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 2004г.

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 2005г. в 23 км от Иджмуилден начато сооружение ВЭС мощностью 20 МВт ввод в эксплуатацию планируется к концу 2006г. 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.