Автор: Осадчий Д. Е., ТНУ

In the article the pre-conditions and perspectives of wind power engineering development in Crimea are considered. The influence of wind power stations to the environment is estimated.

В последнее время в Украине резко возрос интерес к нетрадиционным возобновляемым источникам энергии (НВИЭ), что объясняется нехваткой собственных энергетических ресурсов, дороговизной получения электроэнергии на традиционных электростанциях и сравнительной экологической чистотой альтернативных электростанций. К НВИЭ относятся энергия ветра, Солнца, биомассы, приливов (отливов) и морских волн.

Особый интерес для специалистов различных отраслей (энергетиков, экологов, экономистов) представляет ветроэнергетика. Крымский полуостров, являющийся потенциально перспективным регионом для развития данного вида энергетики, не был оставлен без внимания. Крымскими учеными-энергетиками было установлено, что на полуострове для ее развития есть все необходимые природные и экономические предпосылки.

Главными природными предпосылками для развития ветроэнергетики в Крыму являются достаточные скорости ветров (более 5 м/c) и высокая повторяемость пригодных для ветроэнергетических установок скоростей ветра.

Экономические предпосылки, в первую очередь, связывают с количеством капиталовложений в отрасль, наличием необходимого оборудования и квалифицированной рабочей силы [3].

Необходимо отметить, что ветроэнергетика на нашем полуострова появилась не на пустом месте, и экспериментальные ветроэнергетические агрегаты изготавливались еще до 30-х годов XX века. В 1931 году в Крыму была построена первая в СССР Балаклавская ветроэлектростанция (мощностью 100 кВт), проработавшая до начала Великой Отечественной войны. В 1936 году началось строительство ветросиловой электростанции на Ай-Петри мощностью 10 тыс. кВт, но оно было приостановлено в начале 1938 года [4]. В послевоенные годы разработки по ветроэнергетике были приостановлены. Строительство ветроэлектростанций (ВЭС) для производства электроэнергии стало производиться в 90-е годы ХХ века. Вскоре после распада СССР были построены Донузлавская и Акташская ВЭС. А параллельно проводилось строительство и испытание единичных установок в степных районах Крыма, для определения возможного дальнейшего строительства (ВЭС) с целью получения электроэнергии для промышленного

стр. 7

потребления. К 1998 году была разработана специальная "Комплексная программа энергосбережения в АРК до 2010 года" [4].

В 1998 г. на нашем полуострове действовали:

1. Донузлавская ВЭС с установленной мощностью 5,6 МВт. Всего построено 53 ветроагрегата.

2. Черноморская ВЭС - установленная мощность 0,8 МВт, оснащена 4 ветроагрегатами.

3. Акташская ВЭС - установленная мощность 1,6 МВт. Состоит из 7 ветроагрегатов.

До 2010 года в Крыму Программой планировалось строительство еще 3 станции:

1. Западно-Сивашской ВЭС мощностью 10,6 МВт в экономической зоне "Сиваш".

2. Судакской ВЭС с перспективными ветроагрегатами мощностью 300-500 кВт, с доведением ее установленной мощности к 2010 году до 50 МВт.

3. Ялтинской ВЭС в пгт. Кацивели с перспективными ветроагрегатами мощностью 300-500 кВт, с доведением ее мощности к 2005 году до 10 МВт [4].

Одним из наиболее важных преимуществ ветроэлектростанций является их экологическая чистота и безопасность. Ветряки не производят тепловых и токсичных выбросов в атмосферу, не требуют для своей работы создания водохранилищ и прудов-охладителей, производство земляных и бетонных работ сводится к минимуму, что обеспечивает максимальное сохранение ландшафта, ввиду полной автоматизации станции не требуется создание развитой инфраструктуры. Относительная металлоемкость (ВЭС) достаточно низка, что также способствует оздоровлению среды обитания, так как снижаются затраты на производство материалов и оборудования.

Однако существует ряд проблем, которые требуют решения уже на стадии проектирования:

1. Безопасность. Установленные за рубежом нормы надежности ветряков (не ниже 0,95) позволяют считать, что с точки зрения безопасности для третьих лиц и обслуживающего персонала ветроэнергетические агрегаты находятся на уровне других промышленных объектов и средств транспорта [1].

2. Безвозвратные потери земли. При обеспечении надежности не ниже 0,95 безвозвратные потери земли оцениваются в пределах 20 % общей площади, занятой ветровыми агрегатами. Это фундаменты ветряков и вспомогательных сооружений, кабельные линии и коридоры воздушных линий. Остальная территория вокруг ветряков и внутри может быть использована как пастбище и пашня. По сравнению с традиционными электростанциями потери земли минимальны и не являются значимой проблемой при проектировании размещения ветровых электростанций [2].

3. Шумовые воздействия. При работе ветряков могут создаваться дискомфортные условия в случае генерации шумов в диапазоне слухового восприятия в низких частотах. В этой связи в ветроэнергетике наметились тенденции к снижению быстроходности колес, а также к снижению шума от трансмиссий, что достигается повышением точности изготовления и

стр. 8

чистоты обработки. Это приводит к удорожанию ветровых агрегатов, но обеспечивает соблюдение требуемых норм шума, которые в разных странах установлены в различных пределах. На уровень слышимых шумов большое влияние оказывает ландшафт местности, который может интерферировать звуковые колебания, поэтому большое значение имеет правильное размещение на местности.

Значительно большая проблема - шумы с частотой ниже порога слышимости. Эти волны слабо поглощаются и могут распространяться на большие расстояния. При больших амплитудах они вызывают болевые ощущения и могут воздействовать на живые существа [4].

4. Влияние на микроклимат. Ветряки отбирают до 50 % естественного ветрового потока, в связи с чем вызывают опасения о возможности климатических изменений в зоне размещения крупных ветровых станций. Для этого серьезных опасений нет, так как энергия ветрового потока восстанавливается на расстоянии 10-20 диаметров лопастей ветровых агрегатов, а поток, проходящий между ветряками, практически не теряет своей энергии. По результатам эксплуатации крупнейших ветроустановок в США, не только не произошло заметных изменений микроклимата, но и выявлено, что ветроагрегаты играют роль своеобразной защиты от ветровой эрозии почвы [2].

5. Влияние на теле- и радиосвязь. В местах работы ветроагрегатов создаются неблагоприятные условия для проходящих теле- и радиоволн. Появляются помехи в телеаппаратуре и радио. Это связано с рассеиванием электромагнитных волн лопастями ветряков и нарушением частоты передаваемого сигнала. Вопрос такого неблагоприятного влияния ветроагрегатов заслуживает наибольшего влияния еще при выборе места строительства ВЭС. Нужно учитывать и частоту вращения лопастей, создаваемый ими волновой поток и шумовой фон.

6. Влияние на биоту. Ветровые агрегаты оказывают сравнительно небольшое воздействие на растительный и животный мир прилегающей к ветроэлектростанции территории. Это касается, прежде всего, отчуждения территории для ветроустановок и вспомогательных сооружений. Относительно влияния ветряков на животный мир имеются различные мнения, требующие полевых научных исследований. На площадках, расположенных в прибрежных районах, могут возникнуть проблемы, связанные с нарушением воспроизводства и покоя птиц. Наблюдаются единичные случаи столкновения птиц с лопастями ветровых установок. Такие случаи описаны на Калифорнийской ВЭС [5].

Существуют и другие проблемы негативного воздействия ветроагрегатов на окружающую среду.

В заключение, следует отметить, что ветроэнергетика, как довольно новая отрасль энергетики Крыма, требует особого внимания. Первоочередным является решение следующих задач:

* поиск механизмов государственного стимулирования и поддержки производителей, а также потребителей ветроэнергетического оборудования;

* проведение маркетинговых исследований и рекламы в регионах, благоприятных для строительства ВЭС;

стр. 9

* изучение и выделения перспективных районов для строительства ВЭС;

* создание законодательно-нормативной базы по вопросам ветроэнергетики;

* комплексное изучение вопросов влияния ветроагрегатов на окружающую среду [4].

Только при выполнении этих и ряда других задач ветроэнергетика на нашем полуострове получит реальный стимул к дальнейшему развитию и совершенствованию.

Литература

1. Васильев Ю. С., Хрисанов Н. И. Экология использования возобновляемых источников. - Л.: Изд-во ЛГУ, 1991. - 32 с.

2. Ветроэнергетика / Под ред. Д. де Рензо. - М.: Энергоатомиздат, 1982. - 254 с.

3. Завгородний И. Пока льется вода на наши "ветряные мельницы", надо не упустить шанс упустить инвестиции // Крымские известия. - 1-2 октября 1999.

4. Комплексная программа энергосбережения в АРК до 2010 года. Приложение к сборнику "Вопросы развития Крыма". - Симферополь: Таврия, 1998. - 164 c.

5. Шефтер Я. И. Использование энергии ветра. - М.: Энергоиздат, 1983. - 199 с.

Permanent link to this publication: