© Министерство природных ресурсов Канады 2001 – Фото: Nordex AG Учебный курс: анализ проектов с использованием чистой энергии Анализ проектов с использованием энергии ветра Ветровая турбина для коммунального энергоснабжения

© Министерство природных ресурсов Канады 2001 – Цели Проанализировать основные аспекты систем с использованием энергии ветра Проанализировать основные аспекты систем с использованием энергии ветра Проиллюстрировать основные моменты анализа проектов с использованием ветряков Проиллюстрировать основные моменты анализа проектов с использованием ветряков Представить модуль программного обеспечения RETScreen ® для расчета систем с использованием энергии ветра Представить модуль программного обеспечения RETScreen ® для расчета систем с использованием энергии ветра

© Министерство природных ресурсов Канады 2001 – Электроэнергию для Электроэнергию для Центральных электросетей Изолированных сетей Подачу электроэнергии в удаленные районы Подачу воды …а также… Поддержку слабых электросетей Уменьшение зависимости от изменения цен на электроэнергию Уменьшение потерь при передаче и распределении Что обеспечивают системы с использованием энергии ветра? Фото: Warren Gretz/ NREL Pix Ветроэлектростанция San Gorgino, Палм Спрингс, Калифорния, США

© Министерство природных ресурсов Канады 2001 – Описание ветровой турбины Компоненты Компоненты Ротор Редуктор Опора Фундамент Блок управления Генератор Типы Типы С горизонтальной осью Наиболее популярны Блок управления или конструкция поворачивают турбину к ветру С вертикальной осью Реже встречаются Площадь вытеснения лопасти Диаметр ротора Схематическое изображение турбины с горизонтальной осью Фундамент (вид сбоку)Подземные электрические соединения (вид спереди) Высота оси ветровой турбины Опора Обтекатель с редуктором и генератором Лопасти винта

© Министерство природных ресурсов Канады 2001 – Использование энергии ветра Автономное Автономное Малые турбины (50-10 Вт) Зарядка аккумулятора Перекачка воды Изолированная электросеть Изолированная электросеть Турбины обычно на кВт В удаленных районах меньше затраты на производство электроэнергии: ветродизельные гибридные системы Высокое или низкое проникновение Централизованная электросеть Централизованная электросеть Турбины обычно на 200 кВт – 2 МВт Ветроэлектростанции из нескольких турбин Фото: Charles Newcomber/ NREL Pix Автономная турбина на 10 кВт, Мексика

© Министерство природных ресурсов Канады 2001 – Элементы проектов с использованием энергии ветра Оценка ресурса энергии ветра Оценка ресурса энергии ветра Экологическая экспертиза Экологическая экспертиза Разрешения контролирующего органа Разрешения контролирующего органа Проект Проект Строительство Строительство Дороги ЛЭП Подстанции Фото: Warren Gretz/NREL Pix Фото: GPCo Inc. Установка 40-метровой метеорологической мачты, Квебек, Канада Подстанция, Калифорния, США

© Министерство природных ресурсов Канады 2001 – Необходима высокая средняя скорость ветра Необходима высокая средняя скорость ветра Средняя скорость ветра в году – минимум 4 м/сек Люди обычно переоценивают ветер Скорость ветра обычно увеличивается на высоте Хороший ресурс Хороший ресурс Прибрежные зоны Гребни длинных склонов Горные перевалы Открытая местность Долины с ветрами Обычно более ветрено Обычно более ветрено Зимой, а не летом Днем, а не ночью Ресурс энергии ветра График мощности турбины на 1 МВт Скорость ветра (м/сек) Электроэнергия (кВт)

