А.А. Каплун. Ветер на Дальнем Востоке

Региональное управление / РЭЭ №5-6, 2017

Ветер на Дальнем Востоке

Алексей Каплун

Дальний Восток сегодня – территория, богатая не только своими полезными ископаемыми, но и имеющая огромный природно-климатический потенциал использования возобновляемой энергии, в первую очередь солнца и ветра, а также геотермальной энергии. Остановимся подробнее на опыте использования энергии ветра.

Директор Департамента перспективного развития ПАО «РусГидро»

Алексей Александрович Каплун

Огромные расстояния между городами и поселками, низкая плотность населения и слабые сетевые связи породили ключевую особенность дальневосточной энергетики: изолированность территорий. Для сотен поселков на Дальнем Востоке дизельные электростанции – единственный источник электроэнергии.

Нужно также понимать, что Дальний Восток – это территория со сложными климатическими условиями, что определяет высокие требования к резервированию мощности – мы всегда должны быть готовы обеспечить потребителя светом и теплом по резервной схеме, если основная вышла из строя. С другой стороны, огромные расстояния означают существенную стоимость топлива за счет транспортной составляющей. Прибавьте к этому устаревшее оборудование, поскольку массового обновления мощностей в регионе не было с советских времен.

Себестоимость производства электроэнергии во многих поселках доходит до 100 руб. за 1 кВт ч. В год дальневосточные ДЭС потребляют более 140 тыс. тонн дизельного топлива суммарной стоимостью около 6,3 млрд руб. Привозное топливо стоит примерно 45 тыс. руб. за тонну и продолжает дорожать, что требует постоянных тарифных субсидий от регионов.

При этом Дальневосточный федеральный округ располагает значительными ресурсами ветровой энергии, главным образом они сосредоточены вдоль побережья морей Северного Ледовитого и Тихого океанов. Для определения регионов, обладающих высоким ветропотенциалом, мы провели обработку данных и моделирование местного ветрового климата на основе данных спутникового зондирования NCAR (NASA), NARR и MERRA и архивных данных метеостанций. Анализ ветрового потенциала включал моделирование ветрового потока в пограничном слое с учетом меняющихся параметров подстилающей поверхности, эффектов затенения от препятствий, а также влияния рельефа вокруг используемых метеостанций. На основании анализа собранных данных по скорости ветра была разработана карта ветропотенциала Дальневосточного федерального округа. В целом, побережье всего ДФО является перспективным местом для внедрения ветроэнергетических установок как для решения проблем децентрализованного энергоснабжения, изолированных от общей электросети населенных пунктов, так и для создания крупных ветропарков в составе местных энергетических систем.

Генерация на основе ВИЭ служит весомым подспорьем для решения энергетических проблем изолированных поселков: установка ветряков и солнечных батарей и синхронизация их работы с действующими дизельными станциями создает надежную систему энергоснабжения поселка и снижает потребление завозного топлива. Так в последнее время были введены в эксплуатацию четыре проекта с различными типами ветроэнергетических установок (ВЭУ) в составе ветродизельных комплексов на территориях изолированных населенных пунктов ДФО. Все они различаются как по типам оборудования, так и по условиям эксплуатации.

Требования к ветроэнергетическим установкам достаточно жесткие, ввиду круглогодичной эксплуатации на открытом воздухе и в тяжелых климатических условиях, где зимой температура может достигать –50 С, а летом доходит до +35 С. К тому же многие районы ДФО характеризуются высокой сейсмичностью (до 9–10 баллов) и влажным морским климатом.

Ветроэнергетический комплекс, сердцем которого стали японские ВЭУ компании Komaihaltec, был открыт осенью 2015 года. 2016 год был отведен на оптимизацию и отладку уникальных систем энергетического оборудования. Спустя два года после установки ветроагрегатов можно с уверенностью говорить, что все системы ветроэнергетического комплекса работают надежно и эффективно.

Для наших японских партнеров проект изначально был возможностью для проведения НИОКР, а также продвижения передовых японских технологий. Ветроэнергетические установки, установленные в Усть-Камчатске, были спроектированы с учетом климатических особенностей Камчатского края. Японские инженеры усилили теплоизоляцию ветроагрегата, нанесли на лопасти специальное покрытие, препятствующее налипанию снега зимой, перед сдачей в эксплуатацию проверили отказоустойчивость всех систем. Всех впечатлило, насколько производственная культура японских компаний, задействованных в проекте, была нацелена на достижение высокого качества конечного продукта. Ветроэнергетический комплекс в Усть-Камчатске на сегодняшний день является самым современным и крупнейшим объектом ветроэнергетики на Дальнем Востоке, и у нас с партнерами есть планы по его дальнейшему расширению.

С момента начала промышленной эксплуатации в 2016 году и до конца 2017 года выработка электроэнергии тремя ВЭУ составит около 2,8 млн кВт∙ч. Объект возобновляемой энергетики позволил сэкономить 660 тонн дизельного топлива, снизив нагрузку на дизельную электростанцию поселка. Таким образом суммарные расходы на приобретение топлива сократились практически на 30 млн рублей.

Наш ветропарк сегодня стал визитной карточной поселка, символом позитивных перемен для многих его жителей. Усть-Камчатск находится на периферии, вдали от центров цивилизации, поэтому появление здесь передовых технологий было воспринято положительно. Для энергетиков же установка ВЭУ означает повышение уровня надежности функционирования изолированной энергосистемы, снижение зависимости от привозного топлива, уменьшение нагрузки на дизельную станцию, как следствие – минимизация воздействия на окружающую среду.

Все участники проекта в Усть-Камчатске – Группа «РусГидро», Японская организация по развитию новых энергетических и промышленных технологий (NEDO), Mitsui и Komaihaltec Inc. – считают итоги проекта положительными, благодаря этому наше сотрудничество продолжается.

Круг перспективных направлений нашей дальнейшей работы был очерчен во время официального визита Президента России Владимира Путина в Японию в декабре 2016 года, а также во время Восточного экономического форума в сентябре 2017 года. Сейчас мы ведем планомерную работу – определяются места и возможные параметры будущих энергообъектов, набор оборудования, схемы финансирования строительства, изучается вопрос локализации производства ветроэнергетических установок или их компонентов в России.

Сейчас в центре внимания находится проект строительства ветроэнергетического комплекса в поселке Тикси (Якутия). Примечательно, что технические решения, показавшие свою эффективность при строительстве и эксплуатации ВЭУ компании Komaihaltec Inc. на Камчатке, сейчас применяются при строительстве объекта в Тикси.

В 2017 году мы завершили обустройство двух из трех фундаментов будущей ветроэлектростанции. Суммарная мощность ветроэнергетических установок в Тикси составит 0,9 МВт. Планируется, что уже к концу 2018 года ВЭУ будут смонтированы и начнется их опытная эксплуатация. На данном этапе объект возобновляемой энергетики будет совместно с действующей дизельной электростанцией (ДЭС) снабжать электроэнергией поселок с населением 4 600 человек. А в 2019 году в совместную с ВЭС работу будут введены новая дизельная электростанция, а также система накопителей электроэнергии.

Дизельные электростанции еще долго будут оставаться единственным стабильным источником электроэнергии для изолированных территорий. Источники возобновляемой энергии по объективным причинам не могут без ДЭС полностью обеспечить населенный пункт электроэнергией, но могут заместить до 40% выработки дизельной станции и благодаря экономии топлива окупиться за 10–15 лет.

Хотите читать больше подобных новостей?

Подпишитесь на электронную рассылку!

Свежий выпуск РЭЭ с доставкой прямо в почтовый ящик