Агентство по прогнозированию балансов в электроэнергетике. Семинар по ветроэнергетике 27 мая 2008 года К вопросу о развитии ветроэнергетики в России БЕЗРУКИХ. - презентация

1 Агентство по прогнозированию балансов в электроэнергетике. Семинар по ветроэнергетике 27 мая 2008 года К вопросу о развитии ветроэнергетики в России БЕЗРУКИХ Павел Павлович, д.т.н., Заместитель генерального директора ГУ «Институт энергетической стратегии», Председатель комитета ВИЭ РосСНИО, академик – секретарь секции «Энергетика» РИА

2 Годовой ввод мощностей ВЭУ в мире в гг. (МВт) 2 Установленная мощность ВЭУ в мире в гг. (МВт)

3 Программа «Wind Force 10» - программа достижения за счет энергии ветра к 2020 году 10% доли в мировом производстве электроэнергии 3 Годы Процент роста в год, % Годовой ввод мощности, МВт Общая установленная мощность на конец года, МВт Годовое производство электрической энергии на ВЭС, ТВт*ч Годовое потребление электрической энергии в мире, ТВт*ч Доля ветровой электрической энергии, % прогн.факт , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,60

4 Установленная мощность ВЭУ, подключенных к сетям общего пользования 4 Страны Установленная мощность на конец года, МВт Германия США Испания Индия Китай Дания Италия Франция Великобритания Португалия Канада Нидерланды Япония Другие страны мира Всего в мире

5 Динамика основных параметров ВЭУ Номинальная мощность (rated capacity) 30 кВт80 кВт250 кВт600 кВт1500 кВт5000 кВт Диаметр ротора (rotor diameter) 15 м20 м30 м46 м70 м115 м Высота оголовка (hub height) 30 м40 м50 м78 м100 м120 м Годовое производство электроэнергии (annual energy yield) кВт*ч95000 кВт*ч кВт*ч кВт*ч кВт*ч кВт*ч Источник: German Wind Energy Association (BWE).

6 Доля ВЭС в производстве электроэнергии в 2006 и 2007 годах 6

7 Месячное производство электроэнергии на ВЭС в США годы Источник: EIA, Department of Energy 7

8 Месячное производство электроэнергии на ВЭС в Дании годы Источник: EIA Monthly Electricity and Eurostat Monthly Energy Statistics 8

9 Месячное производство электроэнергии на ВЭС в Испании годы Источник: Red Electrica de Espana 9

10 Дневное производство электроэнергии на ВЭС в Испании в 2005 году Источник: Red Electrica de Espana 1010

11 Шесть сценариев развития ветроэнергетики Европейского Союза. Установленная мощность ВЭС, ГВт 11 п/пСценарий2010 г.2020 г.2030 г. 1. Сценарий МЭА. Средние темпы развития возобновляемой энергетики, 2004 г Цели ЕС, определенные в Гетенбурге, 2004 г Сценарий ЕС: умеренное развитие возобновляемой энергетики и интенсивное развитие энергетической эффективности Сценарий ЕС: высокие темпы развития ВИЭ, 2006 г Сценарий ЕС: высокие темпы развития ВИЭ и энергетической эффективности, 2006 г Сценарий Европейской ветроэнергетической ассоциации, 2003 г

12 Доля ветроэнергии в производстве электроэнергии в странах Европейского Союза. Состояние и перспективы факт Производство электроэнергии на ВЭС, ТВт*ч Производство электроэнергии в странах ЕС по базовому сценарию развития, ТВт*ч Доля ветровой энергии в производстве электрической энергии по базовому сценарию, % 2,85,112,722,3 Производство электроэнергии в странах ЕС по сценарию энергоэффективности, ТВт*ч Доля ветровой энергии в производстве электрической энергии по эффективному сценарию, % 2,85,415,730,3 Источник: Eurelectric (2005) and European Commision