© Министерство природных ресурсов Канады 2001 – Затраты на систему с использованием энергии ветра Ветроэлектростанции Ветроэлектростанции Затраты на установку – 1 500$/кВт Эксплуатация и ТО: 0,01$/кВтч Сбытовая цена: 0,04$-0,10$/кВтч Отдельные турбины и изолированная сеть Отдельные турбины и изолированная сеть Более высокие затраты (зависят от типа проекта) ТЭО, опытно-конструкторские работы составляют большую часть затрат Замена одного крупного компонента будет стоить % от первоначальных затрат Замена одного крупного компонента будет стоить % от первоначальных затрат Лопасти ротора или редуктор 0%20%40%60%80% Остальное оборудование Турбины Инженерно- технические работы Проектирование ТЭО Доля затрат, включая установку

© Министерство природных ресурсов Канады 2001 – Размышления над проектами с использованием энергии ветра Ограничения и критерии Ограничения и критерии Экологическая допустимость Одобрение местного населения Объединение энергосистем и пропускная способность Финансирование, процентные ставки, курсы обмена валют Финансирование, процентные ставки, курсы обмена валют Хороший ресурс ветра значительно уменьшает затраты на производство электроэнергии Хороший ресурс ветра значительно уменьшает затраты на производство электроэнергии Точная оценка ресурса – оправданная инвестиция Дополнительные источники дохода Дополнительные источники дохода Кредиты на производство электроэнергии от правительства/коммунальных служб или льготные тарифы за производство экологически чистой энергии Продажа кредитов на уменьшение выбросов Турбина ветроэлектростанции Le Nordais, Квебек, Канада

© Министерство природных ресурсов Канады 2001 – Примеры: Европа и США Ветровые энергосистемы, подключенные к центральной электросети Нерегулярное производство электроэнергии не является проблемой: 17% электроэнергии Дании вырабатывается с помощью ветровых установок без дополнительного резервного производства Нерегулярное производство электроэнергии не является проблемой: 17% электроэнергии Дании вырабатывается с помощью ветровых установок без дополнительного резервного производства Быстрые проекты (2 - 4 года), которые могут удовлетворять спрос Быстрые проекты (2 - 4 года), которые могут удовлетворять спрос Фото: Warren Gretz/ NREL Pix Ветроэлектростанция в Палм Спрингс, Калифорния, США Землю можно использовать и для других целей, таких как сельское хозяйство Землю можно использовать и для других целей, таких как сельское хозяйство Частные лица, компании и кооперативы иногда имеют в собственности и используют отдельные турбины Частные лица, компании и кооперативы иногда имеют в собственности и используют отдельные турбины Фото: Danmarks Tekniske Universitet Прибрежная ветроэлектростанция, Дания

© Министерство природных ресурсов Канады 2001 – Примеры: Индия и Канада Ветровые энергосистемы, изолированные от центральной электросети Производство электроэнергии дорого из-за стоимости транспортировки дизельного топлива в удаленные регионы Производство электроэнергии дорого из-за стоимости транспортировки дизельного топлива в удаленные регионы Ветровые турбины уменьшают потребление дизельного топлива Важны надежность и ТО Важны надежность и ТО Фото: Paul Pynn/ Atlantic Orient Canada Фото: Phil Owens/ Nunavut Power Corp. Турбина на 50 кВт, Нунавут, Канада Установка турбины на 50 кВт, Западная Бенгалия, Индия

© Министерство природных ресурсов Канады 2001 – Примеры: США, Бразилия и Чили Автономные ветровые энергосистемы Электроэнергия для малых нагрузок в ветреных районах, не подключенных к центральной электросети Электроэнергия для малых нагрузок в ветреных районах, не подключенных к центральной электросети В автономных системах в периоды безветрия электроэнергию обеспечивают аккумуляторы В автономных системах в периоды безветрия электроэнергию обеспечивают аккумуляторы Перекачка воды: хранение в водоеме Перекачка воды: хранение в водоеме Можно использовать в комбинации с генераторной установкой, работающей на природном топливе, и/или в гибридной системе с фотоэлектрической батареей Можно использовать в комбинации с генераторной установкой, работающей на природном топливе, и/или в гибридной системе с фотоэлектрической батареей Фото: Arturo Kunstmann/ NREL PixФото: Roger Taylor/ NREL Pix Фото: Southwest Windpower/ NREL Pix Электроэнергия для телекоммуникационной башни, Аризона, США Электроэнергия для удаленной деревни, Бразилия Гибридная ветроэнергосистема, Чили

