.

БМИУ, которые Электрощит Самара поставил для солнечных электростанций в Оренбургской области, — инновационная для российского рынка разработка. Инженеры предприятия предложили решения, которые предусматривают использование до трех инверторов номинальной мощностью 800 кВА. Это дает возможность нарастить общую выходную мощность одного БМИУ до 2400 кВА. Усовершенствованная конструкция фотоэлектрических инверторов позволяет увеличить плотность мощности, повысить удобство и безопасность обслуживания.

«На сегодняшний день строительство объектов альтернативной энергетики — неотъемлемая часть развития энергосистемы страны. Это важно с точки зрения не только энергетической эффективности, но и безопасности. Для Электрощит Самара участие в подобных проектах — это возможность продемонстрировать компетенции и опыт в решении комплексных непростых задач, стоящих при строительстве солнечных станций», — комментирует президент Электрощит Самара Эрик Бриссе.

Председатель правления ПАО «Т Плюс» вручил благодарственное письмо Электрощит Самара за вклад в строительство солнечных станций в Оренбургской области.  

Адрес новости

УПРАЖНЕНИЯ СНИМАЮЩИЕ БОЛЬ ПРИ ОСТЕОХОНДРОЗЕ И РАДИКУЛИТЕ. БЕСПЛАТНЫЙ ВИДЕО КУРС

Упражнения снимающие боль в пояснице, проходит остеохондроз, радикулит. БЕСПЛАТНЫЙ ВИДЕО КУРС

Стоимость путевок в Белокуриху!Цены для пенсионеров снижены! Поможем выбрать путевку всанаторий! Акция!Цены для пенсионеров снижены! Поможем выбрать путевку в санаторий! Акция!белокуриха-санатории.рфПерейтиЯндекс.Директ

Нередко те люди, которые испытывают боль в спине, отмахиваются от этой проблемы, объясняя это тем, что это связано с сидячей работой, или перетрудился, отлежал. Считают, что это пройдет само собой. И хорошо, если это проходит действительно так. Но если у Вас болит спина, это повод для обращения прежде всего к врачу, потому боли в спине, это как правило, симптомы неправильного образа жизни и развиваются вместе с заболеванием. Для кого-то боль в спине считается временным явлением, а кто-то страдает от хронических болей, которые негативно влияют на все аспекты жизни.

Нужно иметь здоровую спину и правильную осанку. А для этого существуют простые способы избавления от болей в спине, которые помогут улучшить свое здоровье. Это физические упражнения, которые помогут избавиться от болей в спине, а конкретно - в пояснице. Они помогут в лечении радикулита, остеохондроза, при грыже диска.

Существуют много способов избавления от болей в спине, но эти упражнения разработаны доктором Евдокименко, полностью безопасны. Но если какое-то из упражнений приносит Вам боль, значит Вам оно не подходит, и делать его не нужно.

Комплекс упражнений имеет противопоказания:

• переломы, свежие травмы;
• - болезнь с поднятием температуры;
• - после операций, надо дождаться выздоравления;
• - беременным и женщин в в критические дни;
• - при тяжелых заболеваниях сердца;
• - после перенесенного инсульта

Упражнения можно делать до нескольких раз в день, на протяжении 3 недель, но по желанию можно продолжить до 2-3 месяцев. Самое минимальное время - 1 неделя, при учете перечисленных выше противопоказаний. 

ОСТЕОХОНДРОЗ ПОЗВОНОЧНИКА НАЧАЛО МНОГИХ БОЛЕЗНЕЙ.

ОСТЕОХОНДРОЗ    ПОЗВОНОЧНИКА - НАЧАЛО МНОГИХ БОЛЕЗНЕЙ.

КАК УЗНАТЬ, ЧТО ВАША СПИНА НУЖДАЕТСЯ В ЛЕЧЕНИИ?

Сначала боли в пояснице, за грудиной, в шейном отделе могут проходить сами по себе. Но потом неприятные симптомы повторяются всё чаще. Ваша спина быстро устаёт, появляется онемение рук и ног – всё это случается, когда болезнь запущена.

В позвоночнике находиться спинной мозг, вдоль него проходит вегетативная нервная цепочка, которая регулирует деятельность всех внутренних органов, эндокринных желез. Больной позвоночник может негативно действовать на работу почек, печение, желудка и даже в целом нарушать гармонию нашего организма. Это приводит к появлению многих тяжёлых заболеваний, на первый взгляд с позвоночником никак не связанных.