13 Стоимостные ориентиры в области возобновляемых источников энергии 13 Капитальные вложения, долл./кВт Себестоимость производства, цент/кВт*ч Биомасса ,1-10,33,0-9,6 Геотермальная энергетика ,3-9,73,0-8,7 Традиционная гидроэнергетика ,4-11,73,4-11,5 Малая гидроэнергетика ,65,2 Солнечная фотоэнергетика ,8-54,27,0-32,5 Солнечная теплоэнергетика ,5-23,08,7-19,0 Приливная энергетика ,29,4 Наземная ветроэнергетика ,2-22,13,6-20,8 Морская ветроэнергетика ,6-21,76,2-18,4 АЭС ,0-5,0- ТЭС на угле ,2-5,93,5-4,0 ТЭЦ на газе ,0-3,53,5-4,5 Источник: Energy Technology Perspectives, IEA, 2006.

14 Основные фирмы – производители ВЭУ мощностью свыше 100 кВт и класс ветроэнергетических установок, выпускаемых фирмой 14 п/п Фирма - производитель Объем производства ВЭУ, МВт Класс ВЭУ, кВт Vestas , 1750, 1800, 2000, Gamesa , GE Wind , 1000, 1500, 2300, 2500, 2700, Enercon , 330, 600, 1000, 1800, Suzlon , 1000, Siemens , Nordex , 1500, REpower , 750, 1500, Gold Wind Ecotechnia , 750, 1250, Mitsubishi Fuhrlander , 800, 1000, 1500

15 Среднее значение коэффициента использования установленной мощности ветроустановок стран – членов OECD, % 15 Страны Австралия-40,019,431,137,542,021,1 Австрия - 11,414,228,517,412,218,8 Бельгия 16,0 20,513,016,221,014,816,9 Канада 0,030,1 32,429,128,6 35,0 Чешская Республика--0,0 3,84,27,1 Дания 20,3 21,820,019,219,320,424,1 Финляндия-20,923,120,5 16,720,416,7 Франция - 19,015,418,023,120,118,3 Германия 16,9 17,217,513,615,114,717,3 Греция 22,8 14,422,732,025,931,427,1 Ирландия - 30,424,028,223,420,819,8 Италия 7,6 4,717,720,320,519,018,7 Япония -11,414,816,317,1 18,719,4 Люксембург--19,018,317,813,512,7

16 Среднее значение коэффициента использования установленной мощности ветроустановок стран – членов OECD, % (продолжение) 16 Страны Мексика-34,249,568,560,953,357,1 Нидерланды12,312,918,917,313,814,317,0 Новая Зеландия - -37,743,148,846,324,3 Норвегия - 38,127,223,78,825,730,4 Польша -- 14,38,421,840,440,5 Португалия11,422,823,023,221,621,016,7 Испания - 30,824,322,521,623,121,6 Швеция8,616,924,918,7 19,4 21,5 Великобритания9,121,426,225,8 26,819,827,2 США 18,1 20,926,919,626,120,924,8

17 Классификация ВЭУ и их основные параметры 17 Класс ВЭУ Диапазон мощностей, кВт Диапазон диаметров ветроколеса Диапазон скоростей вращения ветроколеса, об/мин Очень малые 0,02510,52, ,5103,09, Малые Средние Большие Очень большие

18 Технико-экономические показатели работы ВЭС в России в годах 18 ВЭС Установл енная мощность ВЭС, кВт Производ ство электроэ нергии, кВт.ч Использо вание установл енной мощнос- ти, час/% Установ ленная мощнос ть ВЭС, кВт Произво дство электроэ нергии, кВт.ч Использо вание установл енной мощнос- ти, час/% Установл енная мощност ь ВЭС, кВт Произво дство электроэ нергии, кВт.ч Использо вание установл енной мощнос- ти, час/% Установл енная мощност ь ВЭС, кВт Произво дство электроэ нергии, кВт.ч Использ ование установ ленной мощнос ти, час/% ОАО "Янтарьэнерго", Зеленоградская ВЭС , , ,6 ОАО «Комиэнерго» ВЭС, Воркутинские электросети , , , ,4 ОАО «Чувашэнерго» Марпосадская ВЭС. 200н.д. 200н.д. 200н.д. 200н.д. ОАО «Башкирэнерго» ВЭС Тюпкельды г. Октябрьский , , , ,3 ОАО «Камчатскэнерго» ВЭС Южных сетей , , , ,2 ОАО «Калмэнерго» ВЭС Элиста ОАО «Ростовэнерго» ВЭС , , , ,4 ЗАО «Ветроэнерго» Мурманская ВЭУ , , , ,1 Чукотская ВЭС, г. Анадырь , , ,5 ВЭС ООО «Красное» , , ,1 Всего , , , ,2

19 Оценка состояния и пути решения 1 Виды ВЭУСистемныеАвтономныеИндивидуальные 2 Режим работы Параллельно с сетью. При отключении ЛЭП связи с энергосистемой ВЭУ останавливается Автономный или параллельно с другими малыми электростанциями: ВЭУ-ДЭС; ВЭУ-ГЭС; ВЭУ-СЭС и т.п. в локальных электросетях. Автономный, а также: ВЭУ – аккумуляторная батарея; ВЭУ- малая ДЭС или БЭС 3 Единичная мощность ВЭУ От 200 кВт до 5 МВт, на современных ВЭС: 800 кВт-3,6 МВт кВт 0,1-50 кВт 4 Основные потребители, определяющие спрос Дефицитные по мощности и энергии энергосистемы. Дефицитные по топливу энергосистемы. Удаленные и труднодоступные населенные пункты; дома отдыха; местные производственные предприятия не подключенные к сетям общего пользования Индивидуальные дома, коттеджи, фермерские хозяйства, пастбища и др. одиночные объекты 5 Потенциальные заказчики Крупные компании: энергетические, нефтяные, газовые угольные, металлургические и др. Муниципальные и региональные структуры; мелкие и средние предприятия, пограничники. Индивидуальные домовладельцы, фермеры, пограничники, владельцы систем связи и коммуникаций. 6 Ветровые ресурсы В первом приближении изучены достаточно для принятия решения о возможности сооружения ВЭС. На выбранной площадке необходимо сооружение метеомачты и замеры скорости ветра минимум за 6 месяцев 19

20 Оценка состояния и пути решения (продолжение) Виды ВЭУСистемныеАвтономныеИндивидуальные 7 Производствен ная база Утеряна. Возможно восстановление на базе трансферта передовых зарубежных технологий. Отсутствует. Для ВЭУ мощностью до 50 кВт возможно создание п.б. собственными силами. Для ВЭУ мощностью свыше 50 кВт – трансфер технологий. Имеется 8 Проектная база Имеется частично (РоТЭП, Ленгидропроект, Самарагидропроект и др.) Требуется усиление и развитие. Практически отсутствуютНет необходимости 9 Строительно- монтажная база Отсутствует, но возможно создание на базе существующих строительных организаций. Основная проблема – наличие крана соответствующей грузоподъемности и транспортировка секций башни и лопастей. Существует 10 Кадровое обеспечение Подготовку инженеров и кандидатов тех. наук ведут ведущие ВУЗы России: МВТУ, МЭИ, СПбГТУ, УПИ и ряд др. Эксплуатационный персонал должен проходить специальную стажировку на объектах производителя оборудования Достаточно индивидуального обучения 20

21 Оценка состояния и пути решения (продолжение) Виды ВЭУСистемныеАвтономныеИндивидуальные 11 Основные организационно – экономические проблемы * Разработка и утверждение программы развития ветроэнергетики и заявленных целей на 2020 и 2030 г. * Разработка системы стимулирования: заказчиков, производителей оборудования и потребителей. * Максимально возможно упрощенная процедура подключения к сети. * Предотвращение спекулятивного захвата земельных участков, намеченных для строительства ВЭС. * Разработка приемлемой системы страхования капвложений. 12 Основные научно- технические проблемы * Определение объемов потенциального спроса на ВЭУ, в первую очередь для автономных (локальных) энергосистем. * Создание математических моделей работы ВЭС в энергосистеме. * Исследование режимов работы ВЭС в различных энергосистемах. * Разработка систем автоматизации работы ветродизельных установок. 21

22 ГУ «Институт энергетической стратегии» Комитет ВИЭ РосСНИО Российская инженерная академия «Секция Энергетика» Благодарим за внимание! 22