Окупаемость ветрогенератора в Украине

Экологические вопросы остро стоят во всем мире уже не первое десятилетие. И как никогда актуально оборудование, позволяющее получить энергию из возобновляемых источников. К нему относятся и ветряные генераторы. ВЭУ в различных научных статьях расписываются, как одно из наиболее эффективных решений, позволяющих полностью обеспечить частный дом электричеством. Действительно ли это так? Можно ли ставить ветряки в Украине? Как быстро проект окупиться? Ответы на эти вопросы подготовили специалисты компании «Green System» – одного из лидеров украинского рынка альтернативной энергетики. 

ветрогенераторы

Ориентировочная оценка местных условий

Схема и принцип работы ВЭУ идентичен любому иному электрогенератору. Отличие кроется в особенностях раскрутки ротора кинетикой воздушных потоков, поступающих на лопасти. Как только мощности ветра недостаточно, чтобы проворачивать крыльчатку движка, объект остается без электричества. И наоборот, если ветра дуют постоянно с нужной силой, вырабатываемого тока может хватать не только для личного потребления, но и для продажи по «Зеленому тарифу». Это теория. 

Переходим к практике. Чтобы рассчитать объемы энергии, которые можно будет получить от работы конкретной установки, следует проанализировать несколько параметров. 

Среднегодовой график ветров

 

Важно: Предлагаемые авиационной климатологией карты распространения ветров не могут дать точного понимания ситуации, так как они рассчитаны на высоту 50 метров от уровня земли. Реальные условия для конкретной местности требуют внесения корректив. 

 

Специалисты устанавливают мачту с анемометром на высоте 17-25 метров от поверхности земли на том участке, где планируется использование ветряка. Наблюдение и анализ данных, получаемых с прибора, позволяет приблизительно рассчитать продуктивность ВЭУ.    

график ветров

Сезонность и ландшафт 

В разные сезоны воздушные массы перемещаются по-разному. Кроме того, на напор ветра влияют неровности ландшафта. Сильно снизить его могут деревья, строения, конструкции. Если для монтажа промышленного ветрогенератора чаще всего выбираются открытые холмы, то с вертушками для дома все немного сложнее. Приходится довольствоваться теми техническими условиями, которые есть. Это придется учитывать при проектировании. 

Особенности монтажа

Чтобы получить максимальную продуктивность ВЭУ, ветродвигатель нужно поднять на максимальную высоту. Опять-таки, если монтируются промышленные вертушки, используется прочный фундамент, надежные растяжки, противостоящие существенным опрокидывающим усилиям. Это повышает стоимость ветряка

А если установка бытовая, такие затраты будут экономически неоправданными. Проектировщикам важно учесть множество нюансов. При этом ветряные электростанции нельзя крепить к крыше или стене здания. Ведь строение будет регулярно подвергаться  меняющимся динамическим нагрузкам. 

 

Пример: Подрядчик установил на плоской крыше 2-этажного промышленного объекта из железобетонных плит вышку оператора мобильной связи. Через два года между блоками появилась трещина, кровля дала течь. Антенна была демонтирована, крыша пережила капитальный ремонт. Это пример того, как негативно ветровые нагрузки могут влиять на различные конструкции. 

монтаж ветрогенератора

Производим расчеты

Расчет мощности оптимальной модели ветряного двигателя осуществляется по формуле N=(SρV3)/2, которая включает скорость ветра (V), рабочую площадь лопастей (S), плотность воздушных масс (ρ). Чем меньшей будет скорость воздушного потока, тем большей должен быть размер лопасти, чтобы выйти на нужную мощность. 

 

Пример: Для некоторых регионов, чтобы получить 800 ватт энергии, потребуется установка ветряка с лопастями длиной в 2 метра. То есть размах конструкции будет равен 4-ом метрам. Такие габариты подходят промышленным комплексам, но интегрировать систему на обычном частном подворье бывает достаточно сложно. 

 

Так как подрядчики часто не работают с данной формулой, беря за истину номинальную мощность ветряка, заявленную производителями, проект, в конечном итоге, не оправдывает надежд заказчика.

Почему нельзя слепо брать в расчет характеристики производителя

Номинальная мощность определяется производителем в заводских условиях. Для этого используется аэродинамическая труба и стационарные вентиляторы. Этот способ не позволяет показать реальные условия работы ВЭУ. Ведь на стенде воздушная масса подается в одну сторону с постоянной скоростью. В реальной жизни ветер постоянно меняется по скорости и направлению. 

 

Интересно: Украина расположена на относительно безветренной территории (в сравнении с Западной Европой). Постоянные сильные ветра фиксируются лишь в Прикарпатском регионе и на Азовском побережье. Монтаж  ветровой электростанции для получения прибыли в Центральной Украине нецелесообразен.

 

Чтобы обеспечить небольшой жилой объект электроэнергией, нужно 2-3 кВт. Так как установка работает на 35% номинальной мощности, необходим ветряк   мощностью больше 6 кВт. Встает вопрос: «Сколько стоит ветряная электростанция с такими параметрами, и как быстро затраты окупятся?».

Средняя стоимость ветряной мельницы на 6 кВт стоит порядка €13 тысяч. Расходы на обслуживание в ближайшие 20 лет эксплуатации составят еще €8 тысяч. То есть размер инвестиций за 20 лет составит €21 тысячу. Покупка того же объема энергии у государства за эти же 20 лет обойдется в €17 тысяч (по нынешним тарифам). Выходит, что строительство и эксплуатация ветряного генератора обойдется на €4 тысячи дороже. А зарабатывать на «Зеленом тарифе» для ветрогенераторов в Украине и вовсе нереально.

Возможные риски

Покупателю ВЭУ следует учитывать те риски, которые он получает вместе с ветряком: 

  • нарушение целостности фундаментного основания из-за ударных ветровых нагрузок; 
  • в зимний период обледенение лопастей, из-за чего увеличивается нагрузка и снижается эффективность установки;
  • низкая производительность из-за перемены частоты вращения лопастей, вызванной изменением скорости ветра.
  • стоимость ветровой электроэнергии

Зачем тогда нужны ветрогенераторы?

Ветряная мельница становится прекрасным решением в роли резервного электрического генератора или источника питания сети в местности, где использование иной системы невозможно. Но лучше всего ВЭУ работает в связке с солнечной электростанцией. В этом случае специалистам удается путем расчетов получить данные об оптимальных характеристиках солнечной и ветряной установки, необходимых для снижения рисков сезонного и суточного падения объемов генерации электричества. Когда ярко светит солнце, работают солнечные панели, ночью и в пасмурные дни в игру вступает ветряной генератор.  

Небольшая установка может использоваться в удаленных, например, горных регионах для обеспечения небольшого объекта освещением, источником зарядки для гаджетов, оборудования.

В таких случаях стоимость ветровой электроэнергии играет не столь важную роль. Важнее, что объект получает обеспечение электричеством. Но в этом случае важно продумать схему, которая будет включать в себя аккумуляторные батареи. Это позволит генерировать и аккумулировать энергию, чтобы станция решала задачу на 100%. 

Если вас интересуют вопросы альтернативной энергетики и возможность получать электричество из возобновляемых источников, приглашаем вас на консультацию. Наши специалисты подробно расскажут, какие установки и системы являются наиболее эффективными, быстро окупаемыми, производительными с учетом украинских реалий. Будем рады помочь! 

Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (Пока оценок нет)
Загрузка...