Остеохондроз может отрицательно повлиять на:

-руки

-лёгкие

-сердце

-желудок

-печень

-почки

-мочевой пузырь

-кишечник

-половые органы

-ноги

-прямую кишку.

ПОЭТОМУ, ЕСЛИ БОЛЬ В СПИНЕ НАЧИНАЕТ «ПОДНИМАТЬ ГОЛОВУ», НУЖНО ПРИНИМАТЬ МЕРЫ!

КТО МОЖЕТ ЗАБОЛЕТЬ ОСТЕОХОНДРОЗОМ?

Как правило, это:

·         Люди, ведущие сидячий образ жизни.

Такой неутешительный прогноз относится к кассирам, водителям, диспетчерам,  офисным служащим и даже сторожам.

·         Люди, чья работа связана с поднятием тяжестей.

Это строители, штангисты, торговцы на рынках, грузчики, силовые гимнасты.

·         Ещё одна категория- чревоугодники.

Для людей с избыточным весом остеохондроз – «профессиональное» заболевание.

·         Кто в детстве болел сколиозом.

Им в юности следует опасаться постсколиотического остеохондроза.

·         Кто подвержен постоянным стрессам- тоже в группе риска.

·         Стрессовая ситуация может спровоцировать болезнь. И особенно шейный остеохондроз. Дело в том, что в шейном отделе рядом с позвоночником проходят питающие мозг артерии. Смещение межпозвонковых дисков сдавливает их, появляются головные боли, головокружения. Отсюда вспыльчивость, депрессия, тревожное состояние. Мышцы шеи напряжены –постоянная боль провоцирует депрессию, а депрессия- новые неприятные ощущения.

·         Бесплатный курс по лечению болей в пояснице

·         http://ohnet.ru/info/vasvassh/freewaist

ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ КОТОРЫЕ ПОТЕРЯЛИ

ГЭС, которые мы потеряли

Большая гидроэнергетика не может развиваться без масштабных комплексных территориально-промышленных проектов. Однако опыт подобных мегастроек советского периода в настоящее время не реализуется.

Установленная мощность гидроэлектростанций в мире на 2017 г. составила 1267 ГВт. При этом за 2017 г. введено порядка 22 ГВт новых мощностей на всех типах электростанций, в том числе на ГЭС – 3,2. Мировая выработка чистой электроэнергии ГЭС в мире достигла порядка 4200 ТВт-часов.

«Вечный» двигатель гидроэнергетики

В России, обладающей вторым в мире потенциалом гидроресурсов, общая мощность ГЭС превышает 50 ГВт, они вырабатывают порядка 17 % всей электроэнергии в стране, или 98 % электроэнергии на основе ВИЭ.

В 1960?е гг. теоретический потенциал гидроэнергетики на территории России был оценен в 2900 млрд кВт-ч годовой выработки электроэнергии, или 170 тыс. кВт-ч на 1 кв. км территории. Из них потенциал крупных и средних рек составляет 2400 млрд кВт-ч, технически возможный уровень использования потенциала – 1670 млрд кВт-ч годовой выработки, экономически целесообразный – 850 млрд кВт-ч. Реально используемый на сегодня потенциал на действующих ГЭС составляет не более 20 % от экономического потенциала.

Более половины мощностей ГЭС построено на реках Сибири. В Советском Союзе строительство мощных ГЭС позволило создать здесь крупные территориально-промышленные комплексы с энергоемкими предприятиями – алюминиевыми заводами, химическими, лесопромышленными, горнодобывающими и горно-обогатительными комбинатами. Сегодня становится понятным, что в условиях избытка генерирующих мощностей строить ГЭС без комплексного развития территорий не имеет смысла.

