Белорусская ветроэнергетика. Реалии и перспективы

Согласно мировой практике, типоряд ВЭУ В12 и В14 по номинальной мощности соответствует диапазону от 1 кВт до 1,5 МВт. При этом ВЭУ В12 для континентального базирования в Европе обладают диапазоном номинальной рабочей скорости ветра в центре ветродвигателя от 12 до 14 м/с, а ВЭУ В14 прибрежного и морского базирования имеют такую номинальную скорость более 14 м/с. Определен также типоряд ВЭУ В6, В8, В10 на соответствие ветровым климатическим зонам, характерным для равнинно-холмистой местности. Для типоряда ВЭУ В6, В8, В10 на уровне оси ветродвигателя номинальная рабочая скорость ветра соответственно распределяется в диапазонах 6-8 м/с, 8-10 м/с и 10-12 м/с. Работы по оценке технического ветроэнергетического ресурса Беларуси выполнены совместно НПГП «Ветромаш», РУП «Белэнергосетьпроект» и Госкомитетом по гидрометеорологии.

Эти карты, являясь основной частью Ветроэнергетического атласа Беларуси, в достаточной мере обосновывают по региональным признакам возможности  практической реализации возведения ВЭУ и ВЭС на территориях страны в целом и каждой области

Согласно исследованиям  отечественных энергетиков и  климатологов, ветроэнергетические  ресурсы нашей страны по электрическому потенциалу оцениваются в 223,6 млрд. кВт. Ч . Значит, несмотря на изменчивость ветра, правильное территориальное распределение ветроэнергетического оборудования, совмещенного, например, с тепло- и гидроэлектростанциями, может существенно уменьшить, если не заместить полностью, импорт энергии.

Наличие в Беларуси значительных ветроэнероресурсов было подтверждено результатами исследований, проведенных в 1996-1998 гг. специалистами Госкомгидромета, НПГП "Ветромаш" и ГП "Белэнергосетьпроект". При среднегодовой скорости ветра в Беларуси, равной 4,3 м/с, на четверти пригодной для ветроэнергетики территории местами она значительно превышает 5 м/с, что удовлетворяет мировым требованиям коммерческой целесообразности внедрения ветротехники. Выборочные обследования показали: имеются места, подходящие для установки ветроагрегата, где среднегодовая скорость ветра достигает даже 6-8 м/с. Наиболее эффективно вет-ротехнику можно использовать в зонах со среднегодовыми фоновыми скоростями выше 5 м/с: на возвышенных равнинах большей части севера и северо-запада, в центральной зоне Минской области, включая прилегающие к ней районы с запада, на Витебской возвышенности.

Для развития белорусской  ветроэнергетики имеются необходимые  начальные научно-технические документы: ветроэнергетический атлас

(разработчик  - институт "Белэнергосетьпроект") и ветроэнергетический банк данных (разработчик - НПГП "Ветромаш"). В указаны конкретные пункты, где можно монтировать импортное ветроэнергетическое оборудование (к сожалению, своей пригодной для эффективного использования ветротехники в Беларуси нет). С помощью можно с высокой достоверностью оценивать технико-энергетические параметры ВЭУ и ветроэнергетических станций (ВЭС), а также энергетический потенциал мест эксплуатации ветротехники.

Важно, что Беларусь может покрыть до 50% своей потребности  в энергии, используя только 10% пригодной для ветроэнергетических целей территории. В целом на ней выявлено 1840 площадок, на которых можно установить более 8 тыс. ВЭУ мощностью 250 кВт и выше.

Расчеты и натурные измерения подтвердили надежность прогноза высокого энергетического потенциала Беларуси.Использование только 1% пригодной для внедрения ВЭУ территории страны уже в 2005 г. позволило бы получить от ветроэнергетики около 3 млрд кВт.ч электроэнергии. При условии использования 25% времени года для выработки такого количества энергии потребуется до 2 тыс. ВЭУ мощностью от 250 до 1500 кВт. В этом случае ежегодно было бы сэкономлено до 1 млн. тонн жидкого топлива.

Указанные в  ветроэнергетическом атласе площадки предназначены для внедрения  ветротехники, которая широко используется в мировой ветроэнергетике для различных целей. В основном это гряды холмов высотой от 20 до 80 м, где фоновая скорость ветра может достигать 5-8 м/с, и где на каждой площадке можно разместить от 3 до 20 ВЭУ с номинальной рабочей скоростью ветра 12-15 м/с. На остальных территориях каждое внедрение должно предваряться детальным обследованием места установки ВЭУ.

