Зеленая энергия

Обзор систем ветряных генераторов

Ветряные генераторы классифицируются по номинальной производительности. Это количество энергии, которое выдает ветряной генератор в час, если усреднить значения за длительный промежуток времени. То есть в безветренный день ветряк даст энергии меньше номинальной, а при сильном ветре производительность будет выше номинальной. Это можно посмотреть на представленной ниже кривой производительности 20 киловаттного ветряка. Подобные кривые определяются опытным путем для всех моделей ветряных генераторов и похожи друг на друга. При слабом ветре 3-4 м/с ветрогенератор начинает работать и вырабатывать энергию, правда в небольших количествах. Рабочая скорость ветра обычно 8-12 м/с. Такой ветер метеорологи зовут "умеренный до сильного". Это нормальный режим работы позволяющий вырабатывать энергию соответствующую номинальной производительности. Если ветер будет усиливаться, то и количество вырабатываемой энергии тоже будет расти. Но это процесс не бесконечный, а лишь до определенных пределов. При слишком сильном ветре более 15-20 м/с производительность энергии не возрастет, а снизится и могут сработать тормозные механизмы системы, предохраняющие ветряк от чрезмерного разгона и поломки. Учитывая это, как правило ветрогенераторы способны выдерживать очень сильный ветер - до 40 м/с. Ураганы большей силы случаются крайне редко, поэтому такого запаса прочности хватает, чтобы защитить ветряной двигатель.

Помните, что оптимальным решением являются не чисто ветряные, а гибридные системы, где в качестве дополнительного источника энергии используются фотоэлектрические солнечные панели. Это очень сильно повышает надежность и производительность системы. Солнечные панели могут использоваться с любым типом ветрогенераторов в качестве дополнительного или основного источника энергии.

Бывают ветряные двигатели и меньшей производительности, но то скорее игрушки. А это настоящий "пропеллер энергии". Именно такая мощность была выбрана для тестовой установки в проекте нашего фонда. Монтаж прошел успешно и теперь на одном в одном частном домике в пригороде Владивостока появился свет. Собственно, столь маленький ветрогенератор в основном и предназначен, чтобы вырабатывать энергию для освещения. Используя энергосберегающие лампочки, при такой мощности спокойно можно осветить несколько комнат и наружную часть дома. Помимо этого в доме используется компьютер и небольшой телевизор. Можно заряжать телефон и использовать маленький кипятильник. Вот, во сколько это обходится при заказе и установке через компанию «Светоч»:

• Оборудование: 36 тыс. руб.
• Аккумуляторы: 36 тыс. руб.
• ИТОГО: 72 тыс. руб.

Стоимость установки рассчитывается отдельно и включает в себя главным образом установку мачты на растяжках в бетонных основаниях, подъем ветрогенератора на вершину мачты и соединение компонентов.

В принципе недорого за небольшой объем электричества на 15 лет. В этом доме для отопления используется дровяная печь, а для приготовления пищи газовая плита. Поэтому электричества много и не надо. Если у вас подобная базовая потребность в энергии, то можно на этом ограничиться. Если электроприборов больше, то лучше установить одно или двух киловаттную систему. Следует также рассмотреть возможность установки солнечной системы. По деньгам это обойдется при чуть меньшей базовой мощности примерно столько же или даже дешевле. Но солнечная система надежнее, занимает меньше места и стандартный срок службы значительно больше. Подробнее о сравнении различных систем можно посмотреть здесь.

Принципиально, это такой же ветрогенератор и энергосистема того же класса. Несмотря на то, что ветряной двигатель в два раза мощнее и аккумуляторов 4, а не 2, тем не менее этого хватит лишь на освещение и небольшое число электроприборов. Например, использовать плиту или электрочайник вы не сможете. Если нужно действительно что-то помимо просто освещения, то вам следует обратить внимание на более мощные модели. Цена возрастает пропорционально выигрышу в мощности:

• Оборудование: 56 тыс. руб.
• Аккумуляторы: 72 тыс. руб.
• ИТОГО: 128 тыс. руб.

Это уже более реальный бытовой ветрогенератор. В принципе, если установить инвертер на 3 или 5 кВт, то вполне можно в доме использовать электрочайник, стиральную машину, титан и другие энергоемкие приборы. Правда, при условии достаточного числа ветреных дней каждую неделю. Иначе можно легко подсадить аккумуляторы, что чревато сокращением их срока службы в два и более раза. Чтобы этого избежать лучше использовать гибридную ветросолнечную систему, где дополнительная мощность солнечных батарей будет помогать ветрогенератору обеспечивать вас энергией. Такой ветрогенератор подойдет небольшим семьям со скромными запросами в энергии. Если же потребности в энергии больше, то можно попробовать установить два таких ветрогенератора или даже три, что выйдет все равно дешевле одного 5 киловаттного. По соотношению цена-качество, безусловно, 2 кВт - наиболее перспективная модель. Установка уже стоит значимых денег, но надо помнить, что вы не только оплачиваете свою энергию на 15 лет вперед, но и обеспечиваете себя бесперебойным надежным источником собственного электричества. Цена возрастает чуть меньше чем в два раза по сравнению с киловаттным ветряком:

• Оборудование: 82 тыс. руб.
• Аккумуляторы: 140 тыс. руб.
• ИТОГО: 222 тыс. руб.

Такой ветрогенератор уже является серьезным решением энергетической проблемы и может покрыть все потребности в электричестве для большинства российских семей. Строго говоря средняя семья в месяц обычно тратит в два или раза меньше электроэнергии, чем вырабатывает такой ветрогенератор. Но тут дело в другом. Такой производительный агрегат дает запас мощности для пиковых нагрузок. То есть даже при слабом ветре он дает достаточно энергии, чтобы не допускать чрезмерной разрядки аккумуляторов, тем самым продляя их срок службы и надежно обеспечивая вас энергией. Кстати, об аккумуляторах. Их уже 20 и потребуется отдельное помещение для электрооборудования. Цена на эту систему сопоставима с хорошей машиной, но если вы строите дом и хотите надежно обеспечить себя электричеством, то это ваш выбор. Тем более, что подключение к центральной системе тоже зачастую стоит немалых денег, а потом еще высасывает средства из кошелька каждый месяц. Вес такого ветрогенератора - около 300 кг, поэтому для установки требуется строительный кран. Устанавливается такой генератор не на мачте на растяжках, а на специальный столб.

• Оборудование: 260 тыс. руб.
• Аккумуляторы: 340 тыс. руб.
• ИТОГО: 600 тыс. руб.

Такая мини-электростанция удовлетворит нужды почти любого домовладельца или группы двух или трех отдельных домов. Выбор такой системы подходит для большого коттеджа, поскольку позволяет очень большой расход энергии. При эффективной системе теплоизоляции и обогрева такой мощности может хватать и для отопления большого дома. Более точно пределы использования могут определить специалисты и по вашему запросу сделать расчет возможного потребления. Если у вас очень большой коттедж или вы планируете использование одного ветряного двигателя на группу домов, то можно задуматься об установке еще более мощных систем - 15, 20, 30 или даже 50 кВт. Цена же этой первой в среднем классе системы 10 кВт подойдет лишь обеспеченному человеку или коммерческой организации, умеющей просчитывать свои выгоды:

• Оборудование: 600-650 тыс. руб.
• Аккумуляторы: 540 тыс. руб.
• ИТОГО: 1,14 - 1,19 млн. руб.

Система с использованием этого ветрогенератора является одной из наиболее перспективных в этом классе. По потенциалу производительности это скорее 25 киловаттный ветряк, который может производить довольно большое количество энергии. Такая система подойдет и большому дому, и нескольким домам, и небольшой промышленной зоне. Цена возрастает, но все-таки менее значительно, чем потенциал производства энергии.

• Оборудование: 1,1 - 1,2 млн. руб.
• Аккумуляторы: 1056 тыс. руб.
• ИТОГО: 2,15- 2,25 млн. руб.

Есть и более мощные системы: 30 кВт, 50 кВт, которые можно выбрать для себя, группы отдельно стоящих домов или своего производственного цеха.

Окупаемость ветряных энергогенераторов

Стоит ли овчинка выделки? Такая мысль возникает при взгляде на цены по установке любой из этих мини-электростанций. На самом деле, несмотря на большие начальные расходы, система ветряной энергии окупается в среднесрочной перспективе. Такое вообще характерно для любых экологичных решений. Сначала затраты, а потом множественные выгоды. Вы ведь не только не тратите потом деньги на энергию, так вы ее и получаете без перебоев. Нет шума от дизель-генератора, не нужно топливо, да еще сознание греет мысль, что твоя маленькая электростанция бережет большую планету для твоих детей. Теперь взглянем на цифры.

