Состояние и развития ветровой энергетики

Главная » Рефераты на русском » Состояние и развития ветровой энергетики

Состояние и мировые перспективы развития ветровой энергетики. Ветроэнергетика на сегодняшний день является самой быстрорастущей отраслью среди альтернативных источников энергии. За последние двадцать лет эта область превратилась из экзотического явления в стремительно развивающееся направление, где разработаны более эффективные и надежные технологии, стоимость которых за десять лет снизилась почти вдвое, что позволило наладить их коммерческое производство. Современная ветровая турбина способна производить электричества в 180 раз больше, чем 20 лет назад, а стоимость оборудования на единицу продукции (кВт/ч) за эти годы упала более чем вдвое. Если в 2001 году размер инвестиций в развитие ветровой энергетики составлял примерно 765 долларов на 1 кВт, а, следовательно, 3,6 центов за 1 кВт/час. Тогда 2010 году предполагается, что объем вложений снизится до 550 долл. США на 1 кВт, и тогда стоимость электричества будет составлять 2,6 центов за 1 кВт/час.

Согласно данным Международного энергетического агентства, затраты на установку ветровых электростанций составляет в среднем 1250 долл. США за кВт, таким образом, по сравнению с двадцатилетней давностью стоимость ветровой энергии снизилась с 0,8 долл. США за кВт/ч до 0,04. Благодаря быстро развивающимся технологиям и повышению производительности общая стоимость ветровой энергии продолжает снижаться. Более того, формирование ветровой энергетики как самостоятельной отрасли положительным образом сказывается на экономическом развитии современного общества. Совет по ветровой энергии оценил уровень занятости в секторе ветровой энергетики в объеме примерно 350 000 человек. Ветроэнергетический бизнес вызывает серьезный интерес у внешних инвесторов. Так, в 2002 году производитель ветротурбин компания «Enron Wind» была куплена подразделением «General Electric» — одной из крупнейших корпораций в мире. В 2004 году «Siemens» поглотил датского производителя «Bonus Energy». В секторе распределения электроэнергии несколько крупных компаний стали собственниками ветропарков. К ним относятся компании «Florida Power and Light» в США и «Iberdrola» в Испании, каждая из которых является владельцем ветропарков мощностью более 3 500 МВт.

Значимым является и решение ряда нефтяных компаний осуществлять финансовые вложения в ветровую энергетику. Например, подразделение по возобновляемым источникам энергии компании «Shell» уже инвестировало в строительство 850 МВт ветровых мощностей (в основном в США). Эти процессы свидетельствуют о том, что ветровая энергетика становится ведущим направлением на энергетическом рынке. Энергетический потенциал ветра в настоящее время используется более чем в 70 странах мира. Если в 2001 году общая установленная мощность ветровых станций составляла 24 320 МВт, то в конце 2007 года она увеличилась почти в 4 раза, достигнув 93 000 МВт. С 2002 года мощность энергии, вырабатываемой ветром, стабильно увеличивается в среднем на четверть. Этот рост обоснован, преимущественно, тем, что в таких крупных державах, как США, Испания и Китай, где рынок ветровой энергии уже сформировался, вводятся новые дополнительные мощности. Самая крупная в мире ветровая электростанция «Стейтлайн» расположена именно на территории США, в штатах Орегон и Вашингтон, ее общая мощность составляет 300 МВт. Как видно из нижеследующей диаграммы, лидирующие позиции на рынке ветровой энергии по совокупной установленной мощности на сегодняшний день занимает Европа.

Географическое распределение рынка ветроэнергетики, 2007 г.

Географическое распределение рынка ветроэнергетики, 2007 г.

Среди стран в 2007 году установленная мощность ветряного электрооборудования самого высокого показателя достигла в Германии — 22,247 МВт, затем следуют США — 16,819 МВт, Испания — 15,145 МВт, Индия — 7,850 МВт, Китай — 5,899 МВт и Дания — 3,125 МВт. Общая добавленная мощность ветряного оборудования в 2007 году составила приблизительно 19,696 МВт, из них 43,6% были введены в Европе.

