Шельфовая ветроэнергетика Европы и России

Исследовательское сообщество проявляет значительный интерес к проектам, направленным на уточнение гидрометеорологических характеристик в прибрежной зоне Европы и на создание расчетных программ для проектирования шельфовых ВЭС. Это связано с тем, что освоение шельфовых ветроэнергетических ресурсов может позволить решить проблемы энергообеспечения ряда стран (Англии, Дании, Швеции, Германии, Ирландии) в значительной мере за счет этого возобновляемого источника энергии.

Дания, к началу этого века в основном освоившая свои ветроэнергетические ресурсы на материке, явилась лидером и в шельфовой ветроэнергетике. На ее территории есть два действующих крупных шельфовых ВЭС по _60 МВт – «Хорнc Риф» в Северном море и «Рандсанд» на западном побережье. Еще три подобных проекта планируются ко вводу в ближайшие годы. И к 2008 г. пять крупных (каждая – более _50 МВт) ВЭС на шельфе Дании будут производить около 8% потребляемой в стране электроэнергии. При замещении ими ТЭС каждая из них приведет к уменьшению эмиссии углекислого газа на 2 млн. т в год. При успешном осуществлении этих проектов правительство Дании планирует к 2030 г. довести мощность шельфовых ВЭС до 6000 МВт, выработка которых составит около 50% потребления электроэнергии в стране.

Англия имеет самый большой в мире потенциал ветроэнергетических ресурсов шельфовой зоны при относительно мелководном шельфе, составляющий около 33% всего шельфового ветроэнергетического потенциала Европы и в три раза превышающий современное энергопотребление в стране.

К середине 2006 г. в 8 странах мира действовало 27 шельфовых ВЭС суммарной установленной мощностью 9000 МВт, производящие около 3,29 млрд. кВт*ч электроэнергии в год. При этом около 400 МВт располагаются в прибрежных водах Дании 30 МВт – Англии и 25 МВт – Нидерландов.

Техническое оснащение ВЭС

 Четыре компании имеют в настоящее время опыт сооружения и эксплуатации ветротурбин на шельфе: Bonus, GE Wind, NEG Micon и Vestas.

Преобладающим классом турбин для шельфовых ВЭС являются агрегаты мощностью 2 МВт, преимущественно трех моделей:Vestas V80, V90 , Bonus 2,3 МВт и NM 72 NEG Micon.

Увеличение мощности турбин позволяет снижать производственные расходы, что вызывает стремительное развитие рынка ветротурбин в направлении разработок еще более мощных агрегатов для шельфовых ВЭС.

Компания GE Wind в 2002 г. провела испытания турбины 3,6 МВт, предназначенной к установке вблизи восточного побережья Ирландии. Компания Enercon разработала рекордно крупную турбину мощностью 4,5 МВт для установки в Германии.

Компаниями Nordex и Aerodyn также ведутся разработки еще более мощных турбин на 5 МВт, однако они еще не поступили в производство.

Экономические аспекты 

 В финансировании шельфовых ВЭС большую роль играют скорее банковские кредиты, нежели венчурный капитал. Такой капитал превалирует в начальной фазе, когда приобретаются права на землю и разрешения на строительство.

По прогнозам экспертов компании Дуглас Вествуд Лтд., объем мирового рынка шельфовой ветроэнергетики составит к 2008 г. более 5,3 млрд. долл., в том числе, 7,9 млрд. составит стоимость турбин, а 3,2 млрд. – фундаменты ВЭС.

Инвестиции в шельфовые проекты составляют до 300 млн. долл. США.

Первые десять лет стоимость электроэнергии, вырабатываемой на ВЭС Хорн Риф, составляет с учетом «Зеленых сертификатов» 0,33 датских кроны/кВт*ч (0,04 долл США/кВт*ч). В дальнейшем, когда будет выработано заданное количество часов полной нагрузки, все субсидии будут отменены и электроэнергия будет реализовываться по рыночным ценам.

