Перспективы использования ветровой энергетики в России.

Prospects for the use of wind energy in Russia.

Ярошовец Анастасия Сергеевна–

Студентка 4-го курса,

Уфимского государственного авиационного технического

университета.

Научный руководитель- Терегулов Т.Р.

Аннотация:

в

статье

рассматривается

актуальная

проблема

использования

ветровой

энергетики

в

России,

перспективы

ее

дальнейшего

использования.

Поскольку

именно

Россия

обладает

огромными незастроенными пространствами и зоны повешенного ветра.

К таким районам нельзя не отнести Кольский полуостров, прибрежная

полоса Дальнего Востока и т.п. Однако, несмотря на все географические и

климатические преимущества, Россия до сих пор не имеет ни огромных

ветропарков,

ни

каких-нибудь

единичных

ветровых

установок

для

энергосбережения

сельских

поселков.

Причины

этого

-

отсутствие

инвестиций,

проблемы

с

землеотводом

и

множество

других

бюрократических

проблем.

Перспектива

на

будущее

только

одна:

приложить

все

усилия

и

следовать

примеру

мировых

лидеров

ветроэнергетики,

поскольку

наша

страна

имеет

для

этого

большой

потенциал!

Ключевые

слова:

Ветроэнергетика,

ВЭС,

ветрогенераторы,

ветропарки, ветряки, мощность, скорость ветра, потенциал, устройство

генераторов, лопости, двигатель.

На мой взгляд, данная тема актуальна тем, что на нашей планете

запасы органического топлива (нефти, газа, угля) быстро сокращаются. По

оценкам специалистов при нынешних объемах добычи угля хватит на 400-

500 лет, а нефти и газа- максимум на 100. Также сжигание органического

топлива и опустошение земных недр вредят нашей планете и экосистеме.

Именно

по

этим

причинам

человечество

вынуждено

осваивать

нетрадиционные

(возобновляемые)

источники

энергии. [1] Важная роль

принадлежит ветроэнергетики. [2]

Цель: рассмотреть перспективы развития ВЭС в России и сравнить

статистики использования ВЭС в других странах.

В

рамках

рассмотрения

вопроса,

я

должна

дать

определение

ветроэнергетики.

Ветроэнергетика —

отрасль энергетики,

специализирующаяся

на

преобразовании кинетической

энергии воздушных

масс

в

атмосфере

в

электрическую,

механическую,

тепловую

или

в

любую

другую

форму

энергии, удобную для использования в народном хозяйстве. Энергию ветра

относят к возобновляемым видам энергии, так как она является следствием

активности Солнца.

[3]Если рассматривать историю, то еще в древности человек, видя

разрушительные последствия урагана, думал о том, как заставить ветер

работать на себя. Самым первым достижением, способным приручить силу

ветра был парус. Далее появились ветрянные мельницы, ветродвигатели и

т.п.

В

1925

году

профессор

Н.Е.

Жуковский

разработал

теорию

ветродвигателя

и

создал

отдел

ветряных

двигателей

в

центральном

аэродинамическом институте.

В 1931 году в России была построена

крупнейшая в мире ветроэнергетическая установка мощностью 100 кВт. В

50-е годы страна выпускала до 9 000 ветроустановок в год мощностью до

30

кВт.

В

1990-м

году

проектные

институты

приступили

к

созданию

первых крупных ВЭС. Но из-за экономического кризиса работы были

прекращены. В настоящее время в России функционируют всего несколько

десятков ВЭС.

[4]

Использование

энергии

ветра

–

одно

из

перспективных

направлений

современной

энергетики.

Последние

годы

наблюдается

массовое

увеличение

размеров

и

количества

ветропарков

во

всех

прогрессивных странах мира. «Ветряки» становятся выше, а их лопасти

длиннее и легче, что позволяет им работать даже при небольшой силе

ветра.

Сооружения

устанавливаются

повсеместно:

в

лесах,

полях,

на

побережьях, в прибрежных водах морей и океанов (оффшорные парки),

даже в густонаселенных мегаполисах архитекторы умудряются внедрить

ветрогенераторы в конструкции небоскребов, переведя их на частичное

самообеспечение.

Энергетический потенциал ветра на Земле очень велик и составляет

170

триллионов

кВТ*ч

в

год.

Это

дает

возможность

выработки

ветроустановками энергии в количестве 1,18*10

1 3

кВт*ч, что многократно

превосходит количество потребляемой в мире энергии.

Ветрогенератор (ветроэлектрическая

установка

или

сокращенно

ВЭУ) — устройство для преобразования кинетической энергииветрового

потока в

механическую

энергию

вращения ротора с

последующим

её

преобразованием

в электрическую

энергию.

Мощность

современных

ветрогенераторов достигает 7,5 МВт.