Дальнейшее развитие ГЭС намечено в «Программе развития гидроэнергетики России до 2030 года и на перспективу до 2050 года», которая была подготовлена по заданию ПАО «РусГидро» Институтом энергетической стратегии в сотрудничестве с рядом научно-исследовательских и проектных организаций. В целевом сценарии предлагаемой программы гидростроительства предусмотрен ввод до 2030 г. 15,5 ГВт новых мощностей на ГЭС, в период с 2030 по 2050 гг. – 25,0 ГВт. Суммарные вводы новых мощностей в целевом сценарии до 2050 г. составят 40,6 ГВт на ГЭС и 12,3 ГВт на гидроаккумулирующих электростанциях (ГАЭС). В консервативном сценарии предусмотрен ввод 12,2 ГВт новых мощностей на ГЭС до 2030 г., и в период с 2030 по 2050 гг. – 18,8 ГВт. Суммарные вводы новых мощностей в консервативном сценарии до 2050 г. – 31,0 ГВт на ГЭС и 12,3 ГВт на ГАЭС.

Программа обозначила горизонты развития отрасли, но насколько успешно они будут реализованы, учитывая заложенные в программу инвестиции (4978 млрд руб. на развитие ГЭС и 5737,6 млрд руб. – на развитие ГАЭС по целевому сценарию)?

«Я участвовал в июньском заседании в Госдуме, где обсуждались проблемы развития гидроэнергетики, – рассказывает заместитель директора по научной работе Инженерно-строительного института Санкт-Петербургского политехнического университета, заслуженный энергетик РФ, профессор Виктор Елистратов. – Общий вывод экспертов был таков: отсутствие стратегии развития экономики, особенно в Сибири и на Дальнем Востоке, не дает перспектив отраслевого развития. Гидроэнергетика позволяет использовать водные ресурсы комплексно, и это является ключевым для развития сопутствующих отраслей, соответственно, и для соинвестирования в создание новых ГЭС».

Строительство новой ГЭС – это привлечение огромных ресурсов, необходимость создания водохранилищ с затоплением значительных по площади территорий, но в то же время – возможность использовать их для хозяйственного и промышленного водоснабжения, орошения, развития рыбноых хозяйств, водного транспорта, защиты территорий от паводков, ежегодный ущерб от которых оценивается в десятки миллиардов рублей. В условиях советской экономики вопросы строительства новых ГЭС решались в русле общего социально-экономического развития страны, а сами ГЭС с более дешевой электроэнергией были локомотивами создания территориально-промышленных комплексов и развития территорий. Сейчас ситуация иная, и основной груз инвестиций лежит на ПАО «РусГидро».

Общие проблемы развития гидроэнергетики отметил Борис Богуш, первый заместитель генерального директора – главный инженер ПАО «РусГидро» на круглом столе в рамках Российской энергетической недели 2018 г. По его словам, кластерная схема, в которой есть генерация, передача энергии и потребитель, разбалансирована. Кроме того, не до конца проработана нормативная база по объектам создания водохранилищ, нет четких регламентов по культурному наследию, созданию службы заказчика и схем финансирования. Это все резко ограничивает эффективность проектов, каждый из которых становится «подвигом в условиях правовой неопределенности».

Гидроэнергетика без ГАЭС

«Согласно данным мировой статистики, на сегодняшний день регулирование энергосистемы может проводиться только с помощью гидроаккумулирующих электростанций. Наличие ГАЭС позволяет эксплуатировать атомные и тепловые электростанции, а также электроустановки, использующие энергию солнца и ветра, в наиболее эффективных режимах и оптимизировать работу энергосистемы в целом. ГАЭС – наиболее эффективный инструмент обеспечения энергобезопасности и энергоэффективности», – отметил на этом же круглом столе Олег Лушников, исполнительный директор Ассоциации «Гидроэнергетика России».

В общей энергосистеме ГАЭС играют не только роль мощных аккумуляторов, сглаживающих пики и провалы в энергопотреблении, но и предоставляют системные услуги энергосистеме: регулируют частоту и напряжение, участвуют в предоставлении реактивной мощности, обеспечивают нагрузочный резерв за счет высокоманевренного оборудования, могут в течение двух минут заместить аварийную потерю целого блока ТЭС – а это 500?800 МВт мощности.

По расчетам, в устойчивой энергосистеме объемы маневренных мощностей ГАЭС должны составлять 10?15 %. В Европе по мере развития атомной энергетики были построены 172 ГАЭС, а с учетом и увеличения мощностей ВИЭ в ближайшее время будут введены в строй еще 20 ГВт ГАЭС – без этого важного элемента надежности регулировать электросеть будет невозможно. Для поощрения строительства новых ГАЭС в промышленных масштабах во всем мире применяются различные меры господдержки в виде субсидий, налоговых льгот для поставщиков оборудования и тарифных льгот на поставку энергии. Кроме того, разница между стоимостью энергии в пиковые и провальные (ночные) периоды достигает 5?7 раз, что обеспечивает рентабельность ГАЭС.

