Вятърни турбини

Въведение



В целия свят през 2015г са инсталирани 63ГВ мощности от вятърни електроцентрали - ВяЕЦ, при което общо те достигат 433ГВ. Само в Китай инсталираните мощности вече са достигнали 145ГВ, в САЩ 74ГВ, в Германия 45ГВ и т.н.

В Европейския съюз през 2015г са инсталирани 12.8GW мощности за вятърна енергия с което те са нарастнали общо до 142 GW. През 2015г в Европа са произведени реални 281,847 ГВч ток от вятър, което е 8.29% от всичкия ток За 2015г АЕЦ Козлодуй е произвел 14,305 ГВч ток, или Европа е произвела за 2015г от вятър 19.7 пъти повече ток отколкото АЕЦ Козлодуй или колкото от 40 ядрени реактора хилядника. Вижда се, че вятърната енергия е заела вече съвсем сериозно място в производството на ток, като делът й нараства всяка година по експонента.

Горните данни са взети от ENTSO-Е, европейската организацияа на националните електроразпределителни оператори, в която членуват 34 страни. Тези данни са много по-точни и обективни от данните на бюрократите от Евростат както и на много асоциации за вятърна енергия, които предпочитат да говорят за мощности, а не за реално произведен ток. От тези данни може да изчислим и какъв процент от максималната мощност на ВяЕЦ е използван за генериране на произведения ток или тъй наречения "capacity factor". Това не е к.п.д. което определя отношението на изходната към входната мощност на една генерираща система, а коефициент който посочва колко ток може да се произведе нормално за една година при инсталирана мощност примерно от 100МВ. За АЕЦ и ТЕЦ, "capacity factor" зависи от спиранията им за поддръжка и е към 85%. За ВяЕЦ "capacity factor" зависи от конструкцията на вятърната турбина и най-вече от наличния вятър.

Нека приемем, че средната инсталирана мощност в Европа за 2015г е била 142ГВ - 12.8ГВ / 2 = 135.6ГВ. За 8766 часа в годината тази мощност може да генерира максимално 135.6 * 8766 = 1188669.6ГВч ток, а е генерирала реално 281847 ГВч. При което за "capacity factor" на ВяЕЦ в Европа за 2015г получаваме 281847 / 1188669.6 *100 = 23.7%. Това означава, че 100МВ мощности от АЕЦ или ТЕЦ се равняват на около 300-350МВ мощности от ВяЕЦ. Това подтиква и лобистите на вятърна енергия да сравняват винаги мощности на централи работещи с различни енергийни източници вместо произвеждения ток от тях, за да поддчертаят бурното развитие на ВяЕЦ. Вятърната енергия вече се е наложила и е твърде ефективна и конкурентноспособна и не се нуждае от изкривяване на фактите за нея.

В България за 2015г инсталираните мощности от ВяЕЦ са 691.2 МВт като няма инсталирани нови мощности. Произведената електроенергия от тях е 1436ГВч. Тъй като за 8766 часа в годината инсталираните мощности могат да произведат при максимална мощност 691.2 * 8766 = 6059059.2МВч, то получаваме че (1436000 / 6059059.2) *100 = 23.7% Или в България за 2015г. capacity factor за ВяЕЦ е бил по официални данни 23.7%, точно колкото и в Европа. По-новите турбини реализират известно подобрение на този процент. Това е добре да се знае, тъй като производителите на турбини и лобисти на ВяЕЦ често го завишават твърде много.

При средно генериран ток от 1MWp фотоволтаични панели за България 1250МВч, може да кажем, че "capacity factor" за ФЕЦ у нас е 1250/8766 *100 = 14.3% или 100МВ ВяЕЦ генерират ток, колкото 23.7/14.3 = 167MWp ФЕЦ.

През 2015г в света са пуснати 63ГВ ВяЕЦ, а за периода от 2004г до 2013г са пуснати 24.6ГВ АЕЦ. Това означава, че новите мощности само за последната година от ВяЕЦ могат да произвеждат ток почти колкото всичките нови мощности от АЕЦ пускани за десетилетие.

Добри са вече новините и за цената на вятърната енергия и е време хората да се разделят с предубеждението, че тя е скъпа. У нас тя е вече между 104 и 148лв. на мегаватчас. На много хора, на които е втълпявано с години, че токът от АЕЦ е най-евтин и на тези, които знаят, че ДКЕВР плаща за тока от АЕЦ Козлодуй по 4.2ст./КВч, това се вижда много скъпо. АЕЦ Козлодуй обаче е отдавна с изплатени инвестиции, и не е коректно да я сравняваме с каквито и да е нови мощности в енергетиката. Няма как вече да се изграждат нови мощности в България, които да произвеждат ток по-евтин от 100лв/МВч. Това важи още повече за един евентуален нов 1000 мегаватов реактор в Белене или Козлодуй, чийто ток би бил над 220лв/МВч. Коректно е да сравняваме само нови мощности от един тип с нови мощности от друг тип.

За 2014г в Lawrence Berkeley National Laboratory са изчислили, че за големите