ВИЭ В БЕЛАРУСИ – базовая ТЕОРИЯ И увлекательная ПРАКТИКА.
СПЕЦИАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ ЗЕЛЁНОГО ПОРТАЛА

РАЗДЕЛ 2: ветроэнергетика, или деньги из воздуха

Люди использовали силу ветра с незапамятных времен. Первые же турбины, которые могли превращать воздух в электричество, построили в конце 19-го века. Сейчас все больше и больше стран инвестируют в ветроэнергетику. Это чистый способ производства электроэнергии для миллионов людей в более чем восьмидесяти странах мира.
ВИЭ В БЕЛАРУСИ – базовая ТЕОРИЯ И улекательная ПРАКТИКА. СПЕЦИАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ ЗЕЛЁНОГО ПОРТАЛА
РАЗДЕЛ 2: ветроэнергетика, или деньги из воздуха

И Беларусь входит в их число. По предварительным подсчетам, уже к 2035-му году в нашей стране энергией ветра будет вырабатываться до 9% всей электроэнергии.

По состоянию на 1 ноября 2020 года всего по стране действует более 100 ветроэнергетических установок общей установленной электрической мощностью 120,31 МВт.

По подсчетам специалистов, в Беларуси существует около 2000 площадок, подходящих для производства ветряной энергии.
Люди использовали силу ветра с незапамятных времен. Первые же турбины, которые могли превращать воздух в электричество, построили в конце 19-го века. Сейчас все больше и больше стран инвестируют в ветроэнергетику. Это чистый способ производства электроэнергии для миллионов людей в более чем восьмидесяти странах мира.

И Беларусь входит в их число. По предварительным подсчетам, уже к 2035-му году в нашей стране энергией ветра будет вырабатываться до 9% всей электроэнергии.

По состоянию на 1 ноября 2020 года всего по стране действует более 100 ветроэнергетических установок общей установленной электрической мощностью 120,31 МВт.

По подсчетам специалистов, в Беларуси существует около 2000 площадок, подходящих для производства ветряной энергии.
ветрогенератор схема работы инфографика
«Ветер крутит там, где есть ветер. Не вся страна такая ветреная, как Новогрудок. Только там две реки текут на север, две – на юг. В Витебской области есть хорошие точки. Но в южных районах Беларуси ветра нет. И это очень дорогое удовольствие – ставить вышки высотой 150 метров, оно может не окупиться. Так что нужно ставить ветряки там, где они работают», – говорит Владимир Нистюк, председатель Ассоциации «Возобновляемая энергетика».

«Можно наращивать мощности ветропарков в тех местах, где уже стоят ветрогенераторы, но тут есть проблема согласования с Министерством обороны и другими министерствами. На Волме можно поставить ветрогенератор, но есть ограничение – не выше 60 метров. А ведь там хорошие ветра. Но системы ПВО – важнее».
Владимир Нистюк
«Ветер крутит там, где есть ветер. Не вся страна такая ветреная, как Новогрудок. Только там две реки текут на север, две – на юг. В Витебской области есть хорошие точки. Но в южных районах Беларуси ветра нет. И это очень дорогое удовольствие – ставить вышки высотой 150 метров, оно может не окупиться. Так что нужно ставить ветряки там, где они работают», – говорит Владимир Нистюк, председатель Ассоциации «Возобновляемая энергетика».

«Можно наращивать мощности ветропарков в тех местах, где уже стоят ветрогенераторы, но тут есть проблема согласования с Министерством обороны и другими министерствами. На Волме можно поставить ветрогенератор, но есть ограничение – не выше 60 метров. А ведь там хорошие ветра. Но системы ПВО – важнее».
Владимир Нистюк, Ассоциация «Возобновляемая энергетика»

«Малыш» и его друзья

р-н деревни Стаховцы, Мядельский район
«Малыш» и его друзья
р-н деревни Стаховцы, Мядельский район
Cамый первый ветряк «Малыш» от фирмы Nordex мощностью всего 250 киловатт и высотой 50 метров появился в Беларуси в 2000 году. И построили его рядом с деревней Стаховцы, недалеко от озера Нарочь.

19 августа 2020 года он отметил двадцатилетний юбилей первого запуска.

«Для нас это был не бизнес-проект, а некоммерческий проект, который должен был показать, что в Беларуси можно производить альтернативную чистую энергетику. Ветер в Беларуси есть, и он позволяет разогнать колесо так, чтобы производилась электрическая энергия», – рассказывает Юрий Супринович, исполнительный директор Международного благотворительного общественного объединения «ЭкоСтроитель».

Тогда в стране были созданы благоприятные условия для развития ветроэнергетики: удобные и выгодные тарифы, повышающие коэффициенты для закупки «зеленого» электричества.

Потому бурное развитие ВИЭ не вызывало удивления. В Беларусь потянулись инвесторы, готовые вкладывать немалые средства в установку ветрогенераторов.

Сейчас у первого «малыша» есть два брата: ветряк номинальной мощностью 600 кВТ, построенный в 2002 году, и мощный «мегаваттник» 2013 года года постройки.

Все три исправно крутят руками-лопастями, вырабатывая зелёную энергию.
Юрий Супринович, ЭкоСтроитель
Самый первый ветряк «Малыш» от фирмы Nordex мощностью всего 250 киловатт и высотой 150 метров появился в Беларуси в 2000 году. И построили его рядом с деревней Стаховцы, недалеко от озера Нарочь.

19 августа 2020 года он отметил двадцатилетний юбилей первого запуска.
Юрий Супринович, ЭкоСтроитель
«Для нас это был не бизнес-проект, а некоммерческий проект, который должен был показать, что в Беларуси можно производить альтернативную чистую энергетику. Ветер в Беларуси есть, и он позволяет разогнать колесо так, чтобы производилась электрическая энергия», – рассказывает Юрий Супринович, исполнительный директор Международного благотворительного общественного объединения «ЭкоСтроитель».

Тогда в стране были созданы благоприятные условия для развития ветроэнергетики: удобные и выгодные тарифы, повышающие коэффициенты для закупки «зеленого» электричества.

Потому бурное развитие ВИЭ не вызывало удивления. В Беларусь потянулись инвесторы, готовые вкладывать немалые средства в установку ветрогенераторов.

Сейчас у первого «малыша» есть два брата: ветряк номинальной мощностью 600 кВТ, построенный в 2002 году, и мощный «мегаваттник» 2013 года года постройки.

Все три исправно крутят руками-лопастями, вырабатывая зелёную энергию.

В ЧЕМ ПРИНЦИП РАБОТЫ ВЕТРОЭНЕРГОУСТАНОВКИ?


Ветер используется для производства электричества из кинетической энергии, создаваемой движущимся воздухом. Она преобразуется в электрическую энергию с помощью ветряных турбин или систем преобразования энергии ветра.

Ветер сначала ударяет лопасти турбины, заставляя их вращаться и вращать турбину, связанную с ними. Это изменяет кинетическую энергию на энергию вращения, перемещая вал, который соединен с генератором, и тем самым вырабатывает электрическую энергию посредством электромагнетизма.

Количество энергии, получаемое от ветра, зависит от размера турбины ветрогенератора и длины ее лопастей. Выходная мощность пропорциональна размерам ротора и кубу скорости ветра.
«На номинальную мощность ветряк выходит только при определенных условиях. В нашем случае ветер на высоте ветроколеса должен быть около 12-13 метров в секунду. Понятно, что такое случается не каждый день, – говорит Юрий Супринович. – В ветряках этого типа коэффициент полезного использования колеблется в среднем от 18% до 30%».

Современное оборудование сегодня уже позволяет получать более высокие проценты.

Для оптимальной работы установки важна скорость ветра. Лопасти начинают вращаться при скорости 1,5 м/с. Генерация энергии начинается, когда скорость ветра достигает значения 3 м/с.

Каждые 10 метров дополнительной высоты ветроустановки позволяют получить скорость ветра на 1 м/с больше. Соответственно, от высоты мачты непосредственно зависит, насколько эффективно сможет функционировать генераторное оборудование. Также на эффективность работы будет оказывать влияние и диаметр ротора, поэтому предпочтительнее, чтобы он был большим.

Современные ветряки, в отличие от их древних собратьев, способны поворачиваться вслед за потоками воздуха. Это позволяет значительно увеличить их КПД.
«На номинальную мощность ветряк выходит только при определенных условиях. В нашем случае ветер на высоте ветроколеса должен быть около 12-13 метров в секунду. Понятно, что такое случается не каждый день, – говорит Юрий Супринович. – В ветряках этого типа коэффициент полезного использования колеблется в среднем от 18% до 30%».

Современное оборудование сегодня уже позволяет получать более высокие проценты.

Для оптимальной работы установки важна скорость ветра. Лопасти начинают вращаться при скорости 1,5 м/с. Генерация энергии начинается, когда скорость ветра достигает значения 3 м/с.

Каждые 10 метров дополнительной высоты ветроустановки позволяют получить скорость ветра на 1 м/с больше. Соответственно, от высоты мачты непосредственно зависит, насколько эффективно сможет функционировать генераторное оборудование. Также на эффективность работы будет оказывать влияние и диаметр ротора, поэтому предпочтительнее, чтобы он был большим.

Современные ветряки, в отличие от их древних собратьев, способны поворачиваться вслед за потоками воздуха. Это позволяет значительно увеличить их КПД.
В целом работа ветряка в равной степени зависит как от самого ветра, так и от надежных рук тех людей, которые обслуживают ветряки, а также, разумеется, от надежности сетей электроснабжения в целом.

«Если в сети будут перебои, ветряк не сможет работать, – говорит Юрий Супринович. – Ветряк не может работать сам на себя и не может работать напрямую на потребителя. Всю энергию, которую он вырабатывает, он должен отдать в сеть. Если сеть готова принять эту энергию – хорошо, нет – плохо».

А перебои в сетях случаются. И тогда ветряки, работающие в автоматическом режиме, замирают. Застывают, расставив крылья, и наступает полный штиль.

«Есть ветер – он работает, нет ветра – приостанавливается. Затем сам себя снова запускает. Если происходит какая-то ошибка по внешним или внутренним причинам, то подает сигнал диспетчеру», – рассказывает об «уме» своих подопечных исполнительный директор «ЭкоСтроитель».

Чтобы установка не вышла из строя при сильном напоре воздуха, она снабжена специальной системой торможения. Если раньше движущиеся магниты индуцировали ток в обмотках, то теперь данная сила используется для остановки вращающихся магнитов. Для этого создается короткое замыкание, при котором замедляется движение ротора. Возникающее противодействие замедляет вращение магнитов.

Обслуживать ветроустановки, признается Юрий Супринович, не сложно, но определенных навыков они все же требуют. Своих специалистов в «ЭкоСтроителе» готовили с помощью фирмы, у которой закупали ветряки.

«Понятно, если происходит поломка, нужно разбираться в причинах и при необходимости менять запчасти», – говорит наш собеседник.

Но чаще речь идет о проведении регламентных работ.

Ветряки в Стаховцах – центр притяжения и местных жителей, и туристов, к ним едут фотографироваться, о них пишут школьные сочинения, их рисуют в детских садах.

Несмотря на то, что первая ветроустановка находится на расстоянии меньше километра от деревни, местные жители не жалуются на такое соседство. А в ответ на мифы о том, что ветряки шумят и убивают птиц, только усмехаются.

«Когда мы поставили первый ветряк, случился курьезный случай. Мы его торжественно запустили, был праздник, а вечерком, когда гости разъехались, мы вышли прогуляться к ветряку и услышали такой шум! Подумали: вот мы наделали делов! Оказалось, на ферме рядом просто включили доильную установку», – смеется Юрий Супринович.

ОБЩАТЬСЯ С ВЕТРЯКОМ ЧЕРЕЗ ТЕЛЕГРАМ

деревня Амлынцы, Несвижский район
Когда устанавливался «Малыш», вся произведенная им электроэнергия в полном объеме должна была продаваться в сети. Сейчас правила немного изменились, поскольку и сами установки потребляют немного энергии, и организации, и индивидуальные предприниматели могут строить ветроустановки для собственных нужд.

Именно так поступили в агрокомбинате «Несвижский», где установили ветряк для обеспечения электроэнергией структурные подразделения сельхозпредприятия.

Ветроэнергетическая установка расположена около деревни Амлынцы. Ее мощность составляет 1,8 мВт, высота достигает 100 метров, размах крыльев — 33 метра. Весит такая конструкция около 185 тонн.
Самому ветряку уже исполнилось 18 лет, в Беларусь он попал не новым, но работает на совесть, рассказывает Дмитрий Скриба, главный энергетик агрокомбината «Несвижский».

Электричество, вырабатываемое ветроустановкой, поступает в промзону, а также в административные здания агрокомбината. Оно помогает выращивать зимой и летом свежие овощи и зелень.

Со своим «подопечным» Дмитрий общается через мобильное приложение и чат-бота, где есть возможность посмотреть ошибки в работе оборудования, сбросить их, перезапустить электронику или вовсе остановить турбину. Причем сделать это Дмитрий может из любой точки мира.
энергетик Дмитрий Скриба
Но, конечно, когда появляется повод и возможность, энергетик предпочитает «личный контакт». Забраться в гандолу, посмотреть на местные красоты с высоты птичьего полета – и тренировка, и удовольствие.
Когда устанавливался «Малыш», вся произведенная им электроэнергия в полном объеме должна была продаваться в сети. Сейчас правила немного изменились, поскольку и сами установки потребляют немного энергии, и организации, и индивидуальные предприниматели могут строить ветроустановки для собственных нужд.

Именно так поступили в агрокомбинате «Несвижский», где установили ветряк для обеспечения электроэнергией структурные подразделения сельхозпредприятия.
Ветроэнергетическая установка расположена около деревни Амлынцы. Ее мощность составляет 1,8 мВт, высота достигает 100 метров, размах крыльев — 33 метра. Весит такая конструкция около 185 тонн.
энергетик Дмитрий Скриба
Самому ветряку уже исполнилось 18 лет, в Беларусь он попал не новым, но работает на совесть, рассказывает Дмитрий Скриба, главный энергетик агрокомбината «Несвижский».

Электричество, вырабатываемое ветроустановкой, поступает в промзону, а также в административные здания агрокомбината. Оно помогает выращивать зимой и летом свежие овощи и зелень.
Со своим «подопечным» Дмитрий общается через мобильное приложение и чат-бота, где есть возможность посмотреть ошибки в работе оборудования, сбросить их, перезапустить электронику или вовсе остановить турбину. Причем сделать это Дмитрий может из любой точки мира.

Но, конечно, когда появляется повод и возможность, энергетик предпочитает «личный контакт». Забраться в гандолу, посмотреть на местные красоты с высоты птичьего полета – и тренировка, и удовольствие.

КАК УСТРОЕН ВЕТРОГЕНЕРАТОР?

Ветровая установка состоит из нескольких функциональных узлов:
1
установка, превращающая ветровую силу в энергию
2
аккумуляторная батарея
3
инвертор
4
контроллер заряда
-турбину, т.е. ротор, осуществляющий превращение энергии ветрового потока прямолинейного движения;

- генератор, осуществляющий преобразование механической энергии в электрическую; мачту (данный конструктивный элемент может быть типа «ферма» либо трубчатым);

- систему управления турбиной;

- мультипликатор (в зависимости от модели);

- хвост или систему азимутального привода;

- выпрямитель, который необходим при использовании генераторов переменного тока для правильной зарядки аккумулятора.

С точки зрения мощности все ветровое генераторное оборудование классифицируется на бытовое, характеризующееся мощностью 1-10 кВт и промышленное – от 500 кВт.
Довольно часто системы ветрогенераторов применяются на дачах или в тех населенных пунктах, где регулярно бывают перебои с подачей электроэнергии, но обычно речь идет о самодельных конструкциях.

Как рассказали Зелёному порталу на условиях анонимности в одной из столичных фирм-поставщиков оборудования для ВИЭ-установок, спроса на промышленные модели от частных лиц у них нет.

Сказывается цена оборудования и условия эксплуатации, согласно которым частные лица не имеют возможности продавать излишки электроэнергии в сеть.

Между тем умельцы нередко мастерят ветряки на личных приусадебных участках, чтобы, например, вырабатывать ток для борьбы с кротами (да, и такое бывает) или подсвечивать и подогревать теплицы.