В Советском Союзе планировалось создание ГАЭС общей мощностью порядка 9,0 ГВт, упомянутая Программа развития гидроэнергетики предусматривала строительство четырех станций в европейской части страны. Пока построена только Загорская ГАЭС мощностью 1200 МВт, которая работает около 4 тыс. часов в год и при этом является планово убыточной с ежегодными убытками в 200?300 млн руб., в основном из?за недифференцированных тарифов. Складывается впечатление, что она не нужна энергосистеме! Говорить в этих условиях о строительстве новых мощностей ГАЭС не приходится.

Малым ГЭС нужны инвесторы

Количество действующих малых ГЭС (до 25 МВт) по всей стране к началу 1950?х гг. достигло 6,6 тыс. Сегодня их насчитывается несколько сотен: отечественная электрификации второй половины прошедшего века сделала малую гидрогенерацию практически невостребованной, а современная тарификация – не слишком выгодной для собственника.

Количество малых ГЭС в РФ начало понемногу прирастать только за последние десятилетия: с 70 гидроэлектростанций в начале 1990?х гг. до нескольких сотен в настоящее время. В основном они используются для местного автономного энергоснабжения в изолированных и труднодоступных районах или в качестве дополнительного источника в системах распределенной генерации. Речь идет не только о строительстве новых, но и о восстановлении и модернизации ранее построенных станций. К примеру, из почти ста действующих сегодня ГЭС мощностью менее 10 МВт более трети были построены в период 1900?1960 гг.

При всей привлекательности малой гидроэнергетики, оказывающей минимальное воздействие на окружающую среду, процесс ее восстановления сдерживает недостаточная инвестиционная привлекательность проектов. Убедительный пример – каскад малых ГЭС на реке Оредеж в Лен­области, которые были построены в 1950?е гг. и остановлены в 1973 г., а их оборудование демонтировано. В 2009 г. гидротехнические сооружения каскада с потенциальной мощностью около 2 МВт были переданы в долгосрочную аренду компании «Норд Гидро», которая так и не реализовала его восстановление.

Между тем, ежегодный потенциал малой гидрогенерации в РФ оценен в размере 60 млрд кВт-ч, из которых в настоящее время используется на более 1 %. По мнению экспертов, есть множество водных объектов, где можно было бы не только восстанавливать, но и строить малые ГЭС без особых затрат: на ирригационных сооружениях, водохранилищах, водоочистных комплексах, судоходных сооружениях, промышленных стоках – везде, где существует необходимый естественный или искусственный перепад уровней воды.

Перспективы для гидроэнергетиков

Спрос на специалистов-гидро­энергетиков тоже можно считать показателем развития отрасли. В Санкт-Петербургском политехническом университете после объединения в рамках Инженерно-строительного института четырех кафедр в одну – гидротехнического и водохозяйственного строительства, на нее ежегодно набирают не более 60 студентов. Ранее из 215 абитуриентов гидротехнического факультета почти половина обучалась по специальностям гидротехники и гидроэнергетики.

«Да, ГЭС строится меньше, но гидротехника – это и строительство всевозможных подпорных сооружений, водохозяйственных систем, систем технического и другого водоснабжения, водообеспечения АЭС», – говорит Виктор Елистратов.

По словам профессора, с участием кафедры для освоения шельфовых месторождений сейчас развивается технология проектирования обоснования параметров плавучих и офшорных ветроэлектростанций. Эта работа позволяет задействовать опыт специалистов бывшей кафедры морских и воднотранспортных сооружений. Кроме того, Политех, ЦНИИ конструкционных материалов «Прометей» и Технологический университет Лаппенранты (Финляндия) работают над совместным проектом эффективных систем энергоснабжения в Арктике на основе ВИЭ.

«Компетенции специалистов-гидроэнергетиков сейчас востребованы в ветро-, био- и солнечной энергетике, потому что один из важнейших элементов в создании такого рода объектов – правильно научить студентов оценивать ресурсы возобновляемого источника, а он, вопреки действующим мифам, предсказуем», – уверяет Виктор Елистратов.