7. Экономические вопросы, связанные с внедрением и эксплуатацией ветротехники

Одна из причин скептического отношения к ветроэнергетике  кроется в том, что она не бесплатна, а требует определенных единовременных затрат. Здесь надо обратить внимание на следующее. С ростом мощности ветроагрегата удельный показатель стоимости серийных ВЭУ снижается вплоть до мощности, равной 80 кВт. Дальнейшее заметное снижение затрат на 1 кВт установленной мощности характерно для очень мощных ВЭУ. Примерная стоимость серийной ВЭУ мощностью 6 кВт составляет 7,2 тыс. USD, 60 кВт-60тыс. USD, 500 кВт-450 тыс. USD. ВЭУ мощностью 1500 кВт стоит 1200 тыс. USD.

Срок окупаемости ветротехники мощностью от 250 до 1500 кВт при поставке энергии в централизованные электросети составляет не более 5 лет, если ВЭУ правильно подобраны и размещены с учетом условий эксплуатации и климатических характеристик (параметры рельефа, степень открытости ВЭУ на рельефе, высота ее опоры и т.п.). Что касается маломощных ВЭУ, то их целесообразно применять в основном локально для конкретных технологических целей.

Немалая доля рекомендуемых  для размещения ветротехники площадок на территории Беларуси-это возвышенности, холмы, места вблизи больших водных массивов, где часто отсутствуют потребители энергии. Строительство коммуникаций для этих площадок потребует дополнительных затрат, что вряд ли может быть экономически оправданным. В то же время жилые массивы, промышленные и перерабатывающие сельхозпродукцию предприятия располагаются в комфортных "маловетреных" климатических зонах Беларуси. Естественно, ВЭУ, соответствующие по технико-экономическим показателям таким условиям эксплуатации, будут дороже.

Маркетинговые исследования, проведенные специалистами Международной академии экологии, показали, что сроки окупаемости ветротехники сопоставимы со сроками окупаемости малых гидроэлектростанций.

Масштабное  развитие белорусской ветроэнергетики  потребует, разумеется, соответствующих маркетинговых исследований, организации сферы обслуживания, строительных работ, монтажа, наладки и ремонта ветротехники. Это приведет к созданию новых рабочих мест, более-менее равномерно распределенных по территории страны.

Понятно, что этапы внедрения ветротехники, начиная с проектирования и завершая сдачей в эксплуатацию, должны регламентироваться стандартами, строительными нормами и другими нормативно-техническими документами и рекомендациями. К сожалению, после завершения в 1998 г. разработки ветроэнергетического атласа и ветроэнергетического банка данных каких-либо иных нормативных документов этой тематики не появилось.[22]

8. Планы развития ветроэнергетики Беларуси.

Для первоначального  этапа развития ветроэнергетики  Беларуси определены 1840 площадок для строительства как одиночных ВЭУ, так и ВЭС с потенциалом более 200 млрд. кВт/ч. Выявленные на территории Беларуси площадки под ветроэнергетику — это, в основном, гряды холмов высотой от 20 до 80 м с фоновой скоростью ветра 5 м/с и более, на которых можно возвести от 5 до 20 ВЭУ. Каждому внедрению должно предшествовать детальное обследование места строительства ВЭУ. Невыполнение условий по результатам обследований приведет к значительным ошибкам в оценке выработки энергии. При выборе конкретных образцов ВЭУ необходимо дополнительно учитывать ряд факторов, связанных с величиной фактического ветроэнергетического ресурса в месте непосредственного размещения ВЭУ. К таким факторам относятся: абсолютная высота местности, высота возвышения площадок и их открытость, отдаленность предполагаемого места размещения ВЭУ от потребителя и особенно от линий электропередачи, в т.ч. от трансформаторных подстанций и т.п. Выборочные обследования зон опытной эксплуатации ветротехнического оборудования на территории Беларуси показали, что при оптимальном выборе строительной площадки для возведения ВЭУ (на возвышениях и открытой местности, на берегах водных массивов и т.п.) окупаемость ВЭУ при среднегодовой скорости ветра 6-8 м/с укладывается в срок около 5 лет. Наиболее эффективно обеспечивается использование современной зарубежной ветротехники на территориях зон со среднегодовыми фоновыми скоростями не ниже 4,5 м/с на холмистом рельефе. К таким регионам относятся: возвышенные районы большей части севера и северо-запада Беларуси, центральная зона Минской области, включая прилегающие с запада районы, Витебская возвышенность. Местами на обследуемых территориях возможно обнаружение не выявленной ранее энергоэффективной холмистости, а также других энергоэффективных площадок для строительства не только мощных ВЭУ, но и ВЭС (например, в продуваемых долинах большой протяженности, вблизи крупных водных массивов, на высоких откосах и т.п.).

Исходя из ветроэнергетического потенциала только в Минской области  насчитывается 1076 строительных площадок под размещение на каждой от 3 до 10 ВЭУ континентального базирования мощностью до 1000 кВт. Среднегодовая выработка только 10% этих ВЭУ в статистическом распределении времени работы в номинальном режиме от 2500 до 3300 часов в год на срок эксплуатации установок составляет около 2676 млн. кВт/ч. Соответственно среднегодовая экономия жидкого топлива составит более 800 тыс. тонн. Сроки окупаемости капитальных вложений в ветротехнику сопоставимы со сроками окупаемости малых гидроэлектростанций, парогазовых и газо-мазутных электростанций и значительно ниже данных сроков для угольных, атомных и дизельных электростанций. По завершении срока окупаемости затраты на эксплуатацию ВЭУ неизмеримо ниже аналогичных затрат для электростанций, работающих на жидком, газообразном, твердом и ядерном топливе, т.к. не нуждаются в поставках ископаемых источников энергии. Следует учитывать, что ветроэнергетическая отрасль за счет каждой ВЭУ начинает вырабатывать энергию немедленно после монтажа и при этом не требует гигантских единовременных капитальных вложений, также как и концентрированных вложений при заменах по завершении сроков эксплуатации каждой отдельной ВЭУ. Основными препятствиями к развитию ветроэнергетики в Беларуси, как путем внедрения зарубежной ветротехники континентального базирования, так и посредством организации производства собственных ВЭУ остаются проблемы финансирования работ по созданию ВЭУ и ВЭС, тарифной и налоговой политики, отсутствия льгот при закупке и эксплуатации ветроэнергетического оборудования, стандартизации и сертификации продукции.

9. Методика использования средств обучения

Процесс обучения представляет собой функционирующую  дидактическую систему, в которой  задействованы все компоненты педагогической системы.

Технические средства обучения – это комплексы аппаратуры с методическим обеспечением, применяемые в процессе обучения для предъявления и обработки информации с целью повышения эффективности усвоения учащимися знаний, умений и навыков

Методически грамотное  применение средств обучения повышает эффективность учебного процесса.

Технические средства обучения занимают особое место среди  других средств обучения. Они оказывают  наиболее сильное обучающее воздействие, так как обеспечивают наглядность, достоверность, позволяют проникать в сущность процессов и явлений, раскрывают их в развитии и динамике. Экранно-звуковые средства представляет собой синтез научного изложения фактов, событий, явлений и элементов искусства, поскольку отображение жизненных явлений совершается художественными средствами. Воздействуя на органы чувств комплексом красок, звуков, словесных интонаций, экранно-звуковые средства вызывают многообразные ощущения, которые анализируются, сравниваются, сопоставляются с уже имеющимися представлениями и понятиями.

При проведении занятия используется такой вид демонстрационной аппаратуры как мультимедийный проектор. Проекторы, в основе которых лежит технология цифровой обработки света, обычно называются мультимедиа-проекторами в отличие от более традиционных – жидкокристаллических. Структура изображения при этом практически незаметна из-за очень малых расстояний между микрозеркалами. Изображение может быть как неподвижным, так и движущимся и сопровождаться звуком.

В проекторе  предусмотрена вступительная видеопрограмма с показом основных функций и режимов работы, помогающая подготовиться к демонстрации изображений.

Для того чтобы  управлять процессом обучения на различных этапах, преподаватель  должен постоянно иметь сведения о том, как учащиеся воспринимают и усваивают учебный материал. Эти сведения можно получить лишь в том случае, если систематически осуществлять контроль над деятельностью учащихся на протяжении всего периода обучения. Проконтролировать деятельность учащихся можно лишь при наличии специальных контролирующих программ, которые получили название тестов.

Если результаты контроля зафиксировать, то эти данные можно будет использовать на следующем  занятии для корректировки обучения отдельных учащихся. Поэтому контроль и регистрация результатов обучения имеет важное значение для управления системой [].

1. Описание работы мультимедийного проектора

При проведении занятия используется такой вид  демонстрационной аппаратуры как мультимедийный проектор. Проекторы, в основе которых  лежит технология цифровой обработки  света, обычно называются мультимедиа-проекторами в отличие от более традиционных – жидкокристаллических. Мультимедиа-проекторы могут демонстрировать генерируемое компьютером изображение очень высокого качества, вплоть до режима SVGA. Структура изображения при этом практически незаметна из-за очень малых расстояний между микрозеркалами. Изображение может быть как неподвижным, так и движущимся и сопровождаться звуком.

Проектор снабжён  пультом дистанционного управления, который позволяет быстро, нажатием одной кнопки вызвать нужную функцию. Пульт обеспечивает также доступ к экранному интуитивному управлению – вызывается с помощью встроенной в пульт мыши.

Дистанционное управление включает также встроенную лазерную указку и широкоугольный ТВ-приёмник, который предоставляет учителю  возможность управлять проектором, находясь в любом месте помещения.

В проекторе предусмотрена вступительная видеопрограмма с показом основных функций и режимов работы, помогающая подготовиться к демонстрации изображений.