Самостоятельно сделанный автономный источник электричества имеет такие преимущества:
- установка экологически чистая;
- отсутствует потребность её заправки топливом;
- не накапливаются какие-либо отходы;
- устройство работает очень тихо.
Довольно часто системы ветрогенераторов применяются на дачах или в тех населенных пунктах, где регулярно бывают перебои с подачей электроэнергии, но обычно речь идет о самодельных конструкциях.

Как рассказали Зелёному порталу на условиях анонимности в одной из столичных фирм-поставщиков оборудования для ВИЭ-установок, спроса на промышленные модели от частных лиц у них нет.

Сказывается цена оборудования и условия эксплуатации, согласно которым частные лица не имеют возможности продавать излишки электроэнергии в сеть.

Между тем умельцы нередко мастерят ветряки на личных приусадебных участках, чтобы, например, вырабатывать ток для борьбы с кротами (да, и такое бывает) или подсвечивать и подогревать теплицы.

Самостоятельно сделанный автономный источник электричества имеет такие преимущества:
- установка экологически чистая;
- отсутствует потребность её заправки топливом;
- не накапливаются какие-либо отходы;
- устройство работает очень тихо.

Могилевский гигант

Мстиславский район, Могилевская область
Могилевский гигант
Мстиславский район, Могилевская область
Ветроэнергоустановки около трассы М1, Столбцовский район. Видео использовано в качестве иллюстрации
Ветроэнергоустановки около трассы М1, Столбцовский район. Фото использовано в качестве иллюстрации
Пять могилевских ратуш, поставленных одна на одну. Именно такой высоты будет новый ветряк, монтаж которого сейчас ведут в Мстиславском районе Могилевской области.

Проектировщиком выступает известная беларусская организация РУП «Белэнергосетьпроект». Заказчик проекта – ЗАО «РЕАГ Могилев», дочерняя структура компании Terravolt.

По словам директора компании Максима Харитона, аналогов будущей ветроэнергетической установке нет на территории всей Беларуси.

Сейчас самым высоким ветряком в стране считается электрогенератор в Новогрудском районе, работающий недалеко от деревни Большие Лезневичи. Высота башни составляет 117 метров, мощность – 3,3 МВт. Новый ветряк на Мстиславщине обещает его превзойти.

«Мощность нашего ветряка – 3,4 МВт. Высота – 142 метра, а с учетом высоты лопастей порядка 211 метров. Выше объектов нет не только в Беларуси, но и на всем пространстве СНГ. Работы по возведению ветряка начались в сентябре, завершить их рассчитываем до конца года», – рассказывает Максим Харитон.

Площадка под строительство выбрана в двадцати километрах от Мстиславля, недалеко от деревни Асмоловичи. Выбирать ее помогали местные власти, они постарались подыскать ветрогенератору удобное место, где он мог бы размахнуться во всю свою мощь и при этом не мешал людям.

«Мстиславчане очень доброжелательно отнеслись к нам как к партнерам и учли наши пожелания», – подчеркивает Максим Харитон.

Все подготовительные работы на площадке выполняет ОДО «Высокий замок» – крупная строительная компания с большим опытом, в их копилке – работы по строительству, реконструкции и реновации самых разных объектов: от бизнес-центров и административных зданий до логистических центров и историко-культурных объектов в Беларуси и за ее пределами.
Пять могилевских ратуш, поставленных одна на одну. Именно такой высоты будет новый ветряк, монтаж которого сейчас ведут в Мстиславском районе Могилевской области.

Проектировщиком выступает известная белорусская организация РУП «Белэнергосетьпроект». Заказчик проекта – ЗАО «РЕАГ Могилев», дочерняя структура компании Terravolt.

По словам директора компании Максима Харитона, аналогов будущей ветроэнергетической установке нет на территории всей Беларуси.

Сейчас самым высоким ветряком в стране считается электрогенератор в Новогрудском районе, работающий недалеко от деревни Большие Лезневичи. Высота его башни составляет 117 метров, мощность – 3,3 МВт. Новый ветряк на Мстиславщине обещает его превзойти.

«Мощность нашего ветряка – 3,4 МВт. Высота – 142 метра, а с учетом высоты лопастей порядка 211 метров. Выше объектов нет не только в Беларуси, но и на всем пространстве СНГ. Работы по возведению ветряка начались в сентябре, завершить их рассчитываем до конца года», – рассказывает Максим Харитон.

Площадка под строительство выбрана в двадцати километрах от Мстиславля, недалеко от деревни Асмоловичи. Выбирать ее помогали местные власти, они постарались подыскать ветрогенератору удобное место, где он мог бы размахнуться во всю свою мощь и при этом не мешал людям.

«Мстиславчане очень доброжелательно отнеслись к нам как к партнерам и учли наши пожелания», – подчеркивает Максим Харитон.

Все подготовительные работы на площадке выполняет ОДО «Высокий замок» – крупная строительная компания с большим опытом, в их копилке – работы по строительству, реконструкции и реновации самых разных объектов: от бизнес-центров и административных зданий до логистических центров и историко-культурных объектов в Беларуси и за ее пределами.
Ветроэнергоустановки около трассы М1, Столбцовский район. Фото использованы в качестве иллюстрации
Ветроэнергоустановки около трассы М1, Столбцовский район. Фото использованы в качестве иллюстрации
Обслуживать же новый ветрогенератор под Мстиславлем в ближайшие годы намерен сам производитель Vestas Wind Systems A/S, один из крупнейших в мире производителей ветрогенераторов.

Свою первую ветряную турбину датская компания установила в далеком 1979 году. Ей принадлежит и самый мощный ветрогенератор в мире мощностью в 9,5 МВт и размахом лопастей 187 метров. Установила его Vestas в 2017-м в датском городе Остерильде.

Этому гиганту мстиславский ветряк, конечно, уступает, но только не в качестве: за него датские специалисты отвечают.

В поставке оборудования, перевозке, монтаже и координации проекта участвует конгломерат из лучших европейских и беларусских компаний в области ветроэнергетики, логистики и инжиниринга (Purwatt AG, SOOO TDF Ecotech, Kühne undNagel AG, Power Green Limited и другие).

Финансовым партнером в реализации проекта по строительству нового ветрогенератора на Могилевщине выступил «Белинвестбанк», который позиционирует себя именно как «зеленый» банк. С ним компания сотрудничает не первый год, подчеркивает Максим Харитон.

«К сожалению, большая часть беларусских банков к идеям финансирования проектов по развитию альтернативных источников энергии вроде нашего относятся если не скептически, то еще весьма и весьма настороженно. Даже несмотря на то, что данное направление – одно их наиболее перспективных для нашей страны.

На мой взгляд, развитие зеленой энергетики позволит Беларуси максимально снизить зависимость от российских углеводородов и одновременно диверсифицировать источники производства. Чем больше разнообразных источников энергии, тем меньше риски.

Скажем, если одна электростанция обеспечивает целый город, то в случае серьезного сбоя и при отсутствии альтернативы, парализованной может оказаться вся инфраструктура населенного пункта.

Наличие же ветрогенераторов, солнечных электростанций делает такой сценарий практически невозможным и работает в итоге и на нашу с вами безопасность. Кроме того, успешный опыт других стран: России, Украины, Германии, Австрии – показывает, что на зеленой энергетике можно делать бизнес и действительно зарабатывать. «Белинвестбанк» – наш давний партнер, мы и до этого успешно работали не один год и очень благодарны, что они поверили в нас, в нашу идею и поддержали ее финансово. Ветроустановки – удовольствие не из дешевых, так как проект под Мстиславлем оценивается в несколько миллионов евро»
.

Максим Харитон не скрывает, что если была бы возможность, поставили бы несколько таких гигантов: «Есть квоты на создание установок по использованию возобновляемых источников энергии, и государство ограничивает ими бизнес. Строили бы больше, но пока, к сожалению, наблюдаем постепенное ужесточение условий для работы в этом направлении».

По информации Могилевского областного управления по надзору за рациональным использованием ТЭР Департамента по энергоэффективности, регион по-прежнему в лидерах по количеству ветроэнергетических установок (50%) и по установленной мощности (50%) в Беларуси.
читайте также: