Состояние и перспективы развития возобновляемой энергетики в Южном Федеральном Округе г.Ростов на Дону 25 сентября 2008 г. АВТОНОМНЫЕ И СИСТЕМНЫЕ СЕТЕВЫЕ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ КОМПЛЕКСЫ ДЛЯ ЮФО Грибков Сергей Владимирович, Член-корреспонднт РИА, к.т.н., Руководитель департамента ветроэнергетики Green Light Energy Solutions Член международной ассоциации ветроэнергетики WWEA Комитет ВИЭ РосСНИО 1973-1976 годы Западная Европа Совреме нная история ветроэн ергетик и Ветроэнергетика в СССР • 1973-1976 годы Западная Европа • 1932 г СССР-Балаклавская ВЭС 100кВт • 1941 г. Крымская ВЭС 1 МВт ??? • 60-е годы более 25 000 ветродвигателей Перспективы развития ветроэнергетики • В Европе к 2020 году будут вырабатывать до 20% энергии (сейчас 6%) • В Германии к 2015-2020 годах -20% • В Дании к 2008 году -25% •В России к 2020 г. Около 7000 МВт ВЭУ Экологические аспекты применения ветроэнергетики • 1 МВт энергии ВИЭ предотвращает выброс 2 тыс.т. CO2, 15 т SO3, 2 т NOx • Экономия 1-3 тыс.т.у.т. Перспек тивы развити я ветроэн ергетик и Перспективы развития ветроэергетики • В Европе к 2020 году будут вырабатывать до 20% энергии (сейчас 6%) • В Германии к 2015-2020 годах -20% • В Дании к 2008 году -25% •Россия 2020 год - около 7 000 МВт ВЭУ Экологический аспект • 1 МВт энергии ВИЭ предотвращает выброс 2 тыс.т. CO2, 15 т SO3, 2 т NOx • Экономия 1-3 тыс.т.у.т. Ресурсы ветровой энергии в Южном федеральном округе РФ Валовой ресурс млрд. кВт·ч 1862,0 Технический ресурс млрд. кВт·ч 4,6550 Экономический ресурс млрд. кВт·ч 0,0233 Респ. Дагестан 21126,0 52,8150 0,2641 Респ. Ингушетия 1102,5 2,7563 0,0138 Кабардино-Балкарская Респ. 1125,0 2,8125 0,0141 Респ. Калмыкия 8349,0 20,8725 0,1044 Карачаево-Черкесская Респ. 1269,0 3,1725 0,0159 Респ. Северная ОсетинскаяАлания Чеченская Респ. 720,0 1,8000 0,0090 1332,0 3,3300 0,0167 Краснодарский край 5016,0 12,5400 0,0627 Ставропольский край 11637,5 29,0938 0,1455 Астраханская обл. 2910,6 7,2765 0,0364 Волгоградская обл. 7530,6 18.8265 0,0941 Ростовская обл. 6652,8 16,6320 0,0832 Итого: 70633,0 176,58 0,88 Субъект РФ Респ.Адыгея Технические характеристики North Wind 100 Премущества установки: снижение затрат на топливо и обслуживание сокращение вредоносных выбросов в атмосферу минимизация риска энергетических сбоев полностью автономная установка • Класс конструкции турбины: IEC WTGS Class S •Проектный норматив турбины соответствует IEC 61400-1 • Расчетная мощность100 кВт • Диаметры ротора: 19 м, 20 м, 21 м. • Высота оси ветротурбины: 25 м, 30, 37 м. • Система ориентации: против ветра • Выходное напряжение, частота, число фаз 480 VAC, 50/60 Гц, 3 фазы • Допустимое отклонение напряжения энергосистемы: 10-15% напряжения; 50/60 Гц • Выход станции 115 кВА трансформатор • Рабочая температура от -40 С° до 50 С° • Степень защиты соответствует IEC 61400-1 • Допустимое обледенение до 30 мм Весовые характеристики NW-100 Масса лопасти Масса втулки Масса ротора Масса гондолы Масса поворотной головки Масса башни высотой 30 м Масса башни высотой 37 м 350 кг 300 кг 1350 кг 5200 кг 6550 кг 13000 кг 12300 кг Автоно мная ВЭУ NorthEi nd 100 Конструкция North Wind 100 Автоно мная ВЭУ NorthEi nd 100 Автоно мная ВЭУ NorthEi nd 100 Ветродизельный ветропарк на базе NW 100 Автоно мная ВЭУ NorthEi nd 100 Установленные ВЭУ North Wind 100 Аляска до 15 МВт • Касиглук 2 ВЭУ NW-100/20 • Дельта Джанктон •Бразилия Автоно мная ВЭУ NorthEi nd 100 Экономический аспект применения в России •Стоимость дизельного топлива 20-25руб/л • При северном завозе удорожание в 1,5-2 раза • Удельный расход 0.26-0.6 л/кВт*час • Срок окупаемости ВДЭС –от 2-5 лет Выработка энергии 4 м/с- 70 МВт*ч/год 6 м/с-214 МВт*ч/год Зависимость окупаемости (лет) от коэффициента использования ВЭУ по мощности . Для Ст=36 руб/л. СИСТЕМ НЫЕ СТАНЦИ И БОЛЬШ ИХ МОЩНО СТЕЙ Экономические аспекты применения системных сетевых ВЭУ 1. Надбавка за выработку экологически чистой энергии. • Киотский протокол 5МВт-70 000 углеродных кредитов. • Рыночная стоимость 1 углеродной ед. 17-50 долл.США 2. Продажа энергии по льготным тарифам Окупаемость проекта 300 МВт 1. ВЭУ GE-1,5 – 200 единиц • Установленная мощность 300 МВт • Коэффициент использования мощности Cp=0,32-0,6 • Стоимость 1 ВЭУ 3 800 000 долл.США • Окупаемость 6,4…3,4 года 2. ВЭУ Clipper Liberty 2,5 – 120 единиц • Стоимость 1 ВЭУ 5 800 000 долл.США • Окупаемость 5,9…2,1 года Сетевая ветростанция GE 1,5 МВт На сегодняшний день во всем мире установлено более 5 000 таких станций, 98,5% из них находятся в работоспособном состоянии. Сетевая ветростанция GE 1,5 МВт Ветрост анция GE-1,5 Технические характеристики Модель 1,5sle 1,5sl 1,5s 1,5se Мощность ном, МВт 1,5 1,5 1,5 1,5 Vотключения за 600с, м/с 25 20 WZII- 22 WZIII-28 IECI -28 Vрасчетная, м/с 12 12 12 12 Диаметр ротора, м 77 77 70,5 70,5 S ометаемая, м кв. 4657 4657 3904 3904 Частота вращ, 1/с 10.1-20.4 10.1-20.4 11.1-22.2 11.1-22.2 Высота оси вращения,м 61,4-85 6 1,4-100 64,7-100 52,6-64,7 Температура,раб, градус -30-40…50 Ветрост анция GE-1,5 Система контроля GE 1,5 МВт •Программируемый логический контроллер •Постоянный мониторинг системы •Мультипликатор –трехступенчатый планетарный •Генератор – трехфазный асинхронный с дублируемыми обмотками, либо синхронный •Тормозная система •ЭМП управления углом установа каждой лопасти •Система ориентации –ЭМП с установом на ветер и раскруткой кабеля •Конвертор – широтно-импульсный преобразователь на IGBTтранзисторах Ветрост анция GE-1,5 Ветропарк на базе GE 1,5 МВт Сетевая ВЭС Clipper Liberty 2,5 МВт Технические характеристики • Выходная мощность 2500 кВт Частота вращения ветроколеса 9,6…15,5 об/мин Расчетная скорость ветра, м/с 14 13,5 13 12,5 Диаметр ротора, м 89 93 96 100 Ометаемая поверхность, м2 6221 6793 7238 7854 Длина лопастей, м 43,2 45,2 46,7 48,7 Скорость ветра трогания ветроколеса, м/с: 4 за 10 мин Скорость ветра торможения ветроколеса, м/с: 25 за 10 мин Система регулирования лопастей: 3 сервопривода постоянного тока, с питанием от аккумуляторов. Генератор: магнитоэлектрический, синхронный Номинальная частота вращения генераторов, об/мин: 1133 Ветрост анция Clipper Liberty2,5 Энергоблок Clipper Liberty 2,5 МВт Генератор Магнитоэлектрический, синхронный Номинальная частота вращения генераторов, об/мин 1133 Выходная номинальная мощность генератора, кВт 660 Количество генераторов, шт 4 Выходное напряжение постоянного тока, В 1320 КонтроллерТип4Х,источник напряжения, IGBT транзисторы, 6 пульсный, инверторы Выходное напряжение переменное, В 690±10% Частота, Гц 50±3% Ветрост анция Clipper Liberty2,5 Сетевая ВЭС Clipper Liberty 2,5 МВт Нагрузочная способность Провал напряжения: -90% от номинального, в течение 3 с Небаланс напряжения: ±5% от номинального, при включении ±10% Мультипликатор Планетарный с выходом на 4 вала Тормозная система Дисковая, 4 активных гидравлических колодки Стояночный тормозная система Сдвоенный дисковый с активным гидравлическим приводом Обслуживание Один раз в 700 часов, каждые 6 месяцев. Лифт грузоподъемностью 2т Башня: 4-х секционная коническая Высота оси вращения, м: 80 м - стандартная Сертификаты Ветрост анция Clipper Liberty2,5 Монтаж БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ! E-mail: windec@mail.ru sgribkov@glesllc.com WWW.GLESLLC.COM