Ветряки в России домашние и промышленные

Ранее ветроэлетростанции в России считались дорогими и неэффективными, но такая оценка оказалось неоправданной. Сегодня материальные затраты на ветряки равны с ТЭС, а электричества вырабатывается в мире в разы больше. Взглянув на зарубежные результаты, госкорпорация РФ начала тратить миллиарды, чтобы восполнить пробел в сфере энергии ветра.

История ветроэнергетики в России

Появление в России отросли отечественных ветряков было перспективным. Первые ветряные электростанции вошли в Мировую историю и стали настоящими инженерными прорывами. Но успех оказался кратковременным.

100 лет назад

История ветряков в России начинается с 1920 года. Первое оборудование разработали профессора Центрального аэрогидродинамического института имени Н. Е. Жуковского (ЦАГИ) для деятельности сельского хозяйства. Их аппарат освещал до 200 дворов или отвечал за работоспособность мельниц. Мощность варьировалась от 3 л. с. до 45 л.с.

Прорыв федерального значения случился в 1931 году, когда построили ветроэлектростанцию Уфимцева в городе Курск. Она работала на основе инерционного аккумулятора и была на тот момент единственной в мире. Мощность составляла всего 35 киловатт. Электричество вырабатывалось, даже когда ветра совершенно не было.

Незадолго после Курска, запустили в Балаклаве самую мощную станцию, мощность которой достигала 100 киловатт. Во времена Великой Отечественной войны, впоследствии боев, она была разрушена.

Важно! В СССР с 1950 г. по 1955 г. было построено 9000 ветреного оборудования с мощностью в 100 киловатт.

Возрождение ветроэнергетики

В 2010 году ВЭС в России имели предельную мощность в 17 МВт. Тогда Российская ассоциация ветроиндустрии (РАВИ) предположила, что если доля возобновляемой энергетики возрастет до 4,5 процентов, то в 2020 году мощность достигнет 7 ГВт. Поэтому руководством страны была принята программа поддержки ДПМ ВИЭ. Вопреки ожиданиям в 2015 году мощность стала 15,4 МВт.

В 2016 программа поддержки подверглась правкам и изменениям. Провели первый отбор мощности, который выиграли ГК «Росатом». До 2020 года прошло еще 5 отборов. По их завершению определились 3 лидирующих участников:

• ПАО «ЭЛ5-Энерго». По их проектам мощность ветроэнергетических станций должна составить 326,31 МВт.
• Фонд из трех компаний: ООО «Вестас Рус», ПАО «Фортум» и ГК РОСНАНО. По их прогнозу мощность к 2024 составит 1858,3 МВт.
• ГК «Росатом». Их проекты обещали мощность 1172,5 МВт и основывались на технологии ВЭУ Lagerwey.

В 2023 году в России ветряки продолжают использовать в основном только в сельском хозяйстве. «Энергия ветра» помогает в тех местах, где иной вид электричества не доступен.

Сколько Россия получает электричества от ветра

Современные ветряки уже не так зависят от порывов ветра. Например, Vestas V164 с габаритами: 220 м в высоту и размахом лопастей в 164 м, имеет накопительный отсек в 300 раз объемнее, чем Курская станция Уфимцева. Его мощность более 9 мегаватт.

В планах начать строительство ветряков высотой до 400 м с размахом  лопастей в 300 м. На такие конструкции кратковременные остановки не будут влиять совершенно. Мощность возрастет до 40 мегаватт.  Но главное основание для увеличения размеров заключается в том, что вместе с высотой будет возрастать и среднегодовая скорость ветра. Это позволит ставить ВЭС в лесистой местности, ведь у земли ветру препятствуют деревья.

Важно! Несмотря на то, что станции значительно «растут», энергостоимость снижается. Дело в том, что прогресс в сферах архитектуры и инженерии позволяет строить здания вплоть до 828 м с минимальными материальными тратами. А работоспособность ветряка увеличивается в разы.

В 2022 суммарная мощность ветроэнергетики достигла 2218 МВт, а в начале 2023 г – 2108 МВт. При этом  за 2022 год было выработано 5,5 млрд кВт/ч.

Самая мощная ветровая электростанция России

Лидирующие показатели мощности в РФ у Кочубеевской ВЭС. Находится в Ставропольском крае. Она разгоняется до 210 МВт, что обеспечивает 597 млн кВт/ч в год. Ее высота 150 м,  вес около 320 тонн, а площадь ровна 75 га. Работает за счет 84 установок с мощностью 2,5 МВт каждая.

Важно! Росатом запустили станцию в конце 2020 года, вложив в постройку и запуск около 28 млрд рублей. Сегодня Кочубеевская ВЭС способна обслуживать ежемесячно до 130 тыс. хозяйств.

Отличное видео от Алексея Никитина

Ветропарки в России

Из года в год количество ветропарков на территории России значительно растет. Конкуренцию Кочубеевской ВЭС по мощности уже могут составить российские ветряки:

Что такое ветропарк и как он устроен

Ветропарк — общая сеть из объединенных ветрогенераторов. В одном ветропарке может быть сооружено больше ста генераторов на расстоянии до 10 диаметров ветроколеса. Каждый ветряк вырабатывает электроэнергию и переправляет ее на подстанцию, откуда она поступает уже в общую сеть электричества.