По его мнению, отечественный спрос на ВИЭ растет: первый сетевой ветропарк мощностью 37,5 МВт пущен весной этого года в Ульяновской области, там же строятся еще два сетевых ветропарка по 50 МВт каждый. Только за последние два года построено более 300 МВт солнечных фотоэлектрических электростанций.

«Государственным планам развития гидроэнергетики, и в особенности ГАЭС, мешают избытки генерации, которые обеспечены устаревшими и малоэффективными ТЭС, эксплуатация которых продолжается в силу определенных социально-экономических условий. Но по мере выработки эксплуатационного ресурса этих мощностей они будут заменены на новые – и одними из них станут возобновляемые источники», – подытожил эксперт.

Татьяна РЕЙТЕР

СОЛНЕЧНОЕ БУДУЩЕЕ БИОТОПЛИВА

МЭА предрекла биотопливу солнечное будущее

Новая биоэнергетика станет ведущим направлением роста для сектора возобновляемых источников энергии (ВИЭ) до 2023 года, свидетельствуют данные вышедшего на днях отчета Международного энергетического агентства (МЭА), на ее долю придется 30% роста потребления возобновляемой энергии в мире. Она также останется ведущим источником ВИЭ с долей 46% в 2023 году (сейчас — 50%, снижение доли произойдет за счет роста других видов ВИЭ, см. диаграмму). На данный момент лидером вводимых мощностей среди всех видов ВИЭ является солнечная электрогенерация (половина новых мощностей в мире появляется в Китае, за ним следуют США и Индия). Авторы исследования подчеркивают важность развития биоэнергетики не только для снижения выбросов парниковых газов, но и для решения ряда других экологических проблем, в том числе загрязнения воздуха и почв отходами, которые можно переработать. Одновременно они отмечают, что биоэнергетика должна быть социально приемлемой, в частности в вопросе использования сельскохозяйственных земель при производстве энергетических культур.

МЭА также прогнозирует дальнейший рост ВИЭ, доля которых в ближайшие пять лет составит около 40% от всего нового энергопотребления и 70% в объеме нового потребления электричества (так что к 2023 году доля ВИЭ, включая гидроэнергетику, в электрогенерации достигнет 30% от общего объема от уровня 24% 2017 года). В секторе транспорта и отопления успехи ВИЭ будут заметно более скромными — прежде всего из-за более слабых мер господдержки и дополнительных, в том числе технических, барьеров, однако, как предполагает МЭА, в этих секторах также будет расти роль биоэнергетики.

Лидером в области развития ВИЭ в мире остается Китай, стремящийся декарбонизировать экономику, одновременно снизив показатели загрязнения воздуха. Он и станет основным потребителем ВИЭ в мире, обойдя ЕС к 2023 году. На данный момент из всех крупных энергопотребителей доля ВИЭ наиболее высока в Бразилии, где почти 45% приходится на био- и гидроэнергетику. РФ упоминается в отчете преимущественно в разрезе гидроэнергетики, входя в пятерку стран—лидеров по введению новых мощностей в этом секторе. Одновременно с этим аналитики МЭА отмечают крайне низкую роль ВИЭ в теплогенерации в РФ (не более 2,5% к 2023 году) из-за отсутствия господдержки этого сектора.

РЕЗУЛЬТАТЫ ПОДДЕРЖКИ ВИЭ

Зампред председателя «НП Совет рынка» рассказал о результатах программы поддержки ВИЭ в электроэнергетике

Член Правления - заместитель Председателя Правления Ассоциации «НП Совет рынка» Oлeг Бapкин принял участие в VII ежегодной конференции «Будущее возобновляемой энергетики», организованной газетой «Ведомости».

В рамках сессии «Продление программы поддержки ВИЭ на горизонте до 2035 года: как соблюсти баланс интересов?» он выступил с презентацией «Результаты программы поддержки ВИЭ в электроэнергетике».

«Мы действительно эту тему обсуждаем давно, и конференция, которую мы проводили октябре на площадке Ассоциации «НП Совет рынка» со всеми заинтересованными сторонами, дала возможность подробно разобрать все аспекты развития ВИЭ. Промежуточные итоги действующей программы уже есть, конечно остались развилки и доработки, но это вопрос ближайших дискуссий. Начнем с текущих результатов конкурсных отборов проектов ВИЭ на оптовом рынке в 2013-2018гг., по результатам которых с победителями конкурса заключаются договоры предоставления мощности на оптовом рынке. Из запланированных к отбору 5 426 МВт установленной мощности, без ТБО, отобрано 5 197 (96%). По результатам отборов проектов ВИЭ можно говорить о привлекательности механизма ДПМ для инвесторов в ВИЭ. По нашим оценкам, за 2014-2038гг. суммарный объем платежей по указанным договорам составит около 1,79 трлн рублей, большая часть из которых – 70% – уйдет на возврат инвестированного капитала и обеспечение дохода на вложенный капитал», - сказал Олег Баркин.

Он также остановился на некоторых недостатках механизма поддержки ВИЭ на ОРЭМ, рассказав, что существующий механизм создает дополнительную нагрузку и перекрестное субсидирование на рынке электроэнергии и мощности (обычные потребители финансируют ВИЭ, ничего не получая взамен), не создает стимулов для дальнейшего повышения эффективности оборудования (гарантированная оплата через мощность), не создает стимулов поиска иных источников финансирования и иных рынков сбыта (в частности, не стимулирует экспорт), также ограничивает конкуренцию на отборах (за исключением СЭС в 2013-2014 гг. и ВЭС в 2017-2018 гг.) и не учитывает возможных технических ограничений в рамках энергосистемы. Не все виды ВИЭ развиваются в ожидаемых объемах и темпах, а запланированных объемов, по мнению инвесторов, оказалось недостаточно для полноценной локализации производства оборудования.

«Основные факторы исходя из которых нужно планировать следующий этап поддержки ВИЭ это, во-первых - целеполагание, во-вторых - ожидание и возможности инвесторов. Понятно, что, если объект не удовлетворит потребности инвесторов, инвестиций не будет. Создание условий справедливой конкуренции предполагает применение принципа нейтральности для отборов – как в отношении различных типов ВИЭ, так и в поддержании «сетевого паритета» следует выбрать наиболее экономически эффективное решение. Вывод, который мы предлагали сделать основой задачей следующего этапа, это создать отрасль ВИЭ конкурентоспособной, как на внутреннем, так и на внешнем рынке», - отметил заместитель Председателя Правления.

Так же он остановился на двух сценариях по объемам. Первый сценарий предусматривает ввод 10 ГВт установленной мощности на ОРЭМ, которые будут стоить рынку 1,8 трлн руб. за весь период реализации программы (1,35 трлн руб. – если будут льготы по налогам и стоимости финансирования). Второй сценарий предполагает 5,32 ГВт вводов мощностей на ОРЭМ, которые дадут 0,94 трлн руб. дополнительной нагрузки на рынок (0,72 трлн руб. при применении льгот по налогам и стоимости финансирования). Оба сценария предполагают ввод более 5 ГВт на смежных рынках.

«Есть еще четыре возможных подхода, о них никто сегодня не говорил, но я скажу: это когда ВИЭ ради экологии любой ценой, на самом деле, это скорее европейская стратегия и не про нас, второе - ВИЭ ради промышленности и энергетики, именно в этом контексте мы думали над своими, как нам кажется, сбалансированными предложениями, третье -ВИЭ ради  энергетики и экологии, этот подход мне нравится  больше, потому что здесь вопрос энергетики ключевой, а локализация не должна быть обязательным требованием, есть ещё и четвертый подход  о нём никто не говорил, но я скажу, это когда ВИЭ  ради  энергетики и рынка, вот  тогда вообще ни о какой следующий поддержке  можно не говорить, и рынок сам определит наиболее эффективную  технологию, но здесь сертификаты становятся критичным ресурсам, потому что именно они определяют объём,  сколько вообще нужно ВИЭ, и не исключено, что  только за счёт роста специального потребительского спроса на ВИЭ,  но это собственно и будет основным драйвером поддержки,  а дополнительная стоимость через 5 лет уже перестанет иметь значение и сравняется по цене», - подытожил  свое выступление Олег Баркин.

СОЛНЕЧНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ РОССИИ

Самые крупные солнечные электростанции в России

Пару недель назад были запущены две солнечные электростанции в Оренбургской области. Сорочинская СЭС, мощностью 60 МВт стала самым мощным объектом фотовольтаики, построенным в России. Вторая, Новосергиевская СЭС, мощностью 45 МВт, заняла вторую строчку в списке солнечных станций.

На конец третьего квартала 2018 года в Единой энергосистеме России было построено 320 МВт мощностей на основе энергии солнца. Запуск новых станций общей мощностью в 105 МВт, построенных в рамках федеральной программы по развитию возобновляемых источников энергии, таким образом увеличил совокупный объем построенной в ЕЭС России солнечной генерации более чем на треть. Новые СЭС стали первыми элементами инвестиционной программы ПАО «Т Плюс» в области возобновляемой энергетики «Солнечная система».

На момент пуска крупнейшей являлась другая построенная Т плюс станция — Орская СЭС им. Влазнева, состоящая из трех очередей общей мощностью 40 МВт. А самая мощная СЭС в мире на фотоэлементах находится в США — это две станции установленной мощностью 550 МВт каждая. На них установлено более 9 миллионов солнечных модулей.

Новосергиевская СЭС занимает площадь 92 гектара и установлено свыше 150 тысяч фотоэлементов. Все оборудование российского производства.

Солнечные модули, произведённые по разработанной «Хевел» гетероструктурной технологии (HJT). КПД солнечной ячейки таких модулей превышает 22%, что является одним из самых высоких показателей в серийном производстве в мире. Фотоэлементы выпущены на заводе ООО «Хевел» в Чувашии.

Впервые в России были разработаны солнечные элементы на основе технологии гетероперехода, которые совмещают в себе преимущества технологии тонких пленок (микроморфная технология) и технологии фотоэлектрических преобразователей на монокристаллическом кремнии.

Если Орская СЭС была построена на золоотвале Орской ТЭЦ, когда-то работавшей на угле, то новые гелиостанции возвели в полях, где раньше растили пшеницу. Таким образом земля получила новую жизнь.

Самая крупная солнечная электростанция — Сорочинская. Установленная мощность 60 МВт. Станция занимает площадь 120 гектар (это 170 футбольных полей) и на ней установлено 200 тысяч фотоэлементов.

Станции получили необычные имена в честь планет солнечной системы, так как вся инвестиционная программа называется «Солнечная система». Сорочинская называется «Уран», а Новосергиевская — «Нептун».

Металлоконструкции были поставлены из Калужской области, а электросиловая часть и системы управления прибыли из Екатеринбурга, Самары, Псковской области.

Общий вес металлоконструкций на этой станции — 3680 тонн (на Новосергиевской — 2813 тонн). Строительство началось в феврале этого (!!!) года, а запустили уже в ноябре!

В год новые станции позволят сэкономить до 40 тыс. тонн условного топлива — это почти 500 цистерн мазута или примерно 35 млн кубометров природного газа.

Мощностей двух станций хватит, чтобы «запитать» порядка 10 тыс. частных домохозяйств, и покрыть нагрузку Новосергиевского района и Сорочинского городского округа в полном объеме. Правда, не стоит забывать, что СЭС выдают свою продукцию исключительно на ОРЭМ, а не конкретным потребителям. К тому же поставки электроэнергии от СЭС не равномерны — только днем (ночью нет солнца, и станции сами «берут» из сети на собственные нужды), и варьируются от сезонов года.

На обоих станциях шаг между рядами – 8,6 метров, можно ездить на автомобилях. Наклон поверхностей – 34 градуса (на Орской СЭС – 33); это сделано не просто так, а после тщательных математических расчетов. Интересно, что от снега чистить панели не предполагается. Расчеты показывают, что станция будет давать ток даже под снегом.

До 2022 года «Т Плюс» планирует инвестировать в ВИЭ 8,5 млрд рублей и вывести на потовый рынок еще 70 МВт. А стоимость этих двух станций составила 10 миллиардов рублей.

НАСКОЛЬКО РОССИЯ ГОТОВА К РАБОТЕ ВИЭ

Насколько Россия готова к переходу на возобновляемые источники энергии // СТАТЬЯ

Поскольку на территории России размещены крупнейшие в мире запасы природного газа и вторые по величине запасы энергетического угля, неудивительно, что в переходе к использованию возобновляемой энергии Россия сильно отстает от мировых темпов. Хотя страна обладает огромным потенциалом использования ветряной и солнечной энергии, а также практически неограниченными земельными ресурсами, легкодоступные нефть, газ и уголь (не говоря уже о политическом влиянии государственных сырьевых компаний, таких, как «Газпром» и «Роснефть») мешают развитию на российском рынке «чистой» энергетики. Исключением является только гидроэнергетика.

Тем не менее, в последние годы необходимость более интенсивного перехода к использованию возобновляемой энергии стала все более активно признаваться на высшем уровне российского руководства. Президент Владимир Путин назвал возобновляемые энергоресурсы «верным направлением» развития мировой энергетики.

В прошлом году на эту тему так же однозначно высказался заместитель министра энергетики Алексей Текслер. «Возобновляемые источники энергии больше нельзя рассматривать как альтернативные, они уже стали традиционными, — заявил он. — Мы понимаем, что будущее за ними».

Однако, до широкого внедрения в России солнечной и ветряной энергии еще далеко. Если не считать гидроэнергетики, на долю которой приходится 51,5 гигаВатт энергии из приблизительно 53,5, вырабатываемых в России посредством «чистых» энергетических технологий, возобновляемые энергоресурсы составляют лишь 3,6 процента энергетического баланса страны.

Документы, отражающие официальную стратегию развития энергетики, предусматривают, что к 2030 году эта доля вырастет лишь до 4,9 процентов. Эти данные приводит Международное агентство по возобновляемым источникам энергии (IRENA).

Означает ли это, что готовность Путина и его правительства к переходу на новые источники энергии остается лишь красивыми словами? Хотя между оптимистическими заявлениями российских политиков и реальным положением дел существует значительная разница, развитие инфраструктуры и интерес, проявляемый иностранными инвесторами, говорят о значительном прогрессе в сфере возобновляемой энергетики в России. Остается лишь вопрос, насколько быстро Россия сможет двигаться по пути, который она для себя обозначила.

Российский рынок возобновляемых энергетических мощностей растет
Система тендеров простимулировала приток инвестиций в российскую возобновляемую энергетику. Хотя у многих аукционов возникли сложности с набором заявок на участие, многое свидетельствует о постепенном прогрессе. За период 2013-2016 годов были проведены тендеры на производство примерно 2 гигаВатт возобновляемой энергии, в то время как за один только 2017 год всего за один раунд было проведено торгов на 2,2 гигаВатт ветряной, солнечной и малой гидроэнергии благодаря неожиданно активному участию энергетических компаний. На аукционе, проведенном в июне этого года, были заключены контракты по 39 проектам с общей мощностью 1,08 гигаВатт.

Прошлый год также был отмечен приходом на энергетический рынок проектов по производству энергии из отходов: контракты получили пять проектов общей мощностью в 335 мегаВатт. Однако, тендер 2018 года на энергию, преобразуемую из отходов, оказался неудачным. В докладе юридической компании King & Spalding отмечается, что новые требования к участникам о предоставлении гарантий исполнения (не предъявлявшиеся в 2017 году) стали причиной отказа многих компаний от участия. King & Spalding прогнозируют, что на новых аукционах на производство энергии из отходов эти требования скорее всего будут снят. Помимо этого, правительство примет и иные меры, благоприятствующие развитию мусороперерабатывающих предприятий в будущем.

«Сборы, взимаемые с этих предприятий, будут в 7 раз ниже, чем с других промышленных предприятий благодаря минимальному негативному воздействию, оказываемому ими на окружающую среду, — говорится в сентябрьском докладе фирмы. — При этом налоги, взимаемые с предприятий по захоронению отходов, вырастут к 2025 году на 15 процентов. Целью этого является сделать переработку мусора более привлекательными бизнесом».

Местный компонент: непопулярно, но эффективно?
Иностранные разработчики постоянно сталкиваются с проблемой высоких требований к содержанию местного компонента, необходимого, чтобы компания могла претендовать на оптимальные тарифные ставки — основное условие долгосрочного существования многих российских компаний в сфере возобновляемой энергетики. Доля оборудования российского производства, необходимая для того, чтобы избежать штрафов, на начальном этапе существования аукционной ... Читать далее