Статья поступила в редакцию 24.03.14. Ред. рег. № 1954
The article has entered in publishing office 24.03.14. Ed. reg. No. 1954
УДК 62-111.1
СОСТОЯНИЕ МАЛОЙ ВЕТРОЭНЕРГЕТИКИ В МИРЕ Е.В. Соломин, Е.А. Сироткин
Южно-Уральский государственный университет 454080 Челябинск, пр. Ленина, д. 76 Тел./факс: +79123171805, e-mail: nii-uralmet@mail.ru
Заключение совета рецензентов: 28.03.14 Заключение совета экспертов: 03.04.14 Принято к публикации: 08.04.14
В статье, являющейся переводом Отчета Мировой Ассоциации Ветроиндустрии в области малой ветроэнергетики, приведены данные по состоянию данного сегмента рынка. Также приведена статистика использования малых ветроуста-новок.
Ключевые слова: возобновляемые источники энергии, ветроэнергетика, малые ВЭУ.
STATUS OF WORLD SMALL WIND POWER E.V. Solomim, E.A. Sirotkin
South-Urals State University 76 Lenin str., Chelyabinsk, 454080, Russia Tel./fax: +79123171805, e-mail: nii-uralmet@mail.ru
Referred: 28.03.14 Expertise: 03.04.14 Accepted: 08.04.14
The paper is a translation of the Report of World Wind Energy Association in Small Wind Power area. It describes the information about the status of this segment of market. Also presented the statistic of small wind turbines usage.
Keywords: renewable energy sources, wind energy, small wind turbine.
Введение
Статья представляет собой перевод Отчета в области малой ветроэнергетики на 2013 г. Информационный материал предоставлен Мировой Ассоциацией Ветроиндустрии (The World Wind Energy Association, WWEA [1, 2]). Сведения в этой области являются весьма разрозненными в связи с тем, что основными производителями продукции являются небольшие компании, и уровень информирования, по сравнению с мультимиллиардными производителями крупных ветроэнергоустановок (ВЭУ) мегаваттного класса, также достаточно низок. Видимо, по этой причине приведенные в Отчете цифры в основном демонстрируют данные на 2011 г. Тем не менее, малая распределенная энергетика продолжает завоевывать рынок и уже обратила на себя внимание Ассоциации. Фактически данный отчет является показателем первого серьезного прорыва в этой области за последние сто лет.
С учетом того, что доля энергопотребления населением составляет 30-50% от общего потребления, а в некоторых развитых странах превышает этот показатель, данный сегмент рынка является значительным как с технической, так и с экономической точки
зрения. В последнее время с ростом внимания собственников жилья к распределенным энергетическим источникам возросло внимание и к малой, локальной ветроэнергетике. В связи с этим, а также принимая во внимание рост цен на энергоносители, авторы полагают, что большинству читателей будет интересен материал Ассоциации Мировой индустрии, представленный в виде перевода.
Отчет по малой ветроэнергетике за 2013 г. [1]
Мировой рынок малой ветроэнергетики демонстрирует дальнейший сильный рост: по состоянию на конец 2011 г. по крайней мере 730000 малых ВЭУ были установлены по всему миру (не считая двух крупных рынков Индии и Италии), 74000 из которых были установлены в этом году (рис. 1). В течение 2011 г. количество установленных малых ветроуста-новок выросло на 11%. Китай продолжает затмевать остальные крупные рынки, в том числе США и Великобританию, с его совокупным числом установленных единиц 500000, что составляет 68% рынка. Согласно расчетам, около половины китайских ВЭС продолжают производить электричество, подтверждая, что этот рынок зародился еще в начале 1980-х.
International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 05 (145) 2014
© Scientific Technical Centre «TATA», 2014
Рис. 1. Общее количество малых ВЭУ в мире [1] Fig. 1. Total cumulative installed small wind units worldwide [1]
Общемировая установленная мощность малой ветроэнергетики достигла более 576 МВт по состоянию на конец 2011 г. (рис. 2). На долю Китая приходится 40% этой мощности, а США - 35%. Более 120 МВт новых малых ветроустановок было установлено в 2011 г., что соответствует глобальному повышению производительности на 27%. Согласно новой установленной мощности, это означает почти удвоение роста рынка (в 2010 г. эта цифра составляла 64 МВт). Во всем мире происходит увеличение среднего размера малых ветроустановок: в 2010 г. средняя установленная мощность равнялась 0,66 кВт, а к 2011 г. она достигла 0,77 кВт. Средняя мощность ВЭУ в 2011 г. составила 1,6 кВт.
Рис. 2. Общая установленная мощность малых ВЭУ в мире [1] Fig. 2. Total cumulative installed small wind capacity worldwide [1]
В Китае средняя установленная мощность возросла с 0,37 кВт (по состоянию на конец 2010 г.) до 0,45 кВт в 2011 г. В США этот показатель увеличился до 1,31 кВт в 2011 г., по сравнению с 1,24 кВт в 2010, а малые ВЭУ Великобритании показали прирост мощности с 2 кВт в 2010 до 3,3 кВт в 2011 г. В связи с увеличением цен на ископаемое топливо и повышением спроса на электроэнергию как в промышленных, так и в развивающихся странах, возрастает интерес к небольшим ВЭУ. В частности, в развивающихся странах в местах, где отсутствует возможность подключения к централизованной сети, малая ветроэнергетика часто оказывается экономически конкурентоспособной и представляет собой реальную альтернативу традиционной энергетике. Кроме того, в странах с хорошо развитой инфраструктурой небольшие ВЭУ могут производить электроэнергию по доступной цене и способны заменить ископаемые или ядерные источники энергии. Тем не менее, в обеих областях остаются нерешенными регуляторные и финансовые проблемы, а рынок малой ветроэнергетики по-прежнему не является стабильным. И несмотря на это, лишь немногие страны предлагают достойные схемы поддержки ветроэнергетической отрасли, которые необходимы, чтобы обойти главный барьер для многих потенциальных пользователей малых ветроустановок - первоначальные вложения.
Производство малых ВЭУ [1]
На пять стран (Канада, Китай, Германия, Великобритания и США) приходится более 50% мелких производителей ветроустановок. К концу 2011 г. насчитывалось более 330 мелких производителей ветроустановок, предлагающих цельные системы, и порядка 300 дополнительных фирм, поставляющих детали, технологии, консультации и услуги по продажам.
Основываясь на распределении мировых поставщиков ветроустановок (рис. 3), производство остается сконцентрированным в нескольких регионах мира: в Китае, Северной Америке и в ряде европейских стран. Развивающиеся страны продолжают играть незначительную роль в малой ветроэнергетике. Очевидно, что огромные ветровые ресурсы Африки, Юго-Восточной Азии и Латинской Америки, где многие регионы идеально подходят для применения малых ветроустановок, еще не привели к созданию отечественных производителей оборудования, и было бы целесообразно совместными усилиями этих стран и международного сообщества инициировать международные программы для изменения этой ситуации. В целом же малая ветроэнергетика уже продемонстрировала значительный рост в последнее десятилетие: потребительский интерес увеличивается, многие новые компании вошли в сектор.
Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 05 (145) 2014 © Научно-технический центр «TATA», 2014
Рис. 3. Распределение производителей малых ветроустановок на конец 2011 г. [1-3] Fig. 3. Small wind manufacturers map distribution worldwide as of the end of 2011 [1-3]
На рис. 4 показан рост отрасли малой ветроэнергетики в последнее десятилетие: появилось более 120 новых производителей между 2000 и 2010 гг. во всем мире. Один только Китай имеет производственные мощности для выпуска более чем 180000 единиц в год (по состоянию на 2011 г.). Это свидетельствует о том, насколько значительным может стать сектор малой ветроэнергетики в других регионах мира. По сравнению с потенциальными возможностями использования энергии ветра малая ветроэнергетика за пределами Китая по-прежнему развита слабо.
Рис. 4. Количество производителей
малых ВЭУ по годам [1] Fig. 4. Worldwide SWT manufacturer establishment timeline [1]
Технологическая сторона вопроса [1]
На самом деле то, что сейчас принято называть крупной ветроэнергетикой, получило начало от малых ветроустановок. До 1970-х и 1980-х годов большинство ветроустановок имели мощность не более 100 кВт. В сельских и отдаленных районах, в Китае или США такие малые ветроустановки часто применялись для жилых и сельскохозяйственных нужд, в том числе для насосных станций. Сегодня сфера применения малых ветроустановок включает в себя следующие области:
- Жилищную.
- Торгово-промышленную.
- Рыболовство.
- Гибридные системы.
- Пастбища, фермы и отдаленные деревни.
- Портативные системы для отдыха.
- Насосные станции.
- Опреснение и очистку.
- Удаленный мониторинг.
- Науку и образование.
- Телекоммуникации.
Статистика по производителям и производимой продукции в области малой ветроэнергетики показана в табл. 1.
Технология производства ГОВЭУ преобладает на рынке уже более 30 лет. На основании изучения 327 мелких производителей ветроустановок по состоянию на конец 2011 г. известно, что 74% используют технологию горизонтально-осевых ВЭУ, в то время,
International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 05 (145) 2014
© Scientific Technical Centre «TATA», 2014
как только 18% предлагают ВОВЭУ, и только 6% производителей применяют обе технологии (рис. 5). Поскольку большинство вертикально-осевых моделей были разработаны в течение последних 5-7 лет, масштабы этой доли рынка остаются сравнительно небольшими. Средняя номинальная мощность ВОВЭУ оценивается в 7,4 кВт со средней мощностью лишь 2,5 кВт. Из 157 моделей ВОВЭУ, перечисленных в данной статье, 88% имеют мощность меньше 10 кВт, 75% - ниже 5 кВт. Это хорошо соотносится с реальным спросом на рынке, т.к. средняя мощность ВЭУ, проданных в 2011 г., составляет 1,6 кВт. Несмотря на тенденцию рынка к сетям с большей емкостью, возможность автономного применения продолжает играть важную роль в отдаленных районах развивающихся стран. Автономное применение включает электрификацию сел, питание телекоммуникационных станций, оффшорные и гибридные сис
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.