Ветроэнергетика как часть мировой энергетической системы

Сегодня в мире существует большое разнообразие возобновляемых источников энергии: солнечная энергетика, гидроэнергетика, ветроэнергетика, переработка ТКО в электроэнергию, геотермальная энергетика, выработка энергии на основе биогаза и свалочного газа. За 20 лет объем электрических мощностей на основе возобновляемых источников энергии увеличился практически в четыре раза.

И если изначально (после кризиса 1972 – 1973 гг.) основной причиной развития ветроэнергетики в мире стала озабоченность развитых стран своей зависимостью от импорта нефти, то сегодня международное сообщество рассматривает ветроэнергетику как одно из наиболее подходящих средств для решения общих экологических проблем, стоящих перед человечеством и связанных с энергетикой, глобальным потеплением климата и эмиссией парниковых газов.

В 2020 году установленная мощность ВЭС превысила 700 ГВт, что по установленной мощности равно примерно мощности трех российских или японских энергосистем, делящим 4-5-е места в мире. 

Доля ветроэнергетики в мировой возобновляемой энергетике

На сегодняшний день доля ветроэнергетики в возобновляемых источниках энергии уже превышает 25%.

По прогнозу Международного энергетического агентства в 2030 году доля ветрогенерации будет составлять почти треть от всей возобновляемой энергетики, которая увеличится с 2000 года в два с лишним раза с 2,7 тыс. до 15 тыс. тераватт-часов.

Доля ветроэнергетики в общем балансе вводимых в мире энергетических мощностей постоянно растет. Если в 2000 году ветроэнергетика составляла менее одного процента воодимых в мире мощностей, то в 2020 году доля именно ветроэнергетики от общего объема веденных мощностей составила порядка 10%.

Доля использования ветроэнергетики достаточно сильно разнится по регионам мира.

ТОП-5 регионов по использованию ветроэнергетики в мире

Рис. 4

Так лидером по приросту ветроэнергетических мощностей является Азия. Всего на Азию и Европу приходится порядка 74% всех ветроэнергетических мощностей, около 20% на Северную Америку, примерно по 2% на Южную Америку и Австралию и Океанию и менее 1% на Африку.

Согласно данным Международного агентства по возобновляемым источникам энергии Китай является мировым лидером в области ветроэнергетики. В списке лидеров также США, Германия и Индия. При этом за последние 10 лет самый большой прирост ветроэнергетических мощностей наблюдается именно в Китае. Благодаря большому массиву суши и протяженной береговой линии Китай обладает исключительными ресурсами ветроэнергетики.

Россия на сегодняшний день находится на 64 месте в мире по приросту ветроэнергетических мощностей. По данным Системного оператора Единой Энергетической Системы России по состоянию на апрель 2022 года общий объем введенных ветроэнергетических мощностей в России составил чуть меньше

2 ГВт. Это порядка 2% от общего объема установленной энергетической мощности нашей страны.

При выборе места для строительства ветропарков обычно учитывают множество факторов. Ветровые и климатические условия, возможность подключения к объектам сетевой инфраструктуры, транспортная доступность локации, влияние на качество жизни населения.

Ветропарки строят на суше и в море. Отличительными особенностями развития ветроэнергетики последнего десятилетия являются перенос вводов основных объемов ВЭС в новые регионы развития (Азия и Индия), а также быстрое наращивание строительства ВЭС морского базирования. Установленная мощность таких ВЭС в мире на 2020 год составила: 166 801 МВт. В лидеры по суммарной установленной мощности этого типа станций вошли Великобритания, Германия, Китай, Дания, Бельгия.

Следует отметить, что помимо наличия собственных морских прибрежных зон у этих стран есть два важных качества: относительно небольшая площадь и высокая плотность населения.

С экономической точки зрения строительство и эксплуатация станций морского базирования заметно дороже, чем наземных, но в море ветра стабильнее, а их скорость больше. Соответственно, в этих зонах есть возможность установки более мощных турбин.

С древних времен люди научились использовать силу ветра, а точнее кинетическую энергию воздушных масс, которые перемещаются с разной скоростью и направлением.

Технологии выработки электрической энергии на основе энергии ветра уже доказали свою эффективность. Главное достоинство ветроэнергетики – это практически неисчерпаемый первичный ресурс и относительно низкий уровень эксплуатационных затрат. Это, а также снижающийся с каждым годом уровень капитальных вложений, постоянное повышение эффективности работы ВЭС, накопленный мировой опыт, позволивший перейти к строительству наземных ВЭС мегаваттного класса, рост единичной мощности ветроэнергетических установок и числа установок, которые работают в прибрежных морских зонах, делают современную энергетику все более экономически эффективной, а также способной решать новые задачи низкоуглеродного развития отрасли.

Ветроэнергетика в России.

Для России ветроэнергетика сравнительно новая отрасль. В настоящее время у нас действует механизм, так называемой поддержки этого сектора, ДПМ ВИЭ. Программа предусматривает гарантированную в течение определенного времени оплату мощности по договору о предоставлении мощности (ДПМ) на оптовый рынок, заключенному с владельцем ветроэлектростанции. При этом должны быть выполнены достаточно серьезные требования по локализации оборудования при строительстве ветропарка. Обязательный уровень локализации на сегодняшний день составляет 65%.

Фактически, ветроэнергетика появилась в России в 2016 году, когда был проведен первый конкурсный отбор. При этом программа ДПМ по ветроэнергетике делится на две части. Первая программа дейстствовала с 2016 по 2020 год. Разыгрывалась именно установленная мощность, а одним из основных критериев победы была цена капитальных затрат на 1 МВт мощности. Во второй программе ДПМ, которая начала действовать с 2021 года уже разыгрывался не объем мощности, а объем инвестиционной поддержки. И цена некоторых заявок участников уже приближалась к мировым ценам на строительство ветроэнергетических объектов. Хотя, говорить о паритете цен с традиционной генерацией, все-таки рано.

Общий объем разыгранных ветроэнергетических мощностей к настоящему времени составляет 5,3 ГВт.

В России нет оффшорной ветроэнергетики. Все ветропарки, которые введены в эксплуатацию и которые строятся в настоящее время, находятся на земле.

На сегодня введено более 1900 МВт новых мощностей на основе ВИЭ, к 2024 году эта цифра достигнет не менее 5300 МВт. Практически все ветропарки в России располагаются в Южном федеральном округе. Это связано с более простой логистикой компонентов, возможностями присоединения и наличием хороших ветров. Большинство ветропарков размещено в Армавирском ветровом коридоре.

Не смотря на то, что объем ветроэнергетических мощностей в России пока еще не такой большой, тем не менее в нашей стране уже создан отраслевой кластер, включающий не только генерацию, но и промышленность.