Важно! ВЭС – ветроэлектростанция, ВЭУ — Ветроэнергетическая установка.

ВЭУ строят нескольких видов в зависимости от расположения:

• Наземные. Сооружаются на возвышенностях, естественных или созданных искусственно.
• Прибрежные. Находятся возле берегов морей или океанов.
• Шельфовые или морские. Их строят в море, в удалении от берега на несколько километров. Наиболее эффективны, так как морские ветра интенсивнее, но более сложны в обслуживании.

Оценка ветровых ресурсов

Прежде чем начать строительство ветроэлектростанции, необходимо измерить ветровые ресурсы на данной территории. Какие проводят исследования:

1. проанализировать наземные и спутниковые базы метеорологических данных;
2. воссоздать розу ветров;
3. записать параметры потока ветра;
4. изучить рельеф;
5. определить оптимальное место для стройки.

Мониторинг проводится с помощью специального оборудования. Одним из таких аппаратов являются «мачты». На их корпусе, на разных уровнях, находятся датчики, которые передают данные: скорость и направление ветра, температуры и прочие.

Важно! Для оценки ветровых ресурсов используют системы удаленного измерения LIDAR и SODAR. Это лазерное сканирование и обработка изображения.

Всего процесс анализа длится от года и более. Потом данные группируются, фильтруются и на их основании строится прогноз на длительный период от 15 до 25 лет. Этого времени  должно хватить на весь срок эксплуатации  ВЭС. Чем точнее будет прогноз, тем легче будет определить, сколько станция сможет произвести энергии. В случае малой эффективности меняется тип ВЭУ или территориальное местоположение.

Преимущества ветроэлектростанций

Казалось бы, ветроэлектростанции это прошлый век и сильно уступает другим видам добычи электричества. Но сфера промышленной энергии ветра активно развивается. Она имеет значительные преимущества:

• При передаче электроэнергии от ветряка до конечного пункта происходят минимальные потери.
• Результат получается экологически чистый. Энергия от ВЭС не содержит вредных газов или выбросов СО2. Сами ветряные установки не несут никакого вреда человеку и окружающей среде.
• Энергия ветра бесконечна.
• Ветроэлектростанция занимает меньше площади.
• Рядом с ветряным оборудованием можно строить сельскохозяйственные объекты.

Домашние ветряки в России

В России разрешено приобретать «домашние ветряки» для частных домов. Установки есть в свободной продаже в онлайн магазинах. Такая покупка может быть крайне не выгодной. Ветряки имеют высокую стоимость, но ни одна модель и марка не гарантирует эффективную работу. ВЭУ сильно зависят от ветра, а в некоторых регионах страны он либо неравномерный, либо практически отсутствует.

Поэтому большинство покупателей останавливает свой выбор на дизельных и бензиновых вариантах. Они дешевле, хотя негативно влияют на окружающую природу.

Развитие ветроэнергетики в России

В 2013 году была введена программа поддержки ДПМ ВИЭ — система стимулирования развития ВИЭ-генерации в ЕЭС. Основная задача — способствовать повышению доли вырабатываемой энергии. Заключается в дотациях на проведение строительства 5,4 ГВт возобновляемой энергии.

Важно! Меры поддержки продлятся до 2024 года.

Состояние и перспективы

Суммарная мощность отечественных ВЭУ приблизительно 20 МВт. От всех электрогенерирующих мощностей это 0,008%. По оценке специалистов, возможно получить 40 млрд кВт*ч готовой электроэнергии. Только при условии, что скорость ветра не будет снижаться ниже 6 м/с.

Существует еще одна проблема в ВЭС. Ветроэнергетика России сосредоточена на прибрежных и островных округах, но энергозависимы в основном центральные и европейские области.

Важно! На сегодня реализуется несколько проектов по обеспечению энергией удаленных регионов на Чукотке, Карелии и других. Там уже есть станции, но они предназначены для поддержки основного энергообеспечения.

Несмотря на наличие программы ДПМ ВИЭ, нельзя сказать, что в России активно развивают сферу ветроэнергетики. Эксперты прогнозируют полное переосмысление данной области. В 2024 году планируется начать строительство масштабных ветропарков с поддержкой министерства РФ.

Применение энергии ветра

Энергия ветра – это кинетическая энергия. Ветер обладает неимоверной мощностью, которую можно наблюдать при ураганах. Человек с древних времен пытался «приручить» его. Изначально были созданы паруса, которые помогали плыть лодке за счет ветреных порывов. После мельницы, насосы и крупные станции, которые обеспечивают целые города и регионы.

Плюсы для Арктики

Основное преимущество ветрогенераторов  — это их автономность. Они могут длительное время работать вдали от цивилизации, что их делает идеальным претендентом на  источник электричества в отдаленных уголках страны.

В условиях Арктики постройка угольной или газовой ТЭС невыгодная идея, так как транспортировка сырья обойдется дорого. Ветропарки решают проблему с добычей энергии. Пример такой станции Кольская ВЭС мощностью в 201 МВт.