© Министерство природных ресурсов Канады 2001 – Модуль программного обеспечения RETScreen ® для расчета проектов с использованием энергии ветра Анализ производства энергии во всем мире, затрат за срок службы и уменьшения выбросов парниковых газов Анализ производства энергии во всем мире, затрат за срок службы и уменьшения выбросов парниковых газов Центральная, изолированная и автономная сети Отдельные турбины или ветроэлектростанции Распределения ветра: Релей, Вейбулл или заданное пользователем В программу RETScreen ® необходимо ввести только 12 пунктов данных по сравнению с пунктами в расчетных математических моделях В программу RETScreen ® необходимо ввести только 12 пунктов данных по сравнению с пунктами в расчетных математических моделях ПО в настоящее время не учитывает: ПО в настоящее время не учитывает: Автономные системы, требующие аккумулирования электроэнергии

© Министерство природных ресурсов Канады 2001 – Расчет энергии ветра в программном модуле RETScreen ® См. электронный учебник Анализ проектов с использованием чистой энергии: Инженерные расчеты RETScreen ® и примеры Глава: Анализ проектов с использованием энергии ветра Рассчитать нерегулируемое производство энергии Рассчитать действительное энергопроизводство Рассчитать собранную возобновляемую энергию Рассчитать поставленную возобновляемую энергию Рассчитать другие вспомогательные величины Рассчитать кривую распределения энергии

© Министерство природных ресурсов Канады 2001 – Пример из модуля RETScreen ® для расчета проектов с использованием энергии ветра ПО RETScreen ® по сравнению с ПО HOMER ПО RETScreen ® по сравнению с ПО HOMER 10 турбин, каждая по 50 кВт, установлены в заливе Коцебу, Аляска Оценка ежегодного производство электроэнергии RETScreen с погрешностью 1,1% относительно оценки HOMER ПО RETScreen ® по сравнению с данными, полученными с помощью наблюдений, на той же установке : ПО RETScreen ® по сравнению с данными, полученными с помощью наблюдений, на той же установке : -10% % -8% (3 турбины) Разница Данные наблюдений (МВтч) Результаты RETScreen (МВтч) Период

© Министерство природных ресурсов Канады 2001 – Выводы Ветровые турбины производят электроэнергию в центральных электросетях и автономно по всему миру Ветровые турбины производят электроэнергию в центральных электросетях и автономно по всему миру Хороший источник ветра – важный фактор для успешных проектов Хороший источник ветра – важный фактор для успешных проектов Наличие кредитов на производство или тарифов за экологически чистую энергию является важным фактором для проектов, связанных с центральной электросетью Наличие кредитов на производство или тарифов за экологически чистую энергию является важным фактором для проектов, связанных с центральной электросетью ПО RETScreen ® рассчитывает объем производимой энергии на основе ежегодных данных с точностью, сравнимой с математическими моделями ПО RETScreen ® рассчитывает объем производимой энергии на основе ежегодных данных с точностью, сравнимой с математическими моделями ПО RETScreen ® может значительно сэкономить затраты на проведение предварительного технико-экономического обоснования проекта ПО RETScreen ® может значительно сэкономить затраты на проведение предварительного технико-экономического обоснования проекта

© Министерство природных ресурсов Канады 2001 – Вопросы? Модуль программного обеспечения RETScreen ® для анализа проектов с использованием пассивного солнечного отопления Учебный курс RETScreen ® : анализ проектов с использованием чистой энергии Более подробную информацию вы можете узнать на Интернет-сайте RETScreen: