Выгодно ли в России производить электроэнергию на ветрогенераторах

Россия занимает 67-е место в мире по уровню потребления ветряной энергии. Закон 2019 г. запрещает установки мощнее 15 кВт и вводит низкий тариф на продажу излишков – 1,4 р./кВт•час. При использовании тока от ветряка для своего предприятия срок окупаемости составит 3,6 года, если заниматься только оптовой продажей электричества – 17 лет.

Сегодня электроэнергетика мало чем отличается от той, что была 50 лет назад. В России ток поступает на предприятия и в дома по сетям компаний-монополистов. Альтернативные технологии развиваются медленно. Пока бизнес на ветрогенераторах не пользуется популярностью. Причины тому – государственная ценовая политика и ограничения, прописанные в законодательстве.

! Кстати. По данным Международного агентства по возобновляемым источникам энергии (IRENA), потенциал ветряков может покрыть 35% мирового производства электроэнергии к 2050 г., при этом выбросы СО² снизятся на четверть (6,3 млрд тонн). Сейчас доля ветроэнергетики в мировом балансе составляет 7 %.

Изготовители автомобилей – основные потребители нефти – стали решать экологические проблемы заменой двигателей внутреннего сгорания электрическими. Это приведет к резкому увеличению расхода электроэнергии, что вызовет необходимость локального перераспределения энергетических мощностей. В такой ситуации коммерческие ветрогенераторы малой производительности способны решить проблему зарядки аккумуляторов электромобилей.

! Самые большие ветроэлектростанции (ВЭС):

Walney Extension – крупнейшая в мире шельфовая электростанция на северо-западном побережье Великобритании в Ирландском море. Построена датской компанией Orsted. 87 турбогенераторов Siemens занимают площадь 145 км². Мощность 659 МВт может обеспечить электричеством больше полумиллиона домов.
Alta Wind Energy Center – одна из крупнейших в мире наземных ветроэлектростанций в штате Калифорния, США. Мощность 1700 МВт достаточна для жизнеобеспечения города населением более 1 млн человек.

Коммерческий потенциал в РФ

Российская Федерация в мировом рейтинге потребителей ветряной электроэнергии занимает 67 место с показателем 0,14 млрд кВт·час. Например, Дания потребляет в 100 раз, а США – в 1800 раз больше (2017 г., Knoema.ru).

Казалось бы, в такой ситуации увеличение доли ветростанций малой мощности в балансе отечественной энергетики – перспективное направление для бизнеса. Однако в обзоре Российской ассоциации ветроиндустрии (РАВИ) отмечается, что наша страна, оставаясь аутсайдером, уделяет мало внимания потенциалу развития таких станций.

Статус микрогенерации

Закон РФ «Об электроэнергетике», впервые закрепивший понятие «микрогенерация», вступил в силу только 27.12.2019 г. Согласно ему частная ветровая станция по мощности не должна превышать 15 кВт. При этом имеется в виду продажа только излишков энергии, вырабатываемой для личных нужд.

К тому же энергокомпании обязаны приобретать продукт микрогенерации по средневзвешенным ценам оптового рынка. Например, по прогнозу ОАО АТС (Администратор торговой системы оптового рынка), средневзвешенный тариф на электроэнергию в 2020 г. по Московской области составит 1,4 р./кВт·час при цене для конечного потребителя 4,66 р./кВт·час. Это не способствует стимуляции развития ветроэнергетики.

Для непосредственной реализации электричества необходимо оформлять статус энергокомпании. Согласно Постановлению Правительства №1172 от 27.12.2010 г. возможность называться таковой получают лишь коммерческие организации, имеющие основную уставную цель – оказание услуг по передаче электроэнергии. При этом предприятие должно владеть на праве собственности или ином законном основании генерирующим оборудованием мощностью не менее 5 000 кВт.

Итог. Учитывая сложившуюся ситуацию, приходим к выводу: организация бизнеса по продаже ветроэнергии в настоящее время – вопрос трудноразрешимый.