Ветрогенератор мощностью 2 киловатта может выдать 1440 киловатт-часов энергии в месяц. Но это при условии что у вас на участке постоянный ветер 8 метров в секунду. Но ветер непостоянен и чаще он дует слабее и реже сильнее. На практике считается хорошо, если такой ветрогенератор выдает 530 киловатт-часов энергии за месяц. Если принять штатный срок службы ветрогенератора и системы аккумуляторов 15 лет, то за это время общее количество приоизведенной энергии будет около 97 тысяч киловатт-часов. Если разделить на эту сумму стоимость энергосистемы и ее установки (240 тыс. руб.), то получится что примерно 1 кВтч = 2 руб. 50 коп.

Сейчас для большинства жителей Приморья электричество обходится из центральной системы электроснабжения в 1 руб. 76 коп. за 1 кВтч. Выходит, что ветряная энергия пока дороже. Но тут следует учесть, что цена на электроэнергию постоянно растет. Скорее всего рубеж в 2 руб. 50 коп. за 1 кВтч в Приморье будет перейден не позднее 2013 года, а возможно и уже во второй половине 2012 года. Для сравнения в Амурской области 1 кВтч - 2 руб. 48 коп. (с 1 января 2012 г.), в Хабаровском крае - 2 руб. 93 коп., в Якутии 3 руб. 49 коп., на Камчатке - 4 руб. 57 коп., на Сахалине 4 руб. 90 коп., в Москве - 3 руб. 80 коп.

Таким образом установка ветрогенератора оказывается выгодна практически во всех дальневосточных регионах. По сравнению с общими тарифами электроэнергии для населения срок окупаемости ветрогенераторов на Сахалине и Камчатке - 7,5 лет, за такой срок система выработает количество электричества эквивалентное стоимости оборудования. За полный срок службы системы 15 лет, получается, что она окупит себя дважды. В других дальневосточных регионах срок окупаемости составит 10-12 лет. Ветряная энергия оказывается выгодной для населения, но при соблюдении ряда условий: наличия устойчивых сильных ветров, соответствия мощности системы потребностям хозяйства и правильной эксплуатации.

Отметим еще обстоятельства при которых окупаемость и целесообразность использования систем альтернативных источников энергии становится еще выше. В том случае, если вы построили новый дом и вам нужно решить вопрос о подведении электрокоммуникаций, бывает, что установка ветрогенератора оказывается даже дешевле, чем присоединение к общей линии. Это особенно верно для строений, находящихся на удалении от линий электропередач. Например, для военных постов, баз отдыха, маяков, пропускных пунктов и т.д. Также более выгодной ветряная электростанция оказывается для юридических лиц, поскольку организации обычно платят более высокий тариф за электроэнергию. Важным является и местонахождение потенциального потребителя энергии. На побережье среднегодовая скорость ветра очень высока, а значит вы получите больше электричества от ветрогенератора меньшей мощности. Это верно для всех населенных пунктов вблизи моря, а также для тех к кого есть возможность установки ветряка на природных возвышенностях. В этом смысле Приморье, Сахалин и Камчатка с их сложным рельефом и большой линией побережья являются очень перспективными регионами для производства ветряной энергии.

Подведем итог. Установка системы ветряного источника энергии является выгодной и окупаемой. При этом потребитель получает не только бесплатную после установки, но и подаваемую без перебоев и отключений энергию. Это давно осознали за рубежом - в Китае, США, Западной Европе коммерческие компании широко используют ветряную энергетику - это самое настоящее доказательство выгодности энергии ветра.

Если вы решили заказать систему ветрогенератора энергии или раздумываете об этом, вы можете проконсультироваться у наших специалистов:

Леонид Ким - технический директор Дальневосточного фонда экологического здоровья leonid@dvfond.ru
тел. сот.: +7-914-696-1995 тел./факс: 8(42337)35229 отправить электронное сообщение

Наш фонд оказывает поддержку проектам возобновимой энергии на Дальнем Востоке и Восточной Сибири.