На протяжении многих лет человек изначально использовал только природные источники энергии (огонь, термальную воду). Но этого не хватало для реализации человеческих потребностей. К концу XX века в индустриально развитых странах наиболее надежными источниками энергии становятся уголь, нефть, газ и атомная энергия. Использование атомной энергии как основного источника энергии возможно при условии расширенного воспроизводства ядерного топлива, в противном случае наступит серьезный кризис в снабжении ураном. Так как топливно-энергетические ресурсы ограничены (или слишком дороги) – это приводит к их мировому истощению.
Рассмотрим примерную оценку сроков истощения мировых топливных ресурсов: нефть – 20-30 лет; газ – 20-40 лет; уголь – 100-240 лет; уран (только LWR) – 25-160 лет; уран (LWR+FBR) – 400-1000 лет. Из содержащегося урана в земной коре (2000 млн т) и морской воде (4000 млн т) лишь небольшая часть (3-10 млн т) может извлекаться по приемлемой стоимости по современным технологиям. Однако решение этой проблемы связано не с имеющимися запасами урана, а с ежегодными темпами прироста сырьевых ресурсов, уровнем добычи руды. До сих пор самые высокие темпы прироста сырья составляли 60 тыс. т, средние – 40 тыс. т/год. Для обеспечения АЭС (Атомной электростанции) топливом в случае, если будет использоваться только тепловые реакторы, к концу века потребуется 150-200 тыс. т урана в год, т.е. без расширенного воспроизводства ядерного топлива цена на природный уран значительно возрастут. Относительно ядерных ресурсов в особенно невыгодном положении находятся европейские страны и Япония, и они первые испытают кризис, если не будут ограничены потребности в природном уране. При использовании одних LWR страны ЕЭС (Европейского союза) в 2015 г. должны будут импортировать 66 тыс. т урана на сумму 10 млрд. $. При отсутствии расширенного воспроизводства цены на уран могут возрасти в пять-десять раз, т.е. в 2015 г. затраты на импорт составят 50-100 млрд. $, что сопоставимо с затратами ЕЭС на нефть в 1975 г. Кроме того имеется и негативное мнение об использовании атомной энергии после трагедий в Чернобыле и Фукусиме.
Наиболее важными и управляемыми экологическими аспектами производственной деятельности, определенными реестрами, являются:
для предприятий бурения – образование бурового шлама; образование отработанного бурового раствора; межпластовые перетоки по затрубному пространству и нарушенным обсадным колоннам.
Для предприятий добычи нефти и газа – загрязнение атмосферного воздуха; сброс загрязненных сточных вод; образование, утилизация и размещение отходов и нефтешлаков.
Для предприятий нефтепереработки и нефтехимии – загрязнение атмосферного воздуха; сброс загрязненных сточных вод; состояние систем оборотного водоснабжения.
Для предприятий нефтепродуктообеспечения – сброс загрязненных сточных вод; утилизация твердых отходов.
Определенное решение энергообеспечения экономики стран – энергия волн, солнца, геотермальных вод, ветра и других природных источников, которые в настоящее время принято называть «альтернативными источниками энергии». По оценкам специалистов все виды этих источников могут обеспечить экономику стран порядка 10 % всей потребности. В начале XXI века начались серьезные проработки по промышленной реализации таких источников энергии, и некоторые организации занимаются проработкой возможностей по созданию таких установок в перспективе.
Показатели производства энергии за 2009 г. установками возобновляемыми источниками электроэнергии (ВИЭ) с единичной установленной мощностью от 1 МВт приведены в табл. 1.
Таблица 1
Показатели производства энергии на основе ВИЭ
Виды ВИЭ |
Количество энергоустановок, ед. |
Установленная мощность, МВт |
Производство электроэнергии, млн. кВтч |
Ветровые электростанции |
10 |
15 |
26 |
Солнечные электростанции |
0 |
0 |
0 |
Малые гидроэлектростанции |
90 |
750 |
3285 |
Установки на основе биотоплива |
40 |
1400 |
5140 |
Геотермальные установки |
5 |
82 |
474 |
Приливные электростанции |
1 |
1,7 |
1,2 |
Итого: |
146 |
2249,7 |
8926,2 |
В России отсутствуют солнечные электростанции, установленная мощность которых более 1 МВт, и насчитывается только 10 крупных парков ветроэлектростанций.
Рассмотрим альтернативные источники энергии, а так же плюсы и минусы их использования:
1.Солнечная энергия. Солнечная энергетика использует неисчерпаемый источник энергии и является экологически чистой, т.е. не производящей вредных отходов. Суммарная установленная мощность солнечных электроустановок (СЭУ) в мире составляет свыше 400 МВт. Используется два типа СЭУ, отличающихся способами преобразования солнечной энергии в электрическую. При термодинамическом методе на тепловой СЭУ энергия солнечных лучей преобразуется в теплоту достаточно высокого потенциала с последующим преобразованием ее в механическую, затем в электрическую энергию. Второй способ – фотоэлектрический, основан на прямом преобразовании энергии фотонов в электрическую энергию в полупроводниковых фотоэлектрических преобразователях.
Малая плотность потока солнечной радиации требует значительной площади лучевоспринимающей поверхности СЭУ. Удельная площадь активной поверхности составляет для термодинамических СЭУ не менее 5 м2/кВт, для фотоэлектрических СЭУ – не менее 8 м2/кВт Солнечная радиация из-за изменениях во времени (суточный цикл) и по погодным условиям не может без накопителей энергии обеспечить устойчивость электроснабжения. Для различных регионов России удельная годовая выработка электроэнергии может составить от 100 до 200 кВт/м2. Наиболее перспективными по климатическим условиям районам для использования солнечной энергии в России являются: в Европейской части – Нижнее Поволжье, Северный Кавказ, в Азиатской – Южное Забайкалье, юг Хабаровского края и Приморский край.
Преобразование солнечной энергии в электричество осуществляется с помощью тепловых машин таких как: паровые машины (поршневые или турбинные), использующие водяной пар, углекислый газ, пропан-бутан, фреоны; двигатель Стирлинга (основан на периодическом нагреве и охлаждении рабочего тела, так же может работать не только от сжигания топлива, но и от любого источника тепла); термовоздушные электростанции (преобразование солнечной энергии в энергию воздушного потока, направляемого на турбогенератор); солнечные аэростатные электростанции (генерация водяного пара внутри баллона аэростата за счет нагрева солнечным излучением поверхности аэростата, покрытый селективно-поглощающим покрытием, преимущество в том, что запаса пара в баллоне достаточно для работы электростанции в темное время суток и в ненастную погоду).
Из достоинств СЭУ можно выделить следующие: безопасность для окружающей среды, а так же общедоступность и неисчерпаемость источника. Пик спроса на электроэнергию приходится на вторую половину дня и вечер, поэтому производство солнечной энергии в этот период является более эффективным, уменьшая потребность в использовании энергоносителей, загрязняющих атмосферу. Но уже сейчас на многих солнечных электростанциях используют специальные компьютеризированные механизмы, отслеживающие движение солнца. А из недостатков: необходимость периодической очистки отражающей поверхности от пыли; высокая стоимость конструкции, связанная с применением редких элементов (например, индий и теллур); нагрев атмосферы над электростанцией; зависимость от погоды и времени суток; использование больших площадей земли для электростанций; через 30 лет эксплуатации эффективность фотоэлектрических элементов начинает снижаться (отработавшие свое фотоэлементы содержат компонент кадмий, который недопустимо вывозить на открытый полигон бытовых и твердых отходов), поэтому нужно дополнительное расширение индустрии по их утилизации.
Первая в России солнечная электростанция мощностью 100 кВт была запущена в сентябре 2010 г. в Белгородской области.
В 2012 г. общая мощность мировых гелиоэнергетических установок выросла на 31 ГВт, превысив 100 ГВт. Лидером энергетики является Европа.
Перспективы солнечной энергетики, как полагают эксперты Международного энергетического агентства: солнечная энергетика уже через 40 лет при соответствующем уровне распространения передовых технологий будет вырабатывать около 9 тыс. ТВт часов – или 20-25 % всего необходимого электричества, и это обеспечит сокращение выбросов углекислого газа на 6 млрд. т ежегодно. Так же в перспективе планируется размещение установок в изолированных от энергосетей районах.
Технический потенциал ВИЭ в России (рис. 1) оценен в 4,6 млрд. т у.т., что превышает объем потребления всех топливно-энергетических ресурсов в 5 раз.
Рис. 1. Технический потенциал ВИЭ в России, млрд. т у.т.
Из рис. 1 видно, что технический потенциал ВИЭ в России значителен.
2.Геотермальная энергия. Современная востребованность геотермальной энергии как одного из видов возобновляемой энергии обусловлена: истощением запасов органического топлива и зависимостью большинства развитых стран от его импорта, а также отрицательным влиянием на топливной и ядерной энергетики на среду обитания человека и на дикую природу. Геотермальные электростанции (ГеоТЭС) достигли в настоящее время уровня достаточной конкурентоспособности и широко используется в ряде стран. Перспективными источниками перегретых вод обладают множественные вулканические зоны планеты: Камчатка, Курильские, Японские и Филиппинские острова, обширные территории Кордильер и Анд.
В России ГеоТЭС способны радикально решить задачи энергообеспечения на Камчатке и Курильских островах. Сооруженные в последнее десятилетие Верхнее-Мутновская (12 МВт), и Мутновская (50 МВт), а также Паужетская (11 МВт) геотермальные станции показали их высокую эффективность. Эти ГеоТЭС сооружаются на основе модульных блоков мощностью 4-20 МВт полой заводской готовности, которые изготавливает Калужский турбинный завод. В части теплоснабжения перспективен Краснодарский край, где имеется 11 разведанных геотермальных месторождений. Уникально Мостовское месторождений, которое разбурено 14 скважинами с суммарным годовым дебетом 4 млн.м3.
Источники геотермальной энергии могут быть двух типов. Первый тип – это подземные бассейны естественных теплоносителей – горячей воды (гидротермальные источники), или пара (паротермальные источники), или пароводяной смеси. Это непосредственно готовые к использованию «подземные котлы», откуда воду или пар можно добывать с помощью обычных буровых скважин. Второй тип – это тепло горячих горных пород. Закачивая в такие горизонты воду, можно также получить пар или перегретую воду для дальнейшего использования в энергетических целях. Но в обоих вариантах использования главный недостаток заключается в очень слабой концентрации геотермальной энергии.
Главная из проблем, которые возникают при использовании подземных термальных вод, заключается в необходимости возобновляемого цикла поступления (закачки) воды в подземный водоносный горизонт. В термальных водах содержится большое количество солей различных токсичных металлов (например, бора, свинца, цинка, кадмия, мышьяка) и химических соединений (аммиака, фенолов), что исключает сброс этих вод в природные водные системы, расположенные на поверхности. Отмеченные выше недостатки геотермальной энергии приводят к тому, что для практического использования теплоты геотермальных вод необходимы значительные капитальные затраты на бурение скважин, обратную закачку отработанной геотермальной воды, а также на создание коррозийно-стойкого теплотехнического оборудования.
Но с учетом всех недостатков геотермальная энергия имеет свои выгодные отличительные черты: её запасы практически неисчерпаемы (по оценкам 70-х годов до глубины 10 км они составляют такую величину, которая в 3,5 тысячи раз превышает запасы традиционных видов минерального топлива); геотермальная энергия довольно широко распространена (концентрация её связана в основном с поясами активной сейсмической и вулканической деятельности, которые занимают 1/10 площади Земли); использование геотермальной энергии не требует больших издержек (т.к. в данном случае речь идет об уже «готовых к употреблению», созданных самой природой источниках энергии); геотермальная энергия в экологическом отношении совершенно безвредна и не загрязняет окружающую среду; обеспечение устойчивого тепло- и электроснабжения населения в тех зонах нашей планеты, где централизованное энергоснабжение отсутствует или обходится слишком дорого (например, в России на Камчатке, в районах Крайнего Севера и т.п.); обеспечение гарантированного минимума энергоснабжения населения в зонах неустойчивого централизованного энергоснабжения из-за дефицита электроэнергии в энергосистемах, предотвращения ущерба от аварийных и ограничительных отключений и т.п.
При разработке Директивы по возобновляемой энергетике 2005 г. был принят за базовый, и именно от него производился отсчет доли возобновляемой энергетики в энергопотреблении, которую каждая из 27 стран Евросоюза должна достичь к 2020 г. Для наглядности в табл. 2 приведены 10 из 27 стран ЕС с указанием в их энергопотреблении доли возобновляемой энергетики в 2005 г. и доли, которую запланировано достичь к 2020 г.
Таблица 2
Доля возобновляемой энергетики стран ЕС
Страна ЕС |
Доля возобновляемой энергетики в базовом 2005 г., % |
Доля возобновляемой энергетики к 2020 г., % |
Прирост, % |
Австрия |
23,3 |
34 |
10,7 |
Бельгия |
2,2 |
13 |
10,8 |
Болгария |
9,4 |
16 |
6,6 |
Кипр |
2,9 |
13 |
10,1 |
Чехия |
6,1 |
13 |
6,9 |
Дания |
17,0 |
30 |
13,0 |
Эстония |
18,0 |
25 |
7,0 |
Финляндия |
28,5 |
38 |
9,5 |
Франция |
10,3 |
23 |
12,7 |
Германия |
5,8 |
18 |
12,2 |
В настоящее время доля возобновляемых источников энергии в энергетике Украины (без учета гидроресурсов) не превышает 1 %. При этом Украина занимает одно из первых мест в мире по количеству выбросов вредных веществ в атмосферу (в частности, серы и ее соединений), что не в последнюю очередь вызвано сжиганием угля на тепловых электростанциях. Поэтому использование огромного потенциала возобновляемых энергоисточников, в том числе и геотермальных, может стать одним из перспективных путей улучшения не только энергетики Украины, но и экологического состояния окружающей среды.
3. Приливная энергетика. На сегодняшний день приливная энергетика является самым освоенным видом возобновляемых и экологически чистых источников энергии (ВИЭ). Необходимость перехода на возобновляемые источники энергии закреплена в энергетической стратегии РФ, которой предусмотрено обеспечить до 2020 г. производство энергии за счет ВИЭ на уровне 4,5% от общего объема выработки. Дальнейшее увеличение доли энерговыработки за счет ВИЭ обеспечит гармонизацию энергетического развития страны и может стать залогом ее энергобезопасности на долгие годы.
Из технологий морской энергии в настоящее время используется только энергия приливов.
Природные условия России позволяют построить приливные электростанции ПЭС с суммарной установленной мощностью около 120 тыс. МВт с годовой выработкой электроэнергии 270 млрд. кВтч.
Большие теоретические и предпроектные работы в этой области проведены институтом «Гидропроект» и ВНИИЭ. Была сооружена Кислогубская ПЭС мощностью 400 кВт, на которой были опробованы новые строительные и проектные решения.
В настоящее время на базе Кислогубской ПЭС продолжаются натурные испытания экспериментальной ортогональной турбины ОГА-200 с диаметром рабочего колеса 2,5 метра и мощностью 200 кВт, встроенной в проточную часть демонтированного осевого гидроагрегата. В декабре 2006 г. к створу Кислогубской ПЭС наплавным методом был доставлен и установлен блок Малой Мезенской ПЭС с ортогональным гидроагрегатом проектной мощностью 1,5 МВт и диаметром рабочего колеса 5 метров. Ведутся работы по установке блока в проектное положение. Экспериментальный блок Малой Мезенской ПЭС предназначен для отработки новых решений по гидромеханическому оборудованию, наплавному энергоблоку и конструкции плотин при осуществлении проектов Мезенской и Тугурской ПЭС.
Перспективным является сооружение следующих ПЭС:
- Мезенской в Белом море мощностью 15 тыс. МВт с годовой выработкой электроэнергии 50 млрд. кВтч;
- Тугурской в Охотском море мощностью 10 тыс. МВт с выработкой 27 млрд. кВтч в год.
Прорабатывается возможность создания:
- Лумбовской ПЭС в Баренцевом море мощностью 320-600 МВт;
- сверхмощный Пенжинский ПЭС в Охотском море.
Перспективными являются разработки нетрадиционных технических решений по применению специализированных электромашинно-вентильных комплексов, обеспечивающих как автономную работу агрегатов ПЭС и малых ГЭС, так и их работу параллельно с энергосистемой.
Главное положительное качество приливной энергии – возобновляемая постоянная величина в любом месяце года вне зависимости от природных условий и других факторов (в отличие от речной энергии, резко уменьшающейся в маловодные годы). Приливная энергия, отбираемая приливными электростанциями при отсечении плотиной морских заливов, экологически чистая для флоры (не загрязняют атмосферный воздух, за счет того, что нет необходимости в сжигании топлива) и безопасна для человека (в отличие от угрозы возникновения волны прорыва и затопления земель на ГЭС, выбросов тепловых электростанций (ТЭС) и радиационной опасности АЭС).
Запасы приливной энергии РФ сопоставимы с речным гидроэнергетическим потенциалом страны и сосредоточены в нескольких створах на побережье Белого, Баренцева и Охотского морей.
Волновая электростанция, расположенная в Аляскинском заливе, в ближайшее время облегчит жизнь жителей штата Аляска, начав транспортировать вместо дорогого дизельного топлива дешевую чистую энергию.
При явном и объяснимом интересе к приливной тематике в стране и в мире ее развитие длительное время сдерживалось в первую очередь из-за негативного влияния значительных капитальных затрат на строительство гидросооружений и необходимости создания развитой инфраструктуры на месте эксплуатации станции.
В приливных электростанциях двустороннего действия турбины работают при движении воды из моря в бассейн и обратно. Приливные электростанции двустороннего действия способны вырабатывать электроэнергию непрерывно в течение 4-5 ч с перерывами в 1-2 ч четыре раза в сутки. Для увеличения времени работы турбин существуют более сложные схемы – с двумя, тремя и большим количеством бассейнов, однако стоимость таких проектов весьма высока. Недостаток приливных электростанции в том, что они строятся только на берегу морей и океанов, к тому же они развивают не очень большую мощность, да и приливы бывают всего лишь два раза в сутки. И даже они экологически не безопасны т.к. нарушают нормальный обмен соленой и пресной воды и тем самым – условия жизни морской флоры и фауны. Влияют они и на климат, поскольку меняют энергетический потенциал морских вод, их скорость и территорию перемещения. Морские теплостанции, построенные на перепаде температур морской воды, способствуют выделению большого количества углекислоты, нагреву и снижению давления глубинных вод и остыванию поверхностных. А процессы эти не могут не сказаться на климате, флоре и фауне региона.
4. Биоэнергетика. Особое место принадлежит различным биоэнергетическим установкам, предназначенным для переработки методом метанового сбраживания (без доступа воздуха) органических отходов сельского хозяйства (помет, навоз и т.д.) и пищевых отходов. В результате переработки образуются два полезных продукта: горючий газ (биогаз – смесь метана до 70 % и углекислого газа до 30 %) и органическое удобрение. Получаемые органические удобрения являются концентрированными, экологически чистыми, в них отсутствует всхождение семян сорняков. Эти удобрения могут использоваться на любых почвах под любые культуры. Биогаз может быть использован для получения тепловой и/или электрической энергии. В последнем случае биоэнергетическая установка является полностью энергонезависимой, т.к. потребление энергии от внешних источников отсутствует. На собственные нужды установка потребляет не более 30 % вырабатываемого биогаза. Основные технические характеристики биоэнергетической установки успешно функционирующей в Нижегородской области приведены в табл. 3.
Таблица 3
Основные характеристики типовых установок
Показатели |
Численные значения |
||||||
Объем биореактора, м3 |
5 |
10 |
25 |
50 |
150 |
300 |
500 |
Суточная загрузка, т |
1 |
2 |
5 |
10 |
30 |
60 |
100 |
Выход удобрения, т/сутки |
1 |
2 |
5 |
10 |
30 |
60 |
100 |
Выход биогаза, м 3/сутки |
60 |
120 |
300 |
600 |
1800 |
3600 |
6000 |
Эквивалентная тепловая мощность по биогазу, кВт |
10 |
20 |
50 |
100 |
300 |
600 |
1000 |
Режим работы |
Автоматический |
Стоимость биоэнергетической установки с суточной загрузкой 5 т оценивается в 5000 €.
Особое место занимает создание различных предприятий по переработке бытовых и промышленных отходов. Организацией ОАО КБ «Вымпел» (г. Н.Новгород) проработан проект создания плавучего завода по переработке таких отходов в объеме 140 тыс. т в год с использованием способа плавки мусора при температуре 1200-1400º С. В результате плавки выделяются углекислый газ (переводят в твердое состояние) и аргон. Стоимость судна оценивается порядка 26 млн $ и сроком окупаемости в 6-10 лет.
На данный момент времени, используя уникальные инновационные технологии по переработке древесины, теплые климатические условия, режим Особой Экономической Зоны, квалифицированные кадры и уникальное географическое положение ТТИК «Голубевский», «ОАО Лесной Мир» планирует построить на территории комплекса высокоэффективное и высоко рентабельное производство пиломатериалов, а также предприятие по переработке отходов лесной промышленности в экологически чистое топливо. Необходимый объем инвестиций – 7 млрд. руб. Срок окупаемости проекта – 5-6 лет.
Вместе с тем биоэнергетика активно критикуется многими исследователями, утверждающими, что использования в качестве сырья различных сельскохозяйственных культур приведёт к сокращению количества продовольственных фондов: потребность в топливе заставит выделять под нужды биоэнергетики лучшие земли. Кроме того, возможно истощение используемых земель, а значит, количество голодающих в странах третьего мира будет неуклонно расти. Активное использование твёрдого топлива может привести к гибели лесных массивов. Какими последствиями чревата подобная расточительность, догадаться нетрудно.
Так, вырубка лесов в горных районах может стать причиной наводнений и оползней. В то же восполнить запасы леса можно только через тридцать или сорок лет. Да и то, при соблюдении многих условий.
Недостатки имеет и применение в качестве топлива или сырья для топлива растительных остатков. Ведь они служат удобрениями для почвы и обеспечивают хороший урожай. Их отсутствие снизит плодородные возможности почвы. Придётся насыщать почву синтетическими веществами.
А они могут нанести серьёзный ущерб окружающей среде, негативно влиять на здоровье человека. Кроме того, все эти технологии могут привести к уничтожению гумусного слоя почвы, который является надёжным природным фильтром для парниковых газов. Разумеется, все вышеперечисленные факты не доказывают бесперспективность биоэнергетики, а лишь предостерегают от чрезмерного увлечения этим направлением на данном этапе развития отрасли.
5. Энергия ветра. Использование энергии ветра является одним из самых эффективных способов обеспечения энергетических потребностей. Около 25 % солнечной радиации, достигающей нижних слоев атмосферы, превращается в кинетическую энергию ветра. Однако в большинстве регионов России среднегодовая скорость ветра не превышает 5 м/c, поэтому генераторы с горизонтальной осью вращения (привычный всем пропеллер) практически не применимы, т.к. их начальная скорость от 3 до 6 м/с, а отключаются они (во избежание поломок), когда скорость ветра превышает 20-25 м/с, в связи с этим существенное количество энергии получить не удастся. На сегодняшний день так же есть ветрогенераторы с вертикальной осью вращения, не смотря на то, что генератор у них находится под мачтой, и нет необходимости ориентировать конструкцию на ветер - менее популярны. Дело в том, что для их работы требуется более сильные ветра и внешний источник для запуска. Ветряные генераторы в процессе эксплуатации не потребляют ископаемого топлива, и при определенных условиях, могут конкурировать с традиционными источниками энергии, тем самым не загрязняя окружающую среду. Работа ветрогенератора мощностью 1 МВт за 20 лет позволяет сэкономить примерно 29 тыс. т угля или 92 тыс. баррелей нефти. По многим прогнозам доля ветроэнергетики в мире к 2020 г. достигнет 10 %, но основным барьером на пути расширения масштабов использования НИВЭ вообще и ветроэнергетики в частности является их большая капиталоемкость. Затраты на строительство коттеджного поселка с установкой ветрогенераторов оцениваются в 650 млн руб. без учета строительства торгово-развлекательных центров и детских садов. К минусам ветроэнергетики можно отнести: плохое влияние на климат (т.к. они изымают часть кинетической энергии движущихся масс, что приводит к снижению скорости ветра); шум с низкочастотными вибрациями, лежащими в звуковом диапазоне частот от 20 Гц до 20 тыс. Гц (механический, аэродинамический); низкочастотные вибрации (передающиеся через почву и вызывающие ощутимый дребезг стекол в домах на расстоянии до 60 м); использовании земли; обледенение лопастей; нанесение вреда птицам; радиопомехи; визуальное воздействие (субъективный фактор). Так же к недостаткам можно отнести то, что ветер от природы нестабилен и это затрудняет работу ветровых электростанций. Начальная скорость ветра, при которой ветряк начинает выработку электроэнергии составляет 1-3 м/с (зависит от модели). Номинальная мощность достигается лишь при оптимальной скорости ветра конкретной модели (10-12 м/с). Важным моментом при выборе модели является среднегодовая скорость ветра в местности. Например, при скорости 4 м/с (минимум, рекомендуемый большинством производителей) для небольшого дома потребуется агрегат мощностью 4 кВт.
Показатели развития возобновляемой энергетики свидетельствуют о перспективах ветровых и солнечных электростанций. Так, при любом из вариантов развития по объемам ввода мощностей будут преобладать ветровые энергетические установки – от 26,6 до 48,9 % всех возобновляемых источников энергии. И учитывая географию расположения возможных источников энергии можно сделать вывод, что наиболее распространенными для условий Российской Федерации являются ветроэнергетические установки, т.к. при соизмеримых мощностях с солнечной энергетикой изымаемая площадь из сельскохозяйственного оборота, ветроэнергетических установок, значительно меньше.
В соответствии с указом Правительства РФ от ноября 2013 г. принято решение о строительстве ветроэнергетических установок до 2030 г. в различных федеральных округах (рис. 2).
Рис. 2. Прогнозы строительства ВЭУ до 2030 г.
Наиболее перспективное месторасположение ветроэнергетических установок в Нижегородской области, вблизи рабочего поселка Работки Кстовского района, так же в Воскресенском районе.
Однако остаются вопросы, которые требуют решений:
- правовые аспекты подключения ветроэнергетических установок к централизованным линиям электропередач;
- обеспечения показателей качества электроэнергии в соответствии ГОСТ Р 1310997 и ГОСТ Р 54149-2010;
- ценовая политика в области комплектующего оборудования ветроэнергетических установок.