Остается путь опосредованной реализации ветроэлектричества через структуру малого бизнеса.

Монетизация силы ветра

Учитывая то, что применение ветрогенераторов возможно только вне городской черты, надо ориентироваться на малый бизнес в деревнях. Прежде всего, это сельское хозяйство. Рассмотрим проблематику на примере тепличного комплекса по выращиванию цветов.

Подсчитаем мощность, необходимую для обогрева поликарбонатного парника площадью 20 м² с толщиной покрытия 8 мм. Предположим, что в зимнее время для выбранного региона минимальная температура воздуха -15°С. Если по нормативным документам этот показатель ниже в течение небольшого количества дней, предусматривается дополнительное подключение к стационарной сети.

Температура в теплице поддерживается на уровне +20°С. Тогда необходимая мощность для отопления составит 8 кВт. Среднемесячный расход энергии – 3500 кВт·час (по методике расчета elec.ru). Ориентировочная энергия для освещения такого объекта – 1 кВт.

Следовательно, общая мощность для эксплуатации теплицы – 9 кВт.

Нужное оборудование

Ветроэлектростанция состоит из комплекса установок для преобразования энергии ветра в электрическую:

– Соосно с воздушным винтом вращается трехфазный генератор.
– Встроенный выпрямитель преобразует переменный ток в постоянный и подает его в контроллер зарядки аккумуляторных батарей, которые обеспечивают объекты энергией в то время, когда нет ветра.
– Для преобразования постоянного напряжения аккумуляторов в переменное используются инверторы.

Для примера рассмотрим линейку ветрогенераторов Condor Air от фирмы «Группа Зеленых технологий». Первым этапом реализации проекта является определение средней годовой скорости ветра в зоне установки. Нужно смотреть на статистику местных метеостанций. Но даже это не даст реальных цифр. Ветрогенератор начинает вырабатывать энергию при скорости не ниже 3-4 м/сек., а выходит на номинальную мощность при 9-10 м/сек.

Усредненные показатели скорости ветра для Европейской части России не достигают этого значения. Уровень выше 4 м/сек. по Московской области наблюдается лишь в районе Шереметьево, а во Владивостоке – 6 м/сек. На самом деле локальные значения варьируются в широких диапазонах. На берегах крупных водоемов они могут быть выше, а в закрытом холмами месте – ниже.

При выборе генератора надо учитывать КИЭВ – коэффициент использования энергии ветра (для большинства конструкций около 0,4). Тогда мощность установки будет равна необходимой для теплицы, деленной на этот коэффициент:

9 кВт / 0,4 = 22,5 кВт.

Предварительно устанавливается средняя скорость ветра за отопительный сезон. Предполагаем, что она равна 7,5 м/сек. Для решения задачи подходит ветрогенератор Condor Air 30 мощностью 30 кВт с горизонтальной осью вращения. Учитывая наше законодательство, производительность объекта микрогенерации не может быть больше 15 кВт. Поэтому приходится выбирать два генератора Condor Air 15 по 15 кВт. Такой агрегат начинает выработку электроэнергии при скорости 2,5 м/сек. и выходит на номинальный режим при 9 м/сек. Большую часть времени оба будут выдавать 20-25 кВт.

Информация. Мощность самой крупной в России Балаковской АЭС – 4 млн кВТ. Чтобы выработать столько же энергии, понадобится 528 ветряков Enercon E-126.

В рассматриваемом комплексе нет больших перерывов в использовании электроэнергии, а относительное постоянство ветра поддерживает непрерывный процесс зарядки батарей. Генератор Condor Air 15 имеет напряжение 240 В, и ему одному нужна нагрузка в 20 аккумуляторов по 12 В (20×12 В = 240 В). Следовательно, для двух необходимо 40 штук. Одна батарея напряжением 12 В и емкостью 150 А·час накапливает 1,8 кВт (12 В × 150 А·час = 1800 Вт·час). Сорок единиц аккумулируют 72 кВт·час, чего достаточно для работы комплекса в течение более трех часов безветрия.

Мощность ветроэлектростанции на выходе определяется характеристиками инвертора. В рассматриваемом варианте подойдет использование двух агрегатов MAP DOMINATOR-UPS-48-15, каждый мощностью 15 кВт. Это позволит продавать лишнюю энергию генератора во внешнюю сеть.

Определяем эффективность

Подсчитаем стоимость комплектующих системы.

Ветрогенератор Condor Air 15, контроллер зарядки и мачта: 2 × 935 000 руб. = 1 870 000 руб.

Аккумулятор FST-150-12: 40 × 26 650 руб. = 1 066 000 руб.

Инвертор MAP DOMINATOR-UPS-48-15: 2 × 200 000 руб. = 400 000 руб.

Итого: 3 336 000 руб.

Источник: цены на дополнительное оборудование с официального сайта продавца Invertor.ru.

Монтажные работы по сборке генератора и мачты составляют 15%, подключение и налаживание электрической схемы – 10% от стоимости оборудования.

Следовательно, готовая электростанция обойдется в сумму:

(3 336 000 × 0,25) + 3 336 000 = 4 170 000 р.

Возвращаемся к теплице. Среднемесячное потребление электроэнергии составляет 3500 кВт·час. При длительности отопительного сезона 7 месяцев будет затрачено:

3500 кВт·час × 7 мес. = 24 500 кВт·час энергии.

Теплица площадью 20 м² позволяет культивировать до 20 000 роз в год, или 1700 шт./мес. (Энциклопедия российского бизнеса – бизнес-план по выращиванию роз). За семь месяцев возможна реализация:

7 мес. × 1700 шт./мес. = 11900 цветов.

При цене в мелком опте 80 руб. за штуку получаем доход за отопительный сезон:

11 900 шт. × 80 р./шт. = 952 000 руб.

Считаем лишнюю энергию, которую можно продать в течение 12 мес. в общие сети. Выработка за весь год составит среднюю мощность генераторов при скорости ветра 7,5 м/сек 20 кВт, умноженную на количество часов в году:

20 кВт × 24 ч × 30 дней × 12 месяцев = 172 800 кВт·час.

Вычитаем из этой энергии ту, которая пошла на отопление теплицы:

172 800 кВт·час – 24 500 кВт·час = 148 300 кВт·час.

Излишки можно продать энергокомпании по оптовому тарифу. Применительно к Московской области в 2020 г. он равен 1,4 р./кВт·час. Тогда доход будет следующим:

1,4 р./кВт·час × 148 300 кВт·час = 20 7620 руб.

Общая прибыль от ветрогенератора и теплицы составит:

952 000 руб. + 20 7620 руб. = 1 159 620 руб.

Эффективность применения ветровой энергии в рассмотренном случае оценивается сроком окупаемости проекта. Нужно стоимость ветрогенератора разделить на суммарный доход:

4 170 000 руб. / 1 159 620 руб. = 3,6 года.

Это хороший показатель для бизнеса, что дает основание для оптимистичного взгляда на развитие ветроэнергетики в нашей стране.

Необходимо сказать, что рассмотренный пример относится к конкретным условиям. А именно:

регион применения должен характеризоваться высокой среднегодовой скоростью ветра;
такой проект имеет смысл реализовывать там, где ограничена мощность электросетей.
Кстати. Срок службы ветрогенератора, в зависимости от условий эксплуатации, составляет 15-25 лет.

В случае если всю выработанную за год электроэнергию направить на продажу энергосбытовой организации по оптовой цене, получится доход:

172 800 кВт·час × 1,4 руб./кВт·час = 241 920 руб.

Срок окупаемости электростанции после деления стоимости проекта на годовую прибыль:

4 170 000 р. / 241 920 р. = 17,2 года.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Идеи малого бизнеса
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: