Каталог :: Экология

Реферат: 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/м 2 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.