ИССЛЕДОВАНИЕ РЫНКА ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ В УКРАИНЕ К.т.н. С.Л.Попов, А.В.Горская Киевский научно-технический консультационный, исследовательский и внедренческий центр«КонЦентр» Представлены данные маркетинговых исследований нужд локальных потребителей, которые могут быть удовлетворены с помощью ветро- энергетических установок. Результаты обследования позволяют сделать обоснованные выводы о требуемых параметрах ветроэнергети- ческой техники в настоящее время и в ближайшем будущем. Отражены наиболее важные характеристики рынка ВЭнУ, руководство которыми должно в значительной мере обеспечить успех деятельности компаний по внедрению ветроэнергетической техники средней и малой мощности в Украине. Киев 2009

Т ЕХНИКА МАРКЕТИНГОВОГО ИССЛЕДОВАНИЯ Анкетирование 3540 чел. потенциальных потребителей по обычной и электронной почте интервьюирование по телефону при личных контактах Группы целевой аудитории o руководители и специалисты производственно энергетических и промышленных предприятий – 12% o руководители и специалисты областных и районных подразделений Ассоциации фермеров – 17% o руководители сельских хозяйств и кооперативов – 23% o отдельные фермеры, частные предприниматели – 48% Респонденты затрудняются адекватно соотнести наиболее рациональные схемы эксплуатации ветроустановок с удовлетворением своих производственных и бытовых нужд

Ц ЕЛИ ПРИМЕНЕНИЯ ВЭ Н У И ТРЕБУЕМЫЕ ДЛЯ ИХ РЕАЛИЗАЦИИ МОЩНОСТИ Цели применения ВЭнУ Количество указавших цель, чел./% Средняя требуемая мощность на цель, кВт Общая требуемая мощность по выборке, кВт Общая мощность по Украине, МВт I. Выработка электронергии 2705 / Постоянный ток1028 / Переменный ток1677 / II. Выработка механической энергии 1105 / Водоподъем442 / Аэрация водохранилищ 87 / Помол зерна и других продуктов 298 / Дробление кормов210 / Другое67 / Всего по п.п. I и II:3810 /

П ОТРЕБНОСТИ В ЭНЕРГИИ ВЕТРА ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ЦЕЛЕЙ Большинство респондентов 75% указали более чем одну цель применения ветроэнергетических установок ( ВЭнУ ): 29% участников опроса указали по две цели 46% опрошенных указали по три цели Наибольшее число респондентов 74,6% предполагают использовать ветроэлектрические установки ВЭУ для подачи вырабатываемой ими электроэнергии в централизованную сеть местную, региональную или общегосударственную с целью компенсации собственных энергозатрат. Существует также потребность в автономном электропитании бытового и производственного электрического оборудования 26,4% респондентов. Вместе с другими целями применения ветроустановок потребности в непосредственном и автономном электроснабжении от ветроэлектрических установок ВЭУ отметили 77,1% участников опроса. Среди целей использования механической энергии ветромеханических установок ВМУ выделяются помол зерна, водоподъем, дробление кормов традиционные области применения ветряных и других мельниц. Разработка и предложение на рынке эффективных механических мельниц и насосов, приводимых в действие ВМУ и не содержащих промежуточного звена "генератор – преобразователь – двигатель", может существенно повысить на них спрос

П РИОРИТЕТНОСТЬ ЦЕЛЕЙ ПРИМЕНЕНИЯ ВЭ Н У Цель использования ВЄнУОбъем, % Мощность, МВт 1.Выработка электроэнергии в централизованную сеть22,91554,1 2. Питание производственного и исполнительного оборудования переменным током 13,6670,2 3. Питание бытовых электроприборов постоянным и переменный током 12,8484,9 4.Водоподъем, водоснабжение, осушение11,6676,2 5.Непосредственный помол зерна и других продуктов7,87,8413,0 6.Освещение6,06,0223,2 7.Нагрев воды, отопление5,75,7342,2 8.Дробление кормов5,55,5314,2 9.Зарядка аккумуляторов5,15,1257,7 10.Аэрация водохранилищ2,32,388,1 11.Защита металлоконструкций от коррозии1,71,773,6 12.Питание ретрансляционных станций и линий связи1,31,349,5 13.Другие цели3,73,7153,9 Всего:100 %5300,8 МВт

Т РЕБУЕМЫЕ МОЩНОСТИ ВЕТРОАГРЕГАТОВ Средняя требуемая мощность ВЭнУ на удовлетворение каждой цели определена по их приоритетности. Например, требуется мощность 10 кВт для питания бытовых электроприборов и освещения. Тогда требуемые мощности для каждой из этих целей относятся как соответствующие значимости 12,8% и 6,0% в списке таблицы 2, то есть как 12,8/6,0. Тогда для данного респондента требуемая мощность распределится так: W э/п = 10*12,8/(12,8+6,0) = 6,81 кВт на питание электроприборов и W осв = 10*6,0/18,8 = 3,19 кВт на освещение. Очевидно, W э/п + W осв = 10 кВт. Обработка данных при определении требуемой мощности по каждой цели: общая требуемая мощность для цели делилась на количество семей проживающего в этом регионе сельского населения либо на количество отдельных хозяйств в коллективе. По данным от разных групп респондентов относительно одной и той же территории подсчитывалась средняя арифметическая величина заявленной требуемой мощности. При экстраполяции полученных потребностей в мощностях ВЭнУ на всю Украину учитывался коллективный характер использования результатов работы ветроагрегатов по реализации отдельных целей одним пользователем

С КОРОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛОКАЛЬНЫХ ВЕТРОВ Регионы и области Украины Среднего- довая скорость по данным метеостан- ций, м/с Данные респондентов Среднего- довая скорость ветра, м/с Рабочая скорость ветра, м/с Время рабочего ветра, суток Время затиший, суток Коэффи- циент энергети- ческих затиший Центр 4,0724,6916,7794,7133,2050,692 Запад 3,6294,213 5,595 3,9963,0960,753 Север 4,0234,112 6,774 3,9872,4210,607 Восток 5,1035,578 10,768 4,1832,2080,518 Юг 5,1335,543 7,061 4,2953,4550,785 Kpым 7,5247,952 10,983 4,2013,0230,724 Украина 4,3895,348 7,865 4,2302,9010,680 При расчете необходимой мощности ВЭнУ для гарантированного обеспечения энергоснабжения использованы сведения о преобладающем ветре со скоростью, ассоциируемой у респондентов с рабочей скоростью, при которой они предполагают получать требуемую мощность от ветроагрегатов, а также о времени действия такого ветра

Х АРАКТЕРИСТИКИ ИЗМЕНЧИВОСТИ ВЕТРА С реднегодовая скорость ветра рассчитывалась, исходя из указанных респондентами рабочих скоростей с учетом коэффициента энергетического затишья КЭЗ. Сравнение субъективных (респондентских) и объективных (измеренных) данных показывает, что субъективно воспринимаются более высокие скорости ветра - респонденты указывали скорость "ветра, который дует", а слабый ветер характеризовали как "отсутствие ветра". Коэффициент энергетических затиший КЭЗ представляет собой простейшую эмпирическую характеристику изменчивости ветра в данном месте: максимальное время отсутствия ветра с рабочей скоростью КЭЗ = время наличия ветра со скоростью, принимаемой за рабочу ю КЭЗ характеризует время бездействия ВЭнУ по отношению к времени непрерыв- ной работы установки с требуемой потребителю мощностью. По величине КЭЗ определяются параметры аккумулятора или дополнительного источника энергии для парирования энергетических затиший, а также рассчитать необходимую располагаемую мощность ветроустановки в комплексе "ВЭнУ – аккумулятор" для гарантированного энергообеспечения. Величина η = 1/(1+КЭЗ) приближенно характеризует степень гарантирован- ности выдачи ветроустановкой ожидаемой мощности, подсчитанной по рабочей скорости ветра.

Х АРАКТЕРНЫЕ СКОРОСТИ ВЕТРА ( М / С ) И КЭЗ

Т РЕБУЕМЫЙ ГРАФИК ПОДАЧИ ЭНЕРГИИ ОТ ВЭ Н У Каждый потребитель желает иметь возможность пользоваться энергией от какого-либо источника в любое время суток и в любой период года. Однако, респонденты увязывали график потребления энергии от ВЭнУ со своими нуждами, учитывая ограниченность возможностей ветра как источника энергии. В качестве дополнительного источника энергии указывали на централизованную электросеть и, в редких случаях, на другие возобновляемые источники, которые уже доступны в данное время или которые могут быть открыты для использования в ближайшее время в их местностях. Л ишь в редких случаях отсутствует возможность использовать дополнительные источники энергии, но этот факт влияет на требования, предъявляемые к ветроэнергетическому оборудованию. В большинстве случаев имеется возможность парировать энергетические затишья, и в первую очередь с помощью центральной электросети В режиме, управляемом ветром, потребление энергии осуществляется синхронно с выработкой ее ветроустановкой по времени и количеству. Управляемый ветром режим характерен для ВЭнУ с механическим исполнительным оборудованием и для ветроэлектрических установок, работающих параллельно с централизованной сетью.

В ОЗМОЖНЫЕ ВАРИАНТЫ РЕЖИМОВ ПОТРЕБЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ ОТ ВЭ Н У Режим потребления энергии от ВЭнУ, в % от требуемой мощности Вариант IВариант II Количество часов в сутки Количество респондентов, чел. / % Количество часов в сутки Количество респондентов, чел. / % Постоянно: % / / % 12 В дневное время: % 8193 / / % 2 В вечернее время: % 6382 / / % 2 В вечернее и ночное время: % / / % 6 Режим, управляемый ветром: % 4 – 8529 / – / % 20 – 1623 – 1

Ж ЕЛАЕМАЯ СТЕПЕНЬ АВТОМАТИЗАЦИИ РАБОТЫ ВЭ Н У Достоинства ветроэнергетической установки как источника энергии решающим образом определяются надежностью всех ее структурных элементов и возможностью поддерживать их в исправном состоянии. Способность ветроагрегата выполнять заданные функции на определенном интервале времени и при этом поддерживать производственные характеристики в заданных границах зависит от условий эксплуатации, которые во многом определяются наличием или отсутствием обслуживающего персонала в период работы ВЭнУ. Выяснена необходимость присутствия людей вблизи работающей ВЭнУ для возможной регулировки, управления, устранения неполадок. Ответы на этот вопрос зависели от целей использования ВЭнУ и требуемого графика энергоснабжения. Полученные в обследовании данные позволяют сделать выводы о необходимой степени автоматизации работы ветроэнергетических установок, системах срабатывания в аварийных ситуациях и т. п.

Р ЕЖИМЫ ПРИСУТСТВИЯ ОБСЛУЖИВАЮЩЕГО ПЕРСОНАЛА НА ПЛОЩАДКЕ ВЭ Н У Режим присутствия обслуживающего персонала Ответы респондентов Преобладающие цели, по таблице 3 (чел.) Абсолютное количество, чел. Относительное количество, % Персонал присутствует постоянно 69140,1 1(57), 2(63), 3(56), 4(26), 5(100), 6(33), 8(100), 13(46) Персонал присутствует периодически: ,9 ежесуточно:85349,9 1(40), 2(27), 3(44), 4(45), 6(67), 7(78), 9(100), 11(37), 13(36) в течение до 1 часа1649,5 от 1 до 8 часов43425,2 от 8 до 16 часов25514,8 еженедельно:1337,7 1(3), 4(21), 7(22), 10(81), 11(51), 12(60), 13(7) 1 – 2 раза в неделю402,3 1 раз в 2 – 3 недели935,4 ежемесячно:402,3 4(8), 10(19), 11(12), 12(26), 13(6) 1 раз в месяц90,5 1 раз в 2 – 3 месяца311,8 реже70,412(14), 13(5) Всего:1724 чел.100 %

Д АННЫЕ ПО ПРЕДЛАГАЕМЫМ ЦЕНАМ И ПОТРЕБНОСТЯМ ВЭ Н У РАЗЛИЧНОЙ МОЩНОСТИ Показатели ВЭнУ Требуемое количество ветроагрегатов Предлагаемая цена за единицу, долл. США Цена за 1 кВт устан. мощности, долл. США Потребность в Украине, тыс. шт. шт. по данным опроса % от общей потребности По единичной мощности (кВт) 1 – ,7 3 – ,8 6 – ,8 11 – ,1 16 – ,0 31 – ,1 61 – ,7 По целям применения Выработка электроэнергии , ,4 Выработка механической энергии 50129, ,8 Всего: Среднее ,2

К ОЛИЧЕСТВЕННЫЕ И ЦЕНОВЫЕ ПОТРЕБНОСТИ ВЭ Н У

Р ЕЗЮМЕ 1. Более 94% опрошенных положительно относятся к перспективам использования ветровой энергии. Это свидетельствует об информирован- ности населения о потенциальных возможностях ветроэнергетической техники и необходимости ее внедрения как альтернативного экологи- чески чистого энергоисточника. 2. Пользователи нуждаются в обоих основных видах энергии, вырабатыва- емой ВЭнУ : электрической (постоянный и переменный ток) и механической (непосредственное приведение в действие механического исполнительного оборудования): 29% опрошенных указали по две цели, 46% по три цели использования ветроагрегатов ,6% респондентов желают использовать ветроэнергетические установки для подачи вырабатываемой ими электроэнергии в централизованную сеть; 77,1% нуждаются в непосредственном и автономном электро- снабжении от ВЭУ. 4. В целом, ветропотенциал Украины, за исключением нескольких районов со среднегодовой скоростью ветра более 6 м/с, можно считать невысоким среднегодовая скорость ветра на большей части территории не превышает 3,5 – 4,8 м/с. 5. Для эксплуатации ВЭнУ средней мощности 30 – 60 кВт требуется обслуживающий персонал и различные режимы его присутствия во время работы ветроагрегатов. Однако большинство респондентов предпочитают режим, управляемый ветром. 6. Предлагаемые потребителями цены за ВЭнУ примерно в 4 – 5 раз ниже средних мировых цен.

О БЩАЯ СТОИМОСТЬ ПРОЕКТА ПО РЕАЛИЗАЦИИ ВЭ Н У В У КРАИНЕ Расчетная база цены Средняя цена за 1 кВт установленной мощности, долл. США Общая требуемая мощность ВЭнУ по Украине, МВт Общая стоимость ВЭнУ по Украине, млн долл. США Предлагаемая респондентами ,8 1245,688 Средняя мировая цена ,8 Общее количество требуемых в Украине ветроэнергетических установок малой (1 – 10 кВт) и средней (30 – 120 кВт) мощности составляет 267,2 тысяч единиц : 189,4 тыс. ед. для выработки электроэнергии и 77,8 тыс. ед. для выработки механической энергии Общая сумма проекта по поставкам в Украину и/или производству в Украине этого количества ВЭнУ может составить около 5 млрд 300 млн долл. США из расчета 1000 долл. США за 1 кВт установленной мощности ветроагрегатов