Оценка технического и экономического ветроэнергетических. потенциалов по федеральным округам и субъектам РФ
Согласно полученным оценкам [24], среднее по территории России годовое значение коэффициентов использования номинальной мощности ВЭУ Vestas V90 составляет = 21,6%, чему соответствует с учетом возможной погрешности вычислений средняя по территории России годовая мощность данной ВЭУ РЮУ ~ 647 ± 108 кВт.
Исходя из минимального расстояния между ВЭУ — 10 • D (D — 1 диаметр ветроколеса ВЭУ, DV9(J = 90 м), и принимая в соответствии с рекомендациями [6, 9] допустимую площадь отвода земли под ВЭУ — 12% от общей территории страны (площадь РФ — 17,0754 млн. км2), получаем оценку технического потенциала ветроэнергетических ресурсов страны в терминах среднегодовой суммарной мощности всех ВЭУ РУПЭУ = 1 640 ГВт, или в терминах среднегодовой суммарной выработки всех ВЭУ £]ПК ~ 14 366 ТВт ■ ч /год.
Оцененный технический ветроэнергетический потенциал России почти в 14 раз превышает сегодняшнюю годовую выработку всех электростанций страны (= 1000 ТВт • ч /год).
Исходя из практических рекомендаций относительно порогового вклада суммарных мощностей ВЭУ в общую мощность энергосистемы страны — 20% [61], допустимая суммарная выработка установленных в России ВЭУ составляет = 180 — 200 ТВт • ч /год, что примерно в 70 раз меньше полученной оценки технического потенциала ВЭР.
Имеющиеся запасы ВЭП и территорий допускают широкие возможности для размещения ВЭС в местах с высокими значениями ВЭП. Во многих регионах России имеются достаточные для размещения ВЭУ территории, на которых средняя годовая мощность ВЭУ Vestas V90 составляет = 900 кВт и более. Таким образом, для установки допустимого для энергосистемы страны парка ВЭС требуются суммарные площади = 0,17 — 0,2% территории России.
В табл. 2.2 приведены оценки технического, экономического (по методике, изложенной в работе [9]) и производственно-технологического потенциалов ВЭП федеральных округов России, полученные с учетом расчетных значений коэффициентов использования номинальной мощности ВЭУ Vestas V90 для рассмотренных территорий.
Таблица 2.2 Технический, экономический и производственный потенциалы ВЭР по Федеральным округам РФ
|
Как видно из табл. 2.2, хорошо обеспечены ветроэнергетическими ресурсами в первую очередь окраинные Федеральные округа России (Северо-западный, Сибирский, Дальневосточный). Округа с развитой индустрией и большой плотностью населения, в том числе Приволжский и Южный, куда входят базовые для настоящего Проекта TACIS области, обладают относительно меньшим техническим и экономическим ветропотен риалом, что во многом обусловлено относительно малыми площадями их территорий.
Технологический ВЭП России может быть полностью реализован ветроэлектрическими станциями суммарной номинальной мощности около 50 000 МВт.
Оценки технического, экономического и производственного ветровых потенциалов по базовым для проекта TACIS субъектам РФ приведены в табл. 2.3.
Таблица 2.3
! Субъекты Российской Федерации |
Средний Ага mV80, % |
Площадь субъекта, тыс. км* |
Технический потенциал, млрд. кВт. ч/год |
Экономи ческий потенциал, млрд. кВт-ч/гол |
Производственный потенциал, млрд. кВт • ч/год |
Астраханская область |
34.1 |
44.1 |
75.14 |
0.376 |
1.251 |
Краснодарский край |
34.2 |
76,0 |
116.1 |
0,581 |
2.502 |
Нижегородская обл. |
28,1 |
74.8 |
83.8 |
0.419 |
0.710 |
Отметим, что реализация технологических потенциалов ветроэнергетических ресурсов рассмотренных регионов в полном объеме могла бы обеспечить покрытие прогнозируемого потребления электроэнергии регионов на 5 — 7%.
Энергетическая эффективность ВЭУ определяется несколькими ее характеристиками: техническими (диаметром ветроколеса D и высотой башни Н) и энергетическими (номинальной мощностью Рном, коэффициентом использования ВЭУ энергии ветра С,, и коэффициентом использования номинальной или установленной мощности ВЭУ if ).
В обоснование обеспеченности ветровыми ресурсами на рис. 1, Приложения А приведена карта распределения по территории России коэффициентов использования установленной мощности современных ВЭУ на примере ВЭУ V8G номинальной мощности 2 МВт с диаметром ветроколеса 80 м и высотой башни 100 м производства датской компании Vestas “ лидера мирового производства ВЭУ. Карта получена с использование компьютерной базы данных «ФЛЮГЕР» разработанной Научно-информационным центром «АТМОГРАФ» [24].
Во многих регионах России величина Л’1||ш > 30% свидетельствует о наличии ветровых ресурсов, достаточных для эффективной утилизации по всем международным критериям.
Приведенная на карте энергетическая эффективность ВЭС позволяет получать с их помощью электроэнергию с себестоимостью < 5.0 EURO-центов/кВт* ч во многих районах РФ, включая энергетически дефицитную европейскую часть РФ, а также западные европейские и южные дальневосточные области России.
1.3, Исходные данные, методика и результаты оценки гидроэнергетического потенциала малых рек и водохранилищ России
Энергетический потенциал малых рек России изучался С. В. Григорьевым, А. Н. Вознесенским, Л. П. Михайловым [22]. Результаты расчетов технического гидропотенциала малых рек России, выполненных этими авторами в разные годы, представлены в табл. 2.4.
Таблица 2.4 Технический гидроэнергетический потенциал малых рек России
|
Хорошее согласие данных разных авторов свидетельствует о достаточно высокой их достоверности. Данные указанных выше исследований принимались за основу при оценке потенциальных гидроэнергетических ресурсов малых рек по крупным экономическим районам России.
Оценка гидроэнергетического потенциала малых рек, расположенных в 7 административных федеральных округах Российской Федерации, производилась по удельной плотности гидроэнергии территории эконо
мического района и субъекта Федерации на его территории, считая ее применимой в соответствующих Федеральных округах. При этом учитывались количественные характеристики субъектов РФ в составе федеральных округов с соответствующими площадями их территорий.
По такой методике был рассчитан технический потенциал малых рек по федеральным округам России.
Распределение технического гидропотенциала России приведено на рис. 2.1.
Установить экономический гидроэнергетический потенциал всех малых рек России весьма затруднительно из-за отсутствия технико-экономических показателей, природных и строительно-хозяйственных условий сооружения малых ГЭС. Его оценка в данной работе принимались равной полученной в работе [9],
Расчетный технический потенциал всей гидроэнергетики России составляет около 1250 млн. т у, т./год, а технический потенциал
2,5 млн. малых рек оценивается от 370 до 500 млрд. кВт’ ч в год. Степень использования этого потенциала с использованием малых ГЭС России составляет в настоящее время, в соответствии с данными [9], около 2,2 млрд кВт ■ ч в год или 700 млн. т у. т./год. Значения валового, технического и экономического потенциалов малой гидроэнергетики России, соответствующие данным работы [9), приведены в табл, 2.5.