Ветроэнергетический потенциал Калининградской области


                     Балтийская Государственная Академия
                           Рыбопромыслового флота



                                   Реферат
           Ветроэнергетический потенциал Калининградской области.

                                       Выполнили:
                                       студент группы МГ-22 Исаков Евгений
                                       студент группы МГ-22 Щербаков Антон

                                       Проверил:



                              Калининград 2001


                                 Оглавление
Введение
История вопроса  4
Климатические условия  4
Возможные решения      5
Зеленоградская ВЭС     6
Проблемы    6
Заключение
Список использованной литературы

                                  Введение

    Для большинства жителей нашей области не является секретом то, что  97-
98% электрической энергии мы получаем из России. На лицо зависимость  нашего
региона от энергоресурсов Центральной России, а  также  таможенной  политики
соседних государств, через чью территорию происходит транзит  электроэнергии
и углеродного топлива.
    Поэтому в ближайшее время  актуальным  остаётся  вопрос  о  создания  в
регионе собственных источников электрической энергии. И  здесь,  в  условиях
дефицита собственных энергетических  ресурсов,  в  первую  очередь,  следует
обратить внимание на использование возобновляемых нетрадиционных  источников
энергии,  под  которыми   понимаются,  прежде   всего,   ветроэнергетические
источники.  Опыт  зарубежных  стран,  столкнувшихся  с  такой  же  проблемой
показывает эффективность использования  энергии  ветра.  В  ряде  приморских
государств,   например,   в   Бельгии,   Голландии,   Дании   ветроустановки
распространены очень широко, особенно в фермерских хозяйствах и на  хуторах,
не включенных в единую энергетическую систему и обходящихся  своими  силами.
Доля ветроэнергетических установок  (ВЭУ)  в  некоторых  странах,  где  есть
соответствующие климатические условия, очень велика.
    Имеет  ли  возможности  Калининградская   область   использовать   свой
ветроэнергетический   потенциал   для    решения    накопившихся    проблем.
Оказывается, по оценкам экспертных и проектных компаний,  таких  как  TACIS,
«Folkecenter», «Иннотек» наш регион обладает огромным (около 1300 МВт -  это
двойная    норма    сегодняшнего    общего    энергопотребления     области)
ветроэнергетическим потенциалом Это объяснятется прежде всего  особенностями
нашего географического положения как приморского края

                               История вопроса

    Об использовании энергии ветра для  выработки  электроэнергии  в  нашем
регионе говорят уже давно.  Первые  исследования  в  этом  направлении  были
проведены Н.С. Орловой (КГУ) в рамках своей диссертации «Потенциал  ветряной
энергии в Калининградской области». В этой работе были собраны и  обработаны
данные ветрового режима за период времени с 1963 по 1985 годы. В  дальнейшем
более подробная характеристика ветрового режима региона была дана в  учебном
пособии  С.Н.  Тупикина  и   Н.С.   Орловой   «Ветроэнергетическне   ресурсы
Калининградской  области».  Значительную  роль  в  развитии  идеи  установки
ветрогенераторов в Калининградской области сыграли  разработки,  выполненные
в проекте  Tacis  «Программа  энергоснабжения  Калининградской  области».  В
разделе «Возобновляющиеся источники энергии» были рассмотрены  потенциальные
участки  для  строительства  ВЭС,  выполнен  экономический  анализ  создания
ветропарка мощностью 20-25 МВт. Важным итогом этого этапа работы  был  вывод
о том, что область обладает значительным ветроэнергетическим потенциалом,  и
применение ветроустановок  позволит  облегчить  целый  paд  проблем  региона
(энергетических и экологических).



                            Климатические условия

    Преобладающие в  Калининградской  области  западные  и  северо-западные
ветры, связанные с  приходом  циклонов  с  Атлантического  океана,  свободно
проносятся через своеобразный «балтийский коридор» над морем и  налетают  на
побережье области, проникая затем в глубь её территории. Равнинный рельеф  и
отсутствие крупных возвышенностей, которые могли  бы  служить  барьером  для
воздушных  потоков  с  запада,  способствуют  этому,   т.к.   Вармийская   и
Виштынецкая возвышенности,  располагающиеся  вдоль  южной  границы  области,
имеют широтное простирание.
    Ветровой режим Калининградской области, как показывают расчеты,  весьма
благоприятен   для    практического    использования    ветроэнергетического
потенциала. Средние скорости ветра,  по  данным  метеостанции  в  Балтийске,
составляют в течение года от 4,8 до 6,1 м/с,  однако  максимальные  значения
во время штормов достигают 25 -  30  м/с  и  даже  более.  Самыми  ветреными
являются осень и зима, когда  происходит  усиление  ветров  и  повышение  их
повторяемости. В другие сезоны ветры в целом  менее  сильны,  но  достаточно
стабильны, что должно обеспечивать постоянную работу ветровых установок.
    Анализ   распределения    ветровых    характеристик    на    территории
Калининградской области позволяет выделить три зоны ветровой активности.
    - В первую зону с активной ветровой деятельностью  входит  полоса  суши
вдоль  морского  побережья,  включая  Самбийский  полуостров,   Куршскую   и
Вислинскую косы, а также побережье  Куршского  и  Калининградского  заливов.
Эта зона занимает относительно небольшую площадь по сравнению с другими,  но
обладает,   по   расчетам   специалистов,   наивысшим    ветроэнергетическим
потенциалом, составляющим более 300 Вт/м2 на высоте над землей  10  м  и  до
600 - 700 Вт/м2 - на высоте 50 м.
   - Вторая зона со средней  ветровой  активностью  располагается  восточнее
первой  примерно  до  линии  Советск  –  Черняховск   -   Правдинск.   Здесь
ветроэнергетический потенциал, по  расчетам,  несколько  ниже  и  составляет
примерно 200 - 300 Вт/м2 на высоте 10 м и около 400 - 600 Вт/м2 - на  высоте
50 м.
    -  Третья  зона  с  малой  ветровой  активностью  наиболее  удалена  от
побережья и занимает всю  восточную  половину  территории  области.  Уровень
ветроэнергетического потенциала здесь на высоте 10 м снижается до 100 -  200
Вт/м2.


                              Возможные решения

    Приведенные характеристики показывают, что практически  вся  территория
Калининградской   области    обладает    значительным    ветроэнергетическим
потенциалом (более 100 Вт/м2), позволяющим использовать  энергию  ветра  для
получения электроэнергии. Но наиболее эффективно это  можно  осуществлять  в
прибрежной  зоне,  где  ветроэнергетический  потенциал  особенно  высок.  По
оценкам специалистов,  технические  возможности  современных  ВЭУ  в  районе
Балтийска позволяют довести расчетную выработку электроэнергии до  8,8  МВт,
а в районе Пионерского - no 7,9 МВт в год.
    1. Мы должны обратить наши  усилия  на  создание  сети  ветропарков  на
территории области в тех местах, где ветроагрегаты не будут создавать  помех
для людей и животного мира. В настоящее время в стадии реализации  находится
совместный Датско-российский проект по строительству парка ветроагрегатов  в
районе поселка Куликово. С Датской стороны в нем принимает  участие  Датское
энергетическое агентство и энергетическая компания «Спас», с Российской  ОАО
«Янтарьэнерго».
    Уже смонтированы и находятся в работе один агрегат, мощностью 600 кВт и
четыре агрегата, мощностью 225 кВт. Еше будет смонтировано  —  16  агрегатов
по  225  кВт.  Таким  образом,  общая  мощность  первого  ветропарка  должна
составить 5,1 МВт. Это позволит уже в ближайшем будущем заместить  около  1%
потребляемой электроэнергии области. Безусловно, этот проект имеет  реальные
перспективы  и  является  первым  большим  шагом  в   объединении   научных,
технических,  экономических,  финансовых   и   политических   структур   для
использования экологически чистых источников энергии в регионе.
    Как  уже  упоминалось  ранее  ветроэнергетический   потенциал   области
оценивается  в  1,8  млрд.  кВт  часов  в  год  с  возможностью   размещения
ветроэлектрическвх станций общей установленной  мощностью  свыше  1300  МВт.
Наиболее благоприятным по  силе  и  постоянству  ветров  является  побережье
Бапгийского моря и его заливов. В Калининградской области освоение  ветровой
энергии   экономически   целесообразно   путем    строительства    системных
ветроэлектрических  станций  (ВЭС)  с  выдачей  мощности  в   энергосистему.
Дальнейшее освоение ветровой энергии будет  сосредоточено  на  строительстве
нескольких коммерческих ветроэлектрических станций обшей  мощностью  до  200
МВт, причем приоритетным будет размещение их на шельфе  Балтийского  моря  в
офшорной зоне. Однако строительство этих станций ввиду их высокой  стоимости
недоступно только Калининградским компаниям и  вероятнее  всего  реализовать
эти  задачи  под  силу  международным  компаниям  на  основе  кооперационных
инвестиций. Первые  шаги  по  освоению  потенциала  ветровой  электроэнергии
начаты  совместно  с  датскими  компаниями  на  уровне  пилотных  совместных
инвестиционных проектов при  поддержке  Датского  энергетического  Агентства
Минэкоэнергегики     Королевства     Дания.      Установленная      мощность
ветроэлектрических установок ОАО "Янтарьэнерго" составляет 1,5 МВт,  которые
выработали в период с 1998 по 2000 год 2,6 млн. кВт часов. Для  производства
такого количества электроэнергии потребовалось бы сжечь более  1  тыс.  тонн
условного  топлива.  Ветроэлектрические  установки   на   сегодняшний   день
являются  абсолютно  чистыми   в   экологическом   отношении   генерирующими
производствами  электроэнергии,  и  в  процессе   освоения   энергетического
потенциала   нетрадиционных   возобновляемых   источников   в   области   им
принадлежит будущее.

    2. Второй проект по созданию ветропарка из 15  агрегатов  мощностью  по
800 кВт каждый в районе г.  Балтийска  находится  в  стадии  согласования  с
Администрацией области. При положительном решении этого вопроса,  Балтийский
городской  округ  и   главная   база   флота   получат   надежный   источник
электрической энергии в особо опасный осенне-зимний  период.  Хотя  в  нашей
области усиление ветра до шквалистого можно ожидать в любое  время  года,  и
такая аварийная  ситуация  произошла  27  августа  2001  года,  когда  из-за
сильного ветра были повреждены  опоры  линий  электропередачи  и  населенные
пункты прибрежной зоны, в том числе и Балтийск остались без света более  чем
на пятнадцать часов. К счастью, в это время  не  было  операций  в  лечебных
учреждениях и не случилось ничего, угрожающего жизни людей.  Ведь  резервные
источники энергии, не смотря  на  неоднократные  предупреждения  со  стороны
Управления,  до  настоящего  времени  на  объектах,   категория   надежности
электроснабжения которых первая или вторая, отсутствуют. А 12МВт -  это  50%
зимней нагрузки города Балтийска, т.е.  стопроцентное  обеспечение  объектов
жизнедеятельности и боевой готовности сил флота.  Благоприятным  является  и
то обстоятельство, что кредит под этот проект дается на  длительный  срок  и
под вполне приемлемый процент.  Хочется  верить,  что  никакие  субъективные
причины   не   помешают   реализации   этого   перспективного   проекта,   а
администрация области будет всячески содействовать  созданию  альтернативных
источников электрической энергии. Не следует  также  забывать  и  того,  что
парк ветроагрегатов, построенный в  Балтийске,  в  любых  экономических  или
политических ситуациях останется на нашей земле.



                             Зеленоградская ВЭС

    Первая  ветроэлектрическая  установка  ветропарка  на  начальном  этапе
введена в эксплуатацию в мае 1998 года.  Номинальная  мощность  установки  -
600 кВт, выработано за этот период до конца  2000  года-2,3млн.  кВт  часов.
Ветроэлекгрическая установка  работает  полностью  в  автоматическом  режиме
(САУ МП)  и  управляется  бортовым  компьютером.  Вся  информация  о  работе
установки  (мощность,  выработка,  технические  показатели   работы   узлов)
переда«сея по системе сотовой связи на диспетчерский пункт с распечаткой  на
дисплее.  Остановка  и  запуск  автоматизированы.  В  случае   неисправности
проводится компьютерный тест с  выявлением  причин,  ведется  автоматический
мониторинг и анализ отказов. Второй этап ветроэлектрической станции  ВЭС-5,1
МВт  находится  в  стадии  строительства  и  состоит  из  20   ВЭУ-225   кВт
производства Датской компании «Vestas». Среднегодовая производительность  II
очереди около 8 млн. кВт часов. В 2000 году были введены 4 ВЭУ-225 кВт  (май
- 2 ед. и декабрь - 2 ед.), которые до конца года выработали более 300  тыс.
кВт часов. Выдача мощности производится по линиям электропередачи 15 кВт  на
подстанции  класса  110/15  кВт.  В  2002  году  предполагается   ввести   в
эксплуатацию ветропарк на полную мощность и  начать  подготовку  обоснования
целесообразности  строительства  нового  ветропарка  морского   базирования,
мощностью 50 МВт с использованием 25 установок компании  "Bonus"  по  2  МВт
каждая.



                                  Проблемы

      Почему,  имея  такие  благоприятные  климатические  условия,  развитие
ветроэнергетики идет медленными темпами? Причин несколько:
       -  высокая   стоимость   ветрогенераторов.   В   наиболее   развитых
европейских странах,  например,  в  Германии,  существует  Закон,  создающий
преференции всем участникам процесса по финансированию, поставкам и  монтажу
ветроэнергетических  установок.  Суть  преимуществ  состоит  в  том,   чтобы
привлечь инвесторов к созданию в стране большого  количества  ветропарков  и
получению экологически чистой «зеленой» электрической  энергии.  Аналогичные
меры государственной поддержки производителей на  всех  этапах  должны  быть
разработаны и у нас. В настоящее время в государственной Думе  находится  на
рассмотрении новая редакция федерального закона  «06  энергосбережении»  где
планируется предусмотреть соответствующие меры.
       - высокая стоимость электроэнергии. Главным инструментом при решении
этой проблемы является  тарифная  политика.  Если  говорить  примитивно,  то
механизм использования таков, чтобы  снизить  срок  окупаемости  инвестиций,
затраченных на строительство ветроэлектрических установок,  до  5-6  лет  и,
таким  образом,  привлечь  широкие  массы  граждан  к  вложению  средств   в
производство  «зеленой»  энергии,  необходимо  продавать  электроэнергию  по
более высокому тарифу по сравнению с существующим в энергетической  системе.
Разница в тарифах должна растворяться в общей массе  реализуемой  в  регионе
электрической  энергии.  При  этом  увеличение   тарифа   для   промышленных
предприятий и жителей будет незначительным.
       -  сдерживающим  фактором   широког   использрвания   нетрадиционных
источников энергииявляется неизбежность выведения  из  сельскохозяйственного
оборота культурных земель, хотя и незначительных площадей.
       - в условиях ограниченной кредитоспособности отечественных банков на
долговременном уровне заинтересованным лицам  трудно  получить  деньги  даже
под такие перспективные проекты.
    Наша область не избалована  зарубежными  инвестициями,  поэтому  каждое
предложение   о   желании   вложить   деньги   в   экономику   края   должно
приветствоваться,  а  государственные  структуры  и  администрация   области
просто обязаны создать идеальные условия для скорейшей  реализации  проектов
по развитию ветроэнергетики.
    Не имеет права Россия топтаться на 37 месте  в  мире  по  использованию
энергии ветра. Омываемая двумя океанами и двенадцатью  морями,  наша  страна
просто обязана быть в числе лидеров.

                                 Заключение

    За время  написания  работы  мы  поняли,  что  тема,  затронутая  нами,
сверхёмкая. Ведб каждый проект строительства ВЭС  представляет  собой  сотни
страниц различных расчётов, выкладок и т.п. Но, подводя итог, можно  сделать
вывод - практическое использование получаемой  энергии  составляет  примерно
1/5 часть от потенциальной, что необходимо учитывать  при  проектировании  и
строительстве ВЭУ. Простые расчеты  показывают,  что  при  размещении  вдоль
побережья, например, от Балтийска до Пионерского, на протяжении 70 км  серии
ВЭУ, каждая из которых будет  иметь  мощность  от  0,5  до  ],5  МВт,  можно
дополнительно получить до 7%  от  суммарной  мощности  существующих  местных
ТЭЦ, и это составит до 40 МВт в год. Эта величина при правильной  постановке
дела может быть существенно увеличена не только за счет более  плотной  сети
ВЭУ, но также путем использования крупных ветроэнергетических станций  (ВЭС)
на  побережье  и  на  удаленных  от  него  возвышенных  участках  территории
области, а в будущем - путем размещения таких ВЭС в заливах и на  прибрежном
шельфе.
    Надо подчеркнуть, что использование ветровой  энергии  является  весьма
перспективным направлением в  развитии  энергетики  области.  Однако,  здесь
область сильно отстает  от  многих  западных  стран,  где  финансирование  и
строительство ВЭС поставлено на  солидную  законодательную  основу.  Хороший
опыт   надо   перенимать,   адаптируя    его    под    суровую    российскую
действительность. И тогда Калининградская  область  встанет  на  собственные
ноги и ни от кого не будет зависеть в своём энергообеспечении.

                      Список использованной литературы:

  1. Медведев Г.В. Ветроэнергетика региона.//Янтарьгосэнергонадзор. – 2001.
- №3. – с.36,37
  2.  Маркова  О.  Битва  за  ветряные   «мельницы»//Аргументы   и   факты.
Калининград. – 2001. - №38. – с.2
  3. Мостовенко Деньги на ветер.//Аргументы и факты. Калининград. – 2000. -
№46. – с.3
  4. Маркова О. Миллион из ветра//Аргументы и факты. Калининград. – 2001. -
№28. – с.2
  5. Калининградская область. Природные ресурсы. – Калининград. - 1999
  6. Орлова Н. С. Ветроэнергетические  ресурсы  Калининградской  области  и
возможности  их  рационального  использования.  -  Аатореф.  канд.  дисс.  -
Калининград: КГУ, 1996.