Вопросы занятости также являются важным фактором развития этой отрасли энергетики. Так, в Германии, установка суммарных ветроэнергетических мощностей в 2.000 МВт позволила создать 42 тыс. постоянных рабочих мест, т. е. одно рабочее место на 285 кВт установленной мощности.

Перспективы дальнейшего развития

По прогнозам экспертов компании Дуглас Вествуд Лтд. (Англия), представленным в «Докладе о мировой шельфовой энергетике 2002–2007», суммарная мощность ВЭС в прибрежной зоне составит в 2007 г. в целом по миру порядка 3900 МВт, и еще около 900 МВт будут устанавливаться ежегодно.

Планируемые к вводу шельфовые ВЭС в МВт представлены в таблице:

Ведущими странами этой области освоения ветроэнергетических ресурсов будут Германия и Англия. В дальнейшем, с учетом того, что наиболее крупные проекты планируются ко вводу в эксплуатацию лишь в 2008 году, за который мощность мировой шельфовой ветроэнергетики должна увеличиться более чем на 4000 МВт, перспективы к 2009 г. были оценены в 9 Гвт.

Германия в настоящее время имеет только прибрежные ВЭС, их – три: Эмс Энден (4,5 МВт), Вильсхафен (4,5 МВт) и Брайтлинг (2,5 МВт). Однако, страна планирует стремительное развитие шельфовой ветроэнергетики с установкой мощных турбин и использованием значительных глубин.

К 2012 году в Северном и Балтийском морях предполагается соорудить ВЭС суммарной мощностью 670 МВт. Стимулировать развитие шельфовой ветроэнергетики будут и специальные тарифы на электроэнергию, выработанную на шельфовых ВЭС, которые были введены летом 2004 г.

Великобритания к настоящему моменту имеет шесть ВЭС в прибрежной зоне, суммарной мощностью 30 МВт. По данным Британской ветроэнергетической ассоциации (BWEA), 9 проектов суммарной мощностью более 800 МВт получили лицензии Королевской имущественной службы и будут введены в строй в 2006–2008 гг.

Нидерланды. В мае 2005 г. в 23 км от Иджмуилден начато сооружение ВЭС мощностью 20 МВт ввод в эксплуатацию планируется к концу 2006 г. К 2020 г. планируется освоить ветроэнергетические ресурсы суммарной мощностью около 6000 МВт. На долгосрочную перспективу существует уже 39 проектов строительства шельфвых ВЭС в водах Нидерландов общей мощностью более 9000 МВт

Швеция имеет уже три действующие шельфовые ВЭС – Бокстиген, Утгрунден — Миддельгрунден, Юттре Стенгрунд, общей мощностью 62,5 МВт. В стадии строительства находятся два проекта в водах восточного побережья Готланд, общей мощностью 52 МВт.

Перспективы развития шельфовой ветроэнергетики в России

 В России также имеется значительный потенциал ветроэнергетических ресурсов в шельфовой зоне морей, особенно перспективными являются участки Балтийского моря, омывающего берега Калининградской области, поскольку освоение ветроэнергетического потенциала морей бассейна Ледовитого океана чрезвычайно сложно из-за крайне суровых климатических условий и требует огромных финансовых вложений.

Шельфовые зоны морей восточного побережья России характеризуются весьма крутым подводным склоном и значительными глубинами, что тоже затрудняет установку ВЭС в этих водах.

В августе 2003 г. были подписаны соглашения между SEAS Energi Service A.S. (Дания) и калининградской «Янтарьэнерго» о строительстве шельфовой ВЭС мощностью 50 МВт. Она будет возведена в 500 метрах от берега Балтийского моря в районе поселка Приморск.

Стоимость проекта составит 50 млн долларов. Перспективной для строительства ветропарка является и мелководная часть финского залива близ о. Котлин. Роза ветров в этом месте позволит использовать ветрогенераторы вплоть до предельно производимых сегодня мощностей – 5 МВт единичной мощности. Оценки показывают, что вырабатываемой электроэнергии будет достаточно для энергообеспечения г. Кронштадта.