Немачка гради највишу ветропарк на свету

Ветроелектране у Немачкој и њихова популарност.

Ко, ако не пажљиви и вредни Немци, зна много о савременим технологијама? У Немачкој се рађају најквалитетнији и најпоузданији аутомобили. А власт је озбиљно забринута за финансијске трошкове својих грађана. Дакле, Немачка је 2018. године заузела 3. место (после Сједињених Америчких Држава и Кине) у производњи електричне енергије коришћењем ... ветра! Немци годинама промовишу идеју коришћења ветрењача за производњу струје. Мали и велики, високи и ниски, постављени су широм земље и омогућавају држави да одустане од изградње штетнијих и опаснијих електрана.

Бројеви и детаљи

На северу Немачке постављена је читава долина ветропаркова, која се види на много километара. Гигантске турбине на ветар су еколошки прихватљиве и ефикасне, не захтевају мало одржавања и с правом се сматрају извором енергије будућности. Снага опреме директно зависи од њене висине! Што је виша турбина, производи више електричне енергије. Зато се програмери не заустављају на томе: нова ветротурбина максималне висине од чак 247 метара недавно је постављена у малом месту Хајдорф! Поред главне турбине, електрана има 3 додатне, свака висока 152 метра. Заједно, њихова снага је довољна да у потпуности обезбеди електричну енергију хиљаду домова.

Нови дизајн такође садржи иновативну технологију складиштења електричне енергије. Практични и паметни Немци користе простране резервоаре са залихама чисте воде, који спречавају пад снаге у одсуству ветровитог времена. Технологија будућности сматра се невероватно перспективном, па многе земље покушавају да следе пример Немачке. Ипак, мало је вероватно да ће ова земља бити надмашена... До данас, капацитет свих инсталираних ветротурбина премашује 56 ГВ, што је више од 15 одсто укупног удела енергије ветра на планети. Широм Немачке може се избројати преко 17.000 ветрењача, а њихова производња је одавно стављена на траку.

Да ли је будућност у моћи ветра?

Немачка влада је први пут размишљала о постављању ветроелектрана након страшне катастрофе која се догодила у Чернобиљу 1986. године.Уништење џиновске нуклеарне електране, које је имало страшне последице, навело је многе лидере светских држава да размишљају о променама у електропривреди. Данас се више од 7% електричне енергије у Немачкој производи електричним генераторима.

Лидери земље такође активно развијају оффсхоре електроенергетску индустрију. Прва ветротурбина, смештена у мору, појавила се у рукама Немаца пре 12 година. Данас у Балтичком мору ради пуноправна, комерцијална ветропарка, а у блиској будућности планирано је отварање још две ветропарка у Северном мору.

Међутим, није све тако једноставно као што изгледа на први поглед. Чак и такав еколошки прихватљив начин производње електричне енергије има ватрене противнике. Међу њиховим главним аргументима је висока цена таквих структура, што негативно утиче на државни буџет. А такође и њихов неестетски изглед. Да, да, добро сте чули! Неки верују да их уграђене ветротурбине спречавају да уживају у лепоти природе, што је, по њиховом мишљењу, много горе од тровања ове екологије конвенционалним изворима електричне енергије. Постоји још један аргумент „злобника“ ветроелектрана! Њихово бучно брујање омета миран живот људи чије се куће налазе у непосредној близини депонија.

Како год било, немогуће је оспорити популарност ветроелектрана у Немачкој и тренд повећања њиховог броја. Влада се самоуверено креће у датом правцу, планирајући да развије и конвенционалну и приобалне енергије ветра.

Такође занимљиво:

Најмоћнији ветропарк

Стварање мале електране је неисплативо.У овој индустрији постоји јасно правило - исплативо је или имати приватну ветрењачу за сервисирање куће, фарме, малог села, или градити велику електрану од регионалног значаја, која ради на нивоу енергетског система земље. . Стога се у свету стално стварају све моћније станице које производе велику количину електричне енергије.

Највећа свјетска вјетроелектрана, која производи скоро 7,9 ГВ енергије годишње, је кинески Гансу. Енергетске потребе скоро две милијарде Кине су огромне, што приморава изградњу великих станица. До 2020. године планирано је достизање капацитета од 20 ГВ.

Године 2011. пуштена је у рад индијска фабрика Муппандал, са инсталисаним капацитетом од 1,5 ГВ.

Треће по величини постројење са производним капацитетом од 1.064 ГВ годишње је индијски ветропарк Џајсалмер, који ради од 2001. године. У почетку је снага станице била мања, али је после низа надоградњи достигла садашњу вредност. Такви параметри се већ приближавају показатељима просечне хидроелектране. Остварени обим производње електричне енергије почиње да извлачи енергију ветра из категорије минорних у главне правце енергетске индустрије, стварајући широке перспективе и могућности.

Борба против ветрењача

Постоји још један проблем - противљење еколога. Иако је већина еколошких организација за енергију ветра, има и оних који су против. Они не желе да се ветропаркови граде на савезним земљиштима и у подручјима са нетакнутом природом. Ветроелектранама се често противе и мештани који не воле што ветротурбине кваре поглед, а њихове лопатице испуштају непријатан звук.

Митинзи против ветроелектрана

Данас у Немачкој постоји више од 200 грађанских иницијатива које протестују против изградње ветротурбина. Они тврде да влада и енергетски концерни покушавају да претворе традиционалну приступачну енергију у скупу "еколошку" енергију.

„То је посао као и обично. Изградња ветропаркова и производња ветротурбина троши много енергије. Замена старих ветротурбина новим, њихово одржавање и одлагање, као и државне субвенције су скупи за пореске обвезнике. Порука о смањењу емисије ЦО2 није убедљива“, тврде активисти против ветроелектрана.

План за повећање капацитета ветротурбина

Упркос напретку и знању стицаном током више од три деценије, индустрија енергије ветра још увек чини прве кораке. Његов удео данас износи око 16% укупне енергије произведене у Немачкој. Међутим, удео енергије ветра дефинитивно ће расти како владе и јавност буду кренули ка електричној енергији без угљеника. Нови истраживачки програми су усмерени на развој технологија, оптимизацију рада и производње, повећање флексибилности електроенергетског система и смањење трошкова.

Ово је занимљиво: физичари из Русије су побољшали ефикасност соларних панела за 20%

Јавно мњење

Информације о енергији ветра у Немачкој 2016: производња електричне енергије, развој, инвестиције, капацитет, запошљавање и јавно мњење.

Од 2008. године енергија ветра ужива веома високу прихваћеност у друштву.

У Немачкој је стотине хиљада људи инвестирало у цивилне ветроелектране широм земље, а хиљаде малих и средњих предузећа успешно послују у новом сектору, који је 2015. године запошљавао 142.900 људи и 2016. произвео 12,3 одсто електричне енергије у Немачкој. .

У последње време, међутим, дошло је до пораста локалног отпора на експанзију енергије ветра у Немачкој због њеног утицаја на пејзаж, случајева крчења шума за изградњу ветротурбина, нискофреквентне емисије буке и негативних утицаја на дивље животиње као што су као птице грабљивице и слепи мишеви.

Државна подршка

Немачка савезна влада од 2011. ради на новом плану за повећање комерцијализације обновљиве енергије, са посебним фокусом на ветропаркове на мору.

Немачка је 2016. одлучила да замени фид-ин тарифе аукцијама из 2017, наводећи зрелу природу тржишта енергије ветра, које се на овај начин најбоље опслужује.

енергетска транзиција

Политику „Енергиевенде“ из 2010. године усвојила је немачка савезна влада и довела је до огромне експанзије коришћења обновљиве енергије, посебно енергије ветра. Удео обновљиве енергије у Немачкој је повећан са око 5% у 1999. на 17% у 2010. години, приближавајући се просеку ОЕЦД-а од 18%. Произвођачима је загарантована фиксна фид-ин тарифа на 20 година, гарантујући фиксни приход. Формиране су енергетске задруге и уложени су напори да се контрола и профит децентрализују. Велике енергетске компаније држе несразмерно мали удео на тржишту обновљиве енергије.Нуклеарне електране су затворене, а постојећих 9 електрана ће се затворити раније него што је потребно 2022. године.

Смањена зависност од нуклеарних електрана до сада је резултирала повећаном зависношћу од фосилних горива и увоза електричне енергије из Француске. Међутим, уз добар ветар, Немачка извози у Француску; у јануару 2015. просечна цена је била 29 евра/МВх у Немачкој и 39 евра/МВх у Француској. Један од фактора који омета ефикасно коришћење нових обновљивих извора енергије био је недостатак повезаних улагања у енергетску инфраструктуру (СудЛинк) за довођење електричне енергије на тржиште. Ограничења у преносу понекад приморавају Немачку да плати данску енергију ветра да заустави производњу; у октобру/новембру 2015. ово је било 96 ГВх по цени од 1,8 милиона евра.

У Немачкој постоје различити ставови према изградњи нових далековода. Тарифе су замрзнуте за индустрију, па су се повећани трошкови Енергиевендеа пренели на потрошаче, који су имали веће рачуне за струју. Немци су 2013. имали неке од највећих трошкова струје у Европи.

енергија ветра на мору

Ветроелектране на мору у Немачком заливу

Енергија ветра на мору такође има велики потенцијал у Немачкој. Брзина ветра на мору је 70–100% већа него на копну и много константнија. Нова генерација ветротурбина од 5 МВ или више способних да искористе пуни потенцијал енергије ветра на мору је већ развијена, а прототипови су доступни.Ово омогућава да се фармама ветра на мору ради профитабилно након што се превазиђу уобичајене почетне потешкоће повезане са новим технологијама.

15. јула 2009. године завршена је изградња прве немачке ветротурбине на мору. Ова турбина је прва од 12 ветротурбина за алпха Вентус оффсхоре ветропарк у Северном мору.

После нуклеарне несреће електране ин Јапан ин 2011 Немачка савезна влада ради на новом плану за повећање комерцијализације обновљиве енергије, са посебним фокусом на ветропаркове на мору. Према плану, велике ветротурбине биће постављене даље од обале, где ветар дува стабилније него на копну и где огромне турбине неће ометати становнике. План има за циљ смањење зависности Немачке од енергије из угља и нуклеарних електрана. Немачка влада жели 7,6 ГВ инсталираних до 2020. и 26 ГВ до 2030. године.

Главни проблем биће недостатак довољног мрежног капацитета за пренос електричне енергије произведене у Северном мору до великих индустријских потрошача у јужној Немачкој.

У 2014. немачким ветропарковима на мору додато је 410 турбина са капацитетом од 1.747 мегавата. Због још незавршеног повезивања на мрежу, крајем 2014. године у мрежу су додате само турбине укупне снаге 528,9 мегавата. Упркос томе, Немачка је крајем 2014. наводно пробила баријеру за енергију ветра на мору. се утростручио на преко 3 гигавата снаге, што показује растући значај овог сектора.

Економска оправданост изградње ветропаркова

Пре доношења одлуке о изградњи ветропарка на датом подручју, врше се темељна и опсежна истраживања. Стручњаци сазнају параметре локалних ветрова, правац, брзину и друге податке. Важно је напоменути да су метеоролошке информације у овом случају од мале користи, јер се прикупљају на различитим нивоима атмосфере и имају различите циљеве.

Добијене информације представљају основу за прорачуне ефикасности, очекиване продуктивности и капацитета постројења. С једне стране, узимају се у обзир сви трошкови за израду станице, укључујући набавку опреме, испоруку, монтажу и пуштање у рад, оперативне трошкове итд. С друге стране, обрачунава се профит који може донети рад станице. Добијене вредности се упоређују једна са другом, упоређују се са параметрима других станица, након чега се доноси пресуда о степену сврсисходности изградње станице у датом региону.

енергија ветра на мору

Локација немачких ветроелектрана у Северном мору

Прва немачка ветротурбина на мору (на мору, али близу обале) постављена је у марту 2006. Турбину је поставио Нордек АГ 500 метара од обале Ростока.

Турбина капацитета 2,5 МВ са пречником лопатице 90 метара постављена је на морском подручју дубине 2 метра. Пречник темеља 18 метара. У темељ је постављено 550 тона песка, 500 тона бетона и 100 тона челика. Конструкција укупне висине 125 метара постављена је из два понтона површине 1750 и 900 м².

У Немачкој постоји 1 комерцијална ветроелектрана у Балтичком мору - Балтик 1 (ен: Балтиц 1 Оффсхоре Винд Фарм), две ветропарка у Северном мору су у изградњи - БАРД 1 (ен: БАРД Оффсхоре 1) и Боркум Вест 2 (ср: Трианел Виндпарк Боркум) на обали острва Боркум (Фризијска острва). Такође у Северном мору, 45 км северно од острва Боркум, налази се Алпха Вентус тест ветропарка (ен: Алпха Вентус Оффсхоре Винд Фарм).

Немачка планира да до 2030. године изгради 25.000 МВ електрана на мору у Балтичком и Северном мору.

Предности и мане ВПП-а

Данас у свету постоји више од 20.000 ветропаркова различитих капацитета. Већина њих је инсталирана на обалама мора и океана, као иу степским или пустињским регионима. Ветроелектране имају многе предности:

• нема потребе за припремањем простора за постављање инсталација
• поправка и одржавање ветроелектрана су много јефтинији од било које друге станице
• губици у преносу су знатно мањи због близине потрошача
• нема штете по животну средину
• извор енергије је потпуно бесплатан
• земљиште између инсталација може се користити у пољопривредне сврхе

Истовремено, постоје и недостаци:

• нестабилност извора приморава употребу великог броја батерија
• јединице праве буку током рада
• треперење са лопатица ветрењача веома негативно утиче на психу
• цена енергије је много већа него код других метода производње

Додатни недостатак је висока инвестициона цена пројеката оваквих станица, која се састоји од цене опреме, трошкова транспорта, монтаже и рада.Узимајући у обзир век трајања одвојене инсталације - 20-25 година, многе станице су непрофитабилне.

Недостаци су прилично значајни, али недостатак других могућности смањује њихов утицај на одлуке. За многе регионе или државе, енергија ветра је главни начин да добију сопствену енергију, а не да зависе од добављача из других земаља.

Кнов-хов у Гаилдорфу

У децембру 2017. немачка компанија Мак Богл Винд АГ покренула је највишу ветротурбину на свету. Носач има висину од 178 м, а укупна висина торња, узимајући у обзир лопатице, износи 246,5 м.

Почетак изградње ветротурбине у Гаилдорфу

Нови ветрогенератор се налази у немачком граду Гаилдорф (Баден-Виртемберг). Део је групе од четири друге куле висине од 155 до 178 м, свака са генератором од 3,4 МВ.

Компанија верује да ће количина произведене енергије бити 10.500 МВ/х годишње. Цена пројекта је 75 милиона евра и очекује се да ће сваке године генерисати 6,5 милиона евра. Овај пројекат је добио 7,15 милиона евра субвенција од Федералног министарства за животну средину, заштиту природе, изградњу и нуклеарну сигурност (Бундесминистериум фур Умвелт, Натурсцхутз, Бау унд Реакторсицхерхеит, БМУБ).

Ветроелектрана у Гаилдорфу

Ултра-високе ветрењаче користе експерименталну технологију хидро-акумулације енергије. Акумулација је водоторањ висок 40 м, који је повезан са хидроелектраном која се налази 200 м испод ветротурбина. Вишак енергије ветра се користи за пумпање воде против гравитације и складиштење у торњу. Ако је неопходно вода се пушта за снабдевање електричном енергијом Тренутни.Потребно је само 30 секунди да се пребаци између складиштења енергије и снабдевања мрежом. Чим снага падне, вода се враћа назад и окреће додатне турбине, чиме се повећава производња електричне енергије.

„На овај начин инжењери решавају један од највећих проблема везаних за обновљиве изворе енергије – њихову неправилност и зависност снаге од климатских карактеристика. Капацитет четири ветротурбине и пумпно-акумулационе електране довољан је да обезбеди енергију за 12.000 становника града Гајлдорфа“, каже Александар Шехнер, инжењер развоја пројекта у Гаилдорфу.

Врсте ветроелектрана

Главни и једини тип ветроелектрана је интеграција у јединствен систем неколико десетина (или стотина) ветроелектрана које производе енергију и преносе је у јединствену мрежу. Скоро све ове јединице имају исти дизајн са извесним изменама у појединачним турбинама. И састав и сви остали показатељи на станицама су прилично уједначени и зависе од укупног капацитета појединих јединица. Разлике између њих су само у начину постављања. Да, постоје:

• тло
• приобални
• оффсхоре
• плутајући
• уздизање
• планина

Овакво обиље опција је повезано са условима, потребама и могућностима компанија које раде на одређеним станицама у различитим регионима света. Већина тачака за пласман је повезана са потребама. На пример, Данска, светски лидер у енергији ветра, једноставно нема друге могућности. Са развојем индустрије, неизбежно ће се појавити и друге опције за уградњу јединица, максимално искориштавајући локалне услове ветра.

Спецификације

Димензије таквих турбина су импресивне:

• распон лопатица - 154 м (дужина једне лопатице за турбину Вестас В-164 је 80 м)
• грађевинска висина - 220 м (са вертикално подигнутим ножем), за Енерцон Е-126 висина од тла до осе ротације је 135 м
• број обртаја ротора у минути - од 5 до 11,7 у номиналном режиму
• укупна тежина турбине је око 6000 тона, укљ. темељ - 2500 тона, потпорни (носећи) торањ - 2800 тона, остатак - тежина гондоле генератора и ротора са лопатицама
• брзина ветра при којој почиње ротација лопатица - 3-4 м / с
• критична брзина ветра при којој се ротор зауставља – 25 м/с
• количина произведене енергије годишње (планирано) - 18 милиона кВ

Мора се имати на уму да се снага ових структура не може посматрати као нешто стално и непроменљиво. То у потпуности зависи од брзине и правца ветра, који постоји по својим законима. Дакле, укупна производња енергије је много мања од максималних вредности добијених за одређивање способности турбина. И, ипак, велики комплекси (ветроелектране), који се састоје од десетина турбина, комбинованих у један систем, у стању су да обезбеде потрошаче електричном енергијом у размерама прилично велике државе.

Статистика

Годишња енергија ветра у Немачкој 1990-2015, приказана на дијаграму са инсталисаним капацитетом (МВ) црвеном и генерисаним капацитетом (ГВх) плавом

Инсталисани капацитети и производња енергије ветра последњих година приказани су у табели испод:

државе

Географска дистрибуција ветроелектрана у Немачкој

Шта је највећи ветрогенератор

Највећа ветротурбина на свету данас је замисао немачких инжењера из Хамбурга Енеркон Е-126. Прва турбина је пуштена у рад у Немачкој 2007. године, у близини Емдена.Снага ветрењаче је била 6 МВ, што је у то време био максимум, али је већ 2009. године извршена делимична реконструкција, услед чега је снага повећана на 7,58 МВ, чиме је турбина постала светски лидер.

Ово достигнуће је било веома значајно и ставило је енергију ветра у низ пуноправних лидера у свету. Однос према томе се променио, из категорије прилично стидљивих покушаја да се добију озбиљни резултати, индустрија је прешла у категорију великих произвођача енергије, приморавајући да се израчуна економски ефекат и изгледи енергије ветра у блиској будућности.

Длан је пресрео МХИ Вестас Оффсхоре Винд, чије турбине имају декларисану снагу од 9 МВ. Инсталација прве такве турбине завршена је крајем 2016. године са радном снагом од 8 МВ, али је већ 2017. забележен 24-часовни рад снаге 9 МВ добијене на турбини Вестас В-164.

Такве ветрењаче су заиста колосалне величине и постављају се, најчешће, на полици западне обале Европе иу Великој Британији, мада има примерака и на Балтику. Комбиноване у систем, овакве ветротурбине стварају укупан капацитет од 400-500 МВ, што је значајна конкуренција хидроелектранама.

Постављање оваквих турбина врши се на местима где преовлађују довољно јаки и равномерни ветрови, а морска обала максимално одговара таквим условима. Одсуство природних баријера за ветар, константан и стабилан проток омогућавају организовање најповољнијег начина рада генератора, повећавајући њихову ефикасност до највиших вредности.

Који аналози постоје, њихови радни параметри

У свету постоји доста произвођача ветрогенератора и сви се труде да повећају величину својих турбина. Ово је исплативо, омогућава вам да повећате продуктивност ваших производа, повећате количину произведене енергије и заинтересујете велике компаније и владе за унапређење програма енергије ветра. Стога, скоро сви велики произвођачи активно производе структуре максималне снаге и величине.

Међу најзапаженијим произвођачима великих ветротурбина су већ поменути МХИ Вестас Оффсхоре Винд, Еркон. Поред тога, познате су турбине Халиаде150 или СВТ-7.0-154 познате компаније Сиеменс. Листа произвођача и њихових производа може бити довољно дуго, али ове информације су од мале користи. Главна ствар је развој и промоција енергије ветра у индустријским размерама, коришћење енергије ветра у интересу човечанства.

Техничке карактеристике ветротурбина различитих произвођача су приближно једнаке. Ова једнакост је због употребе готово идентичних технологија, усклађености са карактеристикама и параметрима конструкција у једној димензији. Стварање већих ветрењача данас није у плану, пошто сваки такав гигант кошта много новца и захтева значајне трошкове одржавања и одржавања.

Радови на поправци на таквој структури коштају много новца, ако повећате величину, онда ће повећање трошкова ићи експоненцијално, што ће аутоматски узроковати повећање цене електричне енергије. Такве промене су изузетно штетне по привреду и изазивају озбиљне замерке свих.