Актуальные проблемы энергетики. СНТК 65. 488 УДК 620.9 Развитие ветроэнергетики в Беларуси Некраш И.И. Научный руководитель Нагорнов В.Н, к.э.н., доцент. Республика Беларусь в малой степени располагает собственными топливно- энергетическими ресурсами (ТЭР). Как известно, подавляющая часть ТЭР в настоящее время импортируется, в основном, из России. В последние годы наблюдается значительный постоянный рост цен на органическое топливо и импортируемую электроэнергию. Этот рост, очевидно, будет иметь место и далее до достижения уровня мировых цен, которые в свою очередь также постоянно повышаются. Сегодня перед страной остро стоит вопрос о повышении конкурентоспособности национальной экономики, эффективном использовании всех видов топлива сырья, материалов и оборудования. Одно из стратегических направлений в нашей энергетике - это широкое использование местных видов топлива и природного энергетического потенциала, в частности, энергии ветра, гидроресурсов и других, нетрадиционных для национальной энергетической отрасли источников. Постановлением правительства №1680 и указом Президента определено, что уже к 2012 г. их доля в выработке электроэнергии должна составить не менее 25% от общего производства тепловой и электрической энергии. Одним из направлений по использованию возобновляемых энергоисточников является развитие ветроэнергетики с учетом использования опыта стран со сходными Беларуси климатическими условиями. В Беларуси действует несколько небольших опытно-промышленных ветроэнергетических установок (ВЭУ) и одна ВЭС в составе двух установок мощностью 250 кВт и 600кВт. Витебская область, город Городок. В опытной эксплуатации находится ВЭУ с репеллерным горизонтально-осевым ветродвигателем с Руст = 30 кВт. ВЭУ работает в автономном режиме, электроэнергия используется для нагрева битума. Минская область, город Заславль. На полигоне в опытной эксплуатации находилась ВЭУ с ветроротором на базе вертолетных лопастей Руст = 22 кВт. Данный ветроагрегат специально разрабатывался для районов с невысокими скоростями ветра. В республике также имеется определенный положительный опыт использования зарубежной ветротехники, в частности, ветроэнергетических установок Nordex и Yakobs германского производства в поселке Дружный на берегу озера Нарочь, эксплуатируемых ОО «Экодом» (таблица1). Этот опыт подтверждает, что при условии правильного выбора площадки под размещение ВЭУ выработка электроэнергии на них соответствует аналогичным условиям в странах Западной Европы. Таблица1. Характеристика ВЭУ Nordex-29 и Yakobs Вид ВЭУ NORDEX-29 YACOBS Мощность, кВт 250 600 Высота мачты, м 55 65 Диаметр ротора, м 29 48 Число лопастей, шт. 3 3 Диапазон рабочих скоростей ветра, м/с 4,5 - 25 4,0 - 25 Расчетная скорость ветра, м/с 14 13 В то же время страна располагает значительными ветроэнергетическими ресурсами, достаточными для обеспечения не менее 10% собственного потребления электроэнергии при полной окупаемости затрат на создание ветроэлектростанций. Актуальные проблемы энергетики. СНТК 65. 489 В связи с повышением цен на ТЭР сроки окупаемости капитальных вложений в ветротехнику континентального размещения в настоящее время могут быть сопоставимы со сроками окупаемости малых ГЭС, тепловых и атомных электростанций. Программа развития ветроэнергетической отрасли РБ на 2008-2015гг. предусматривает строительство ветряных установок мегаваттного класса в трѐх областях республики: Минской, Витебской и Гродненской. На сегодняшний день наиболее проработанной является установка ВЭС в Гродненской области. Гродненское республиканское унитарное предприятие «Гродноэнерго» является самой малой и самой энергодефицитной энергосистемой в составе ГПО «Белэнерго». Обеспечение максимальных электрических нагрузок потребителей области электростанциями РУП «Гродноэнерго» осуществляется на уровне 20% от общего потребления. Оставшаяся часть потребности покрывается за счет переносов электроэнергии от других электростанций Белорусской энергосистемы и из России. В связи с этим в ближайшей перспективе предприятием будет уделяться особое внимание развитию собственных источников электрической энергии, в том числе за счет использования местных видов топлива и альтернативных источников энергии. Анализ ветровых условий Гродненской области показывает, что приведенные среднегодовые фоновые скорости ветра составляют 3,4 - 4,6 м/с. Территория Гродненской области составляет 25 тыс. км2 или 12,3% территории страны. Большую часть территории Гродненской области занимают зоны с фоновыми среднегодовыми скоростями ветра соответственно до 3,5 м/с и 3,5-4,0 м/с. Эти