Проблема прерывности

Проблема прерывности

Одна из проблем связана с характером потребления электроэнергии и характером ветра. Потребление электроэнергии постоянно колеблется – люди включают и выключают свет в помещениях и компьютеры, на заводах включаются и выключаются электродвигатели, а при повышении температуры воздуха летом в домах и на предприятиях включают кондиционеры. Чтобы реагировать на такие колебания практически мгновенно, энергосистеме нужна электроэнергия, которая, как говорят энергетики, является передаваемой, т. е. такие источники, электроэнергию которых можно передать по системе в течение нескольких секунд. Большинство генерирующих мощностей дают электроэнергию, являющуюся передаваемой с 95 %-ной вероятностью.

Но электроэнергию, вырабатываемую ветрогенераторами, нельзя считать передаваемой. Это усложняет задачу сравнения ветровой энергии с другими источниками. Как и в случае с солнечными батареями, мегаватт установленной ветрогенерирующей мощности дает не то же количество электроэнергии, что и мегаватт угольной электростанции. Из-за прерывности ветра фактическая выработка электроэнергии ветрогенератором – его полезная мощность – составляет лишь треть от номинальной мощности. Даже в районах с очень хорошими ветровыми ресурсами ветрогенераторы обычно вырабатывают электричество только 30–40 % времени (в отдельных районах – до 50 %). К тому же характер ветров и характер потребления электроэнергии необязательно совпадают. Во многих местах наибольшую силу ветер имеет ночью, а также весной и осенью. А пиковое потребление электроэнергии наблюдается днем, а также летом и зимой²⁸.

Вот что сказал на этот счет топ-менеджер одной калифорнийской энергокомпании: «Ветер дует, как правило, когда мы в нем не нуждаемся, – ночью. А когда становится жарко, он не дует». Ветровую генерирующую систему должна дополнять газовая генерирующая система, что существенно увеличивает расходы. С ростом индустрии ветроэнергетики прерывность ветра будет становиться все более серьезной проблемой и в Китае. Лю Чжэнья, глава Государственной электросетевой корпорации Китая, в связи с этим заметил, что многочисленные ветровые «Три ущелья», которые планируется построить, придется дополнять мощностями, работающими на природном газе, угле и атомной энергии²⁹.

Вторая составляющая затрат – это так называемые расходы на интеграцию. Ветропарки по своей природе рассредоточены и зачастую находятся в отдаленных районах. В результате, чтобы ввести ветровую электроэнергию в энергосистему и доставить ее потребителям, необходимы значительные дополнительные инвестиции в линии электропередачи. Это требует сотен миллиардов долларов и регулирования, а также ведет к ожесточенной борьбе за полосы отчуждения и к спорам между собственниками линий электропередачи³⁰.

Приоритетом номер один при управлении энергосистемой является обеспечение стабильности ее функционирования. Если не будет стабильности, энергосистема выйдет из строя, и целые регионы останутся без электричества. Это вызывает сильную обеспокоенность, особенно на фоне продолжающегося роста доли возобновляемых источников энергии.

Однако ряд специалистов утверждают, что такие препятствия, как прерывный характер и интеграция, можно устранить путем расширения и усовершенствования системы передачи электроэнергии и формирования более гибкой энергосистемы, которая может использовать рассредоточенные качественные ветровые ресурсы. «При географической рассредоточенности ветровых ресурсов их надежность выше», – сказал Джеймс Дельсен. Джон Веллингхофф, глава Федеральной комиссии по регулированию энергетики (FERC), отметил, что «многообразие ветров на побережье» означает, что США «могут получать ветровую энергию практически на постоянной основе»³¹.

Прерывность ветра является серьезной проблемой в контексте роста индустрии в будущем. Коммунальная компания штата Колорадо, отделение компании Xcel Energy, на сегодня имеет наибольшую в стране долю ветровой энергии в структуре производства электроэнергии – почти 15 %. Она пришла к выводу, что может ввести ветровое электричество в свою энергосистему без создания дополнительных резервных мощностей, если изменит практику управления другими источниками электроэнергии, в том числе угольными электростанциями. Но Колорадо, в отличие от многих других штатов, располагает качественными ветровыми ресурсами, причем неподалеку от основных населенных пунктов штата.

Существует и еще одна проблема – противодействие защитников окружающей среды. Большинство природоохранных организаций выступают в поддержку ветровой энергии, но есть и такие, которые выступают против. Они не хотят, чтобы ветропарки строились на федеральных землях и в районах с первозданной природой. Против ветропарков зачастую выступают и местные жители, которым не нравится, что ветровые установки портят вид, а их лопасти издают неприятный звук.

Противодействие строительству ветропарков со стороны местных жителей проявляется во многих странах мира. В Германии общественность в целом положительно относится к ветрогенераторам, а вот в Великобритании – нет. В Соединенном Королевстве, располагающем лучшими ветровыми ресурсами в Европе, противодействие строительству ветропарков на суше очень сильно. «Я пять лет пытался реализовать проект в Великобритании, – сказал один европейский специалист по ветропаркам. – Это был сущий ад»³².