По странам в тройку лидеров по наращенным мощностям в области ветроэнергетики входят США, Испания и Китай. В Германии и Индии ввод новых мощностей по сравнению с 2006 г. снизился, а Дания в течение последних двух лет вообще не добавляла мощностей. Общая стоимость нового оборудования, установленного в прошлом году, составила 36 млрд. долларов. В области проведения научных исследований и усовершенствования технологий лидирующие позиции также занимают Европа и Северная Америка. Однако в последнее время в этом направлении активно работают такие развивающиеся страны, как Китай, Индия и Бразилия. Стоит заметить, что на азиатском рынке ветровой энергетики на сегодняшний день наблюдается тенденция к стремительному росту, чему способствуют проведение постоянных исследований и государственная поддержка.

В 2007 году общая мировая установленная мощность ветровой энергетики составляла 93,849 МВт, из которых 98,5% было установлено в прибрежной зоне. В 2007 году мировая мощность береговых ветростанций увеличилась на 26,8%. 61% установленной мощности береговых электростанций в прошлом году был сосредоточен на территории Европы. По странам тройку лидеров по установленным мощностям береговых ветростанций за тот же период представляли Германия, США и Испания. В Азии и Тихоокеанском регионе береговая ветровая энергетика наиболее быстрыми темпами росла в Китае, где установленная мощность возросла примерно в 1,3 раза. В десятку стран по величине мощностей береговых ветровых станций также входят Индия, Дания, Франция, Великобритания, Италия и Португалия.

Наиболее подходящими местами для производства энергии из ветра считаются прибрежные зоны, поэтому оффшорные (морские) ветряные электростанции на сегодняшний день можно назвать перспективной отраслью ветроэнергетики. Сейчас это направление в основном развивается в Европе и США. В мировом масштабе подобные сооружения пока не распространены в силу своей высокой капиталоемкости, недостаточного уровня разработки, отсутствия квалифицированного персонала, нехватки соответствующих вспомогательных служб (например, плавучие краны), конкуренции за место с другими пользователями морских ресурсов и прочих нерешенных вопросов. Тем не менее, морской ветер обладает значительным энергетическим потенциалом, что требует динамичного развития соответствующих технологий. В последнее время в данном направлении наблюдается существенный прогресс, разработаны проекты крупномасштабных ветростанций, которые смогут работать в морях и океанах. Однако результаты развития ветропарков морского базирования будут ощутимее, если данное направление получит поддержку со стороны морской нефтегазовой отрасли, энергетической сферы, поставщиков сервисных услуг и других смежных областей. Благоприятное воздействие на распространение ветровых станций в открытом море окажут также партнерские отношения между различными странами в целях создания совместных проектов.

Возможность установки ветротурбин в море открыла новые горизонты для ветровой энергетики, особенно в северной части Европы, для которой характерно относительное мелководье прибрежных акваторий и наличие спроса на осуществление более масштабных проектов по сравнению с проектами на суше. По состоянию на 2007 год европейская морская ветровая отрасль включала 25 действующих станций общей мощностью около 1100 МВт, установленные в пяти странах — Дании, Великобритании, Нидерландах, Швеции и Ирландии. Сооружение этих электростанций потребовало вложений в размере 2,1 млрд. долларов, общее количество турбин, которыми оборудованы упомянутые ветропарки, составляет 440 штук.

До настоящего времени серийное производство морских ветровых систем не налажено. Сектор находится на стадии развития и больше использует крупные специализированные компоненты, чем стандартные механизмы, выпуск которых необходимо наладить для того, чтобы снизить себестоимость полученной энергии до минимума.

Предполагается, что в 2008-09 годах рынок морской ветровой энергетики пополнится проектами общей мощностью приблизительно 1,5 ГВт, которые будут осуществлены в Великобритании (800 МВт), Дании (200 МВт), Швеции (140 МВт), Нидерландах (120 МВт), Франции (105 МВт), Германии (60 МВт) и Бельгии (30 МВт). Ожидается, что к концу 2008 года в Европейском Союзе 80% рынка морской ветровой энергетики будет сконцентрировано в Дании и Великобритании. По оценкам Европейской Ассоциации ветровой энергетики (EWEA), к 2020 году только в Европе морские ветростанции будут производить примерно 20-40 ГВт энергии. Не так давно в США также было разработано два проекта ветропарков в открытом море, которые планируется разместить в штате Массачусетс и Нью-Йорке.

В силу своей специфики установка ветровых турбин в море оказалась дороже, чем аналогичные построения на суше. 1 кВт/час, выработанный, например, европейскими морскими ветровыми станциями стоит от 0,08 до 0,15 долларов, что вдвое выше стоимости энергии, полученной береговыми ветряными сооружениями.

Региональные тенденции рынка. Европа вот уже на протяжении нескольких лет является постоянным лидером на рынке ветроэнергетики, не смотря на то, что ее доля с каждым годом снижается за счет развития данного направления на других континентах. Ежегодно мощность энергии, полученной из ветра, в Европе увеличивается на 30%, а рынок соответствующего оборудования — на 25%. Если в 2006 году установленная мощность на европейском рынке ветроэнергетики возросла на 7,619 МВт, то в 2007 этот показатель составил уже 8,554 МВт, в итоге общий результат равнялся 56,535 МВт. Более того, европейский рынок очень разнообразен и мало зависит от изменений в области ветроэнергетики той или иной страны, например, Германии или Испании. На сегодняшний день ветряная энергия используется в 27 странах Европы. Доля установленной мощности оборудования для выработки энергии из ветра, приходящаяся на каждую из этих стран, показана ниже.

sdtgtgf987494

Распределение европейского рынка ветровой энергетики, 2007 г.

Как видно из диаграммы, ветроэнергетика наиболее развита в Германии, за ней следует Испания и Дания. Такие страны, как Чешская Республика, Финляндия, Украина, Болгария, Венгрия, Эстония, Литва, Люксембург, Латвия, Румыния, Словакия, Кипр, Мальта и Словения все вместе составляют 1% от общей установленной мощности. Лидером среди стран по введению дополнительных мощностей в прошлом году стала Испания, которая добавила к имеющимся 15 145 МВт 3 522 МВт. Германия же к своим 22 247 МВт прибавила только 1 667 МВт, что не помешало ей сохранить за собой лидерство на европейском рынке ветроэнергетики.

Германия начала использовать энергию ветра в 1980-х годах. Уже в 1991 эта страна обладала чуть более 100 МВт установленной мощности ветряного оборудования, которая к концу 1997 года увеличилась до 2 000 МВт, тогда Германия завоевала первенство в мире по использованию энергетического потенциала ветра, обойдя США и сохраняя эти позиции до сегодняшнего времени. Согласно оценкам специалистов Немецкого института ветровой энергии, 37% турбин для выработки энергии из ветра и соответствующих компонентов изготовлены в Германии. Одним из направлений развития рынка ветроэнергетики в этой стране в последнее время отмечается начавшийся переход на новый электропривод, то есть старые ветровые турбины заменяют новыми, более усовершенствованными. Кроме того, здесь уделяют огромное внимание развитию морской ветроэнергетики, ожидается, что к 2010 году мощность ветропарков морского базирования достигнет 1 100 МВт, а к 2020 году увеличится до 12 000 — 15 500 МВт. С 1990 года Германия разрабатывает различные законопроекты, способствующие развитию ветроэнергетики. Правовая основа ветроэнергетики Германии в качестве модели была заимствована такими странами, как Франция, Греция, Испания, Австрия, Япония, Бразилия и Аргентина.

В начале 90-х гг. Германия утвердила Закон об электроснабжении. Он гарантировал владельцам ВЭУ, что электроэнергетические концерны будут закупать у них электричество по достаточно высоким ценам. В 2000 году в этой стране вышел Закон о Возобновляемых источниках энергии (EEG), который уже непосредственно регулировал данную область. Введение этого законопроекта позволило втрое нарастить установленную мощность ветростанций, если в 2000 году этот показатель составлял 6 113 МВт, то в 2007 он уже был равен 22 247 МВт. EEG гарантировал владельцам ветроустановок, что в течение 5 лет операторы электросетей будут покупать у них энергию как минимум за 9,10 центов. После этого стоимость 1 кВт/час снижается в зависимости от того, достигли ли ветростанции 150% от рассчитанного дохода.

Кроме того, в Германии участникам ветроэнергетического рынка оказывается финансовая помощь. Например, немецкий банк выравнивания бремени («Deutsche Ausgleichs Bank» — банк, выполняющий особые функции) предоставляет ссуды, процентная ставка которых на 1-2% ниже, чем на рынке, а Федеральное Министерство Просвещения и Исследования обеспечивает материальную поддержку в области научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок. Стремительным ростом на европейском рынке ветроэнергетики отличилась также Испания, которая наращивает мощности ветроэнергетики с середины 90-х годов. На тот момент общая установленная мощность ветряного оборудования составляла 7 МВт, в прошлом году этот показатель возрос до 15 145 МВт .

Согласно оценкам испанского правительства в настоящее время в область ветроэнергетики вовлечено около 300-400 компаний. Одной из ведущих фирм, ставшей еще в 1980 году первопроходцем в области установки ветровых турбин, является «Ecotecnia», которая до сих пор стоит в числе главных игроков на испанском рынке ветроэнергетики. Среди лидирующих изготовителей ветрооборудования и операторов соответствующих станций также можно отметить такие компании, как «Gamesa Eolica», «Iberdrola» и «Acciona Energia», известные не только в Испании, но и во всем мире. Большое внимание в этой стране уделяется также развитию оффшорных ветровых станций, поскольку имеет необходимый потенциал.

Правительство Испании активно стимулирует развитие ветроэнергетики в стране, предоставляя частным инвесторам различные льготы. Во многих провинциях застройщики получают доступ к строительным площадкам только при условии оказать содействие развитию промышленной базы ветроэнергетики. Америка стала одним из первых государств, кто начал использовать ветер в качестве источника энергии. По состоянию на 2007 год общая установленная мощность ветровых станций в США была равна 16 818,8 МВт.

Наиболее развита область ветроэнергетики в штатах Техас (4 356 МВт), Калифорния (2 439 МВт), Миннесота (1 299МВт), Айова (1 237 МВт) и Вашингтон (1 163 МВт). Подъем рынка ветроэнергетики США происходит, прежде всего, благодаря введению трехлетнего льготного периода для ветровой индустрии. Льготный период обеспечивается на федеральном уровне за счет Производственного налогового кредита.

Азиатский континент становится одним из основных центров развития ветроэнергетики. Самым мощным азиатским рынком остается Индия, где общая установленная мощность ветропарков в прошлом году составила 7 850 МВт, за ней следует Китай с показателем 5 912 МВт. Несмотря на низкую активность в области ветроэнергетики на рынке Латинской Америки, в таких государствах, как Бразилия и Мексика наметился существенный всплеск в развитии данного направления. Основным барьером, стоящим на пути формирования ветроэнергетики как полноценной отрасли является недостаточно разработанная нормативно-правовая база. Менее интенсивно ветроэнергетика развивается в Африке. В основном энергетический потенциал ветра используется в северной части континента. Марокко, Тунис и Египет представляют тройку стран-лидеров в этой части света по установленной мощности ветростанций.

Ключевые игроки на рынке ветроэнергетики. Крупнейшим в мире поставщиком ветротурбин является европейская компания «Vestas». Фирма производит промышленные ветрогенераторы мощностью от 850 кВт до 3,0 МВт. Согласно данным 2007 года «Vestas» установила в 63 странах мира 33 685 ветрогенераторов суммарной мощностью 25 721,75 МВт.

Другим ключевым игроком на исследуемом рынке является многопрофильная компания «GE Energy», работающая в сфере высоких технологий, а последние 20 лет известная также как ведущий поставщик и изготовитель ветровых турбин. За это время компания установила более 8 000 единиц техники общей мощностью более чем 11 300 МВт. В ассортименте компании наличествуют ветротурбины мощностью от 1,5 МВт до 2,5 МВт.

Не последнее место на рыке оборудования для ветростанций занимает компания «Gamesa Corporation Tecnologica», которая помимо ветрогенераторов специализируется также на выпуске солнечных установок. Фирма предоставляет широкий спектр оборудования и развивает свою деятельность преимущественно в Европе, США и Китае.

Немецкая компания «Enercon GmbH» установила 12 273 ветряные турбины более чем в 30 странах мира. На международном уровне в области ветроэнергетики известна также компания «Siemens». Однако быстрый рост ветроэнергетической отрасли требует от изготовителей ветряных установок более адекватного реагирования на изменения на рынке, поскольку на сегодняшний день многие его участники сталкиваются с проблемой задержки поставок необходимого оборудования.

Загрузка...

ОСТАВИТЬ КОММЕНТАРИЙ

Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.