зоны не рекомендуются для первоочередного внедрения ветротехники, поскольку для таких низкоскоростных зон требуется внедрение принципиально новых ВЭУ с повышенным коэффициентом использования энергии ветра. Внедрение серийных ВЭУ мегаваттного класса западноевропейских производителей возможно в зонах с фоновыми скоростями ветра 4,0-4,5 м/с и более 4,5 м/с соответственно. К таким зонам с абсолютной высотой плато 200-350 м относятся территории в окрестностях городов Новогрудок, Ошмяны, Волковыск, Гродно. В этих местностях в отдельных точках отмечаются высокие скорости ветра: на вершинах возвышенностей со стороны склонов и на вершинах холмов. По расчетам экспертов приемлемый срок окупаемости получается при установке ветроагрегатов на площадках, расположенных на вершинах возвышенностей с наибольшей среднегодовой скоростью ветра 5-6 м/с. Это могут быть одиночные агрегаты или электростанции в составе 2-10 агрегатов. Они находятся вблизи населенных пунктов Грабники, Пуцевичи, Тимуты, Вяжи, Б.Бобровники, Гривки и др. Всего же точек с наибольшей среднегодовой скоростью ветра от 5,0 до 6 м/с на карте Гродненской области 100-200. Для внедрения первой в Белорусской, а также Гродненской энергосистемах ветроустановки мегаваттного класса была выбрана наиболее перспективная площадка – вблизи н.п. Грабники Новогрудского района с высотой над уровнем моря – 315 м. В 2007-2008 г. была выполнена оценка ветроэнергетического потенциала данной строительной площадки для возведения ветроэнергетической установки (ВЭУ) мощностью 1500 кВт в районе н.п.Грабники Новогрудского района Гродненской области. Проведено натурное и картографическое обследование территории размещения ВЭУ, а также параллельный мониторинг параметров ветра на рассматриваемой площадке и на территории опорной метеостанции «Новогрудок». Определена среднегодовая фоновая скорость ветра в зоне возведения ВЭУ UфВЭУ=5,1м/c и расчетная скорость ветра на высоте h=62-100 м оси ветроколеса ВЭУ UВЭУ=7,0..7,5 м/c. В этом случае полная среднегодовая выработка электроэнергии при Актуальные проблемы энергетики. СНТК 65. 490 выдаче ее в сеть энергосистемы может составить около W=3,5-4,0 млн. кВт·час, что соответствует экономии условного топлива около 1100-1250 т у.т. По результатам предварительного обследования на территории, непосредственно прилегающей к рассматриваемой площадке, может быть размещен ветропарк с установкой 7-8 ВЭУ. В этом случае суммарная ориентировочная среднегодовая выработка электроэнергии составит около 25-30 млн. кВт·часов. Рассчитаем экономическую целесообразность строительства данной ВЭС. Исходная информация приведена в таблице 2. Таблица 2 Исходная информация Наименование параметра Обозначение Размерность Значение 1. Удельные кап. вложения k €/кВт 1100 2. Общие кап. вложения K €/кВт 1650*103 3. Мощность N кВт 1500 4. Число часов использования h ч/год 2500 5. Норма амортизации На ц/год 3,3 Экономические издержки ВЭС: Ипост.= 100 2,1 а Н kN  =1,2 1,5 103 1100 0,033=65,34 103 €/год Экономия годовых эксплуатационных издержек при вводе ВЭС: .постээ ИhNИ   , где ээ - тариф на электроэнергию. Срок окупаемости: И К Ток   Пример расчета срока окупаемости ВЭС при тарифе на электроэнергию ээ =10 ц/кВт ч: И =2500 15 103 10 10-265,34 103=309 660 €/год окТ =1 650 000/309 660=5,328 лет Далее приведен расчет срока окупаемости при различных тарифах (таблица 3): Таблица 3 Срока окупаемости при различных тарифах Таким образом, можно сделать вывод, что при действительной системе тарифов срок окупаемости составит около 5 лет, что свидетельствует об эффективности кап. вложений в ВЭС. Учитывая, что в дальнейшем тарифы на электроэнергию будут расти, то срок окупаемости будет снижаться, что также подтверждает экономическую целесообразность строительства ВЭС. В настоящее время проводится конкурс по закупке ветроэнергетического оборудования за рубежом. Наиболее возможными из потенциальных поставщиков являются такие мировые производители ВЭУ как: компания «E.N.O. ENERGY» (Германия); компания «Nordex» (Германия); компания «Vensys-CKD» (Чехия- Германия). В перспективе не исключена возможность строительства в данном районе и других ВЭУ. Окончательное решение будет приниматься на основании результатов эксплуатации первой ВЭУ. Литература 1. Программа развития ветроэнергетической отрасли РБ на 2008-2015гг. 2. Программа энергосбережения РУП «ГРОДНОЭНЕРГО» на 2006 год. ээ , ц/кВт  ч окТ , лет 10 5,3 15 3,3 20 2,4 Актуальные проблемы энергетики. СНТК 65. 491 3. Лаврентьев Н.А., Жуков Д.Д. Развитие белорусской ветроэнергетики. // Энергетика и ТЭК. - 2007. - № 8. - С. 43 - 45.