Мощность ветрогенератора зависит

от

мощности

воздушного

потока (N), определяемой скоростью ветра и

ометаемой площадью N=pSV

3

/2, где: V — скорость ветра, p — плотность

воздуха, S — ометаемая площадь.

Ветрогенераторы можно разделить на три категории: промышленные

(устанавливаются государством), коммерческие и бытовые (для частного

использования).

Существуют два основных типа ветротурбин: 1) с вертикальной осью

вращения («карусельные» — роторные (в том числе «ротор Савониуса»),

«лопастные» ортогональные — ротор Дарье); 2) с горизонтальной осью

вращения (крыльчатые).

Ветроэнергетика

России.

Возможности

России в

генерации

ветровой

энергии

(которые

в

настоящее

время

практически

не

используются)

оцениваются

в

30%

от

общего

электроэнергетического

потенциала страны. Суммарный показатель мощности ветропарков России,

который планируется достигнуть к 2020 году составляет 3 ГВт.

В настоящее время крупнейшие ветропарки России расположены в

Крыму (общей мощностью около 60 МВт), в Калининградской области (5

МВт), на Чукотке и в Башкортостане (по 2,2 МВт). В различной степени

готовности находятся проекты ветроэлектростанций мощностью от 30 до

70 МВт в Ленинградской, Калининградской областях, в Краснодарском

крае, в Карелии, на Алтае и Камчатке.

В самом ближайшем будущем планируется строительство ветропарка

мощностью

35

МВт

в

Ульяновске.

В

июне

2016

года

Российская

ассоциация

ветроиндустрии

планирует

провести

конкурс

проектов

ветропарков суммарной мощностью 1,6 ГВт. ВЭС России. Зеленоградская

ВЭУ(5,1 МВТ), ВЭС Тюпкильды (2,2МВт), ВЭС г. Орск ВЭС с. (0,4 МВт).

Экологические аспекты ветроэнергетики.

Выбросы

в

атмосферу.

Ветрогенератор

мощностью

1

МВт

сокращает ежегодные выбросы в атмосферу 1800 тонн СО

2

, 9 тонн SO

2

, 4

тонн оксидов азота.

Влияние на климат. Снижение средней скорости ветров способно

сделать климат региона

чуть

более континентальным за

счет

того,

что

медленно

движущиеся

воздушные

массы

успевают

сильнее

нагреться

летом

и

охлаждаться

зимой.

Также

отбор

энергии

у

ветра

может

способствовать

изменению влажностного р е ж и ма

п р и л е г а ю щ е й

территории.

Ш у м . Ветряные

энергетические

установки

производят

две

разновидности шума: механический шум — шум от работы механических

и

электрических

компонентов,

аэродинамический

шум —

шум

о т

взаимодействия ветрового потока с лопастями установки (усиливается при

прохождении лопасти мимо башни ветроустановки)

Однако на Западе эти проблемы были решены еще в середине 90-х

годов. Конструкторам концерна НАСА (одним из ведущих производителей

самолетов

фирм

«Боинг»)

удалось

снизить

уровень

шума

и

вибрации

благодаря подбору скорости вращения ветроколес и совершенствования

профилей.

В заключении хотелось бы сказать о перспективах развития ВЭС в

России. Безусловно, для строительства как больших, так и малых ВЭС

наша страна обладает даже очень большим потенциалом. В первую очередь

это огромные незастроенные пространства и зоны повешенного ветра. К

таким

районам

нельзя

не

отнести

Кольский

полуостров,

прибрежная

полоса Дальнего Востока и т.п.

Однако,

несмотря

на

все

географические

и

климатические

преимущества, Россия до сих пор не имеет ни огромных ветропарков, ни

каких-нибудь

единичных

ветровых

установок

для

энергосбережения

сельских поселков. Причины этого - отсутствие инвестиций, проблемы с

землеотводом и множество других бюрократических проблем.

Конечно, сейчас в стране строится несколько ветроэнергетических

комплексов, последний из них был построен в маловетреной Башкирии. Но

учитывая, что в свое время отечественная ветроэнегретика задала тон в

мире, сегодня же с уверенностью можно сказать что Россия отстает от

Запада.

Так что перспектива на будущее только одна: приложить все

усилия и следовать примеру мировых лидеров ветроэнергетики, поскольку

наша страна имеет для этого большой потенциал!

Список литературы:

1.

Шинкевич А.И., Зарайченко И.А., Повышение

инновационной активности в энерго- и ресурсосбережении на основе

концепции «Технологических окон возможностей». Вестник Казан.

технол.ун-та, 897-900 (2010).

2.

Юдасин Л.С. Энергетика: проблемы и надежды.

М.Просвещение, 1990.-207с.

3.

Соломин Е.В. Ветроэнергетическая экономика.

Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и

экология», №1,2010г.

Электронные ресурсы (Internet):

4.

Артем Разумов. Современная ветроэнергетика: кто есть

кто. [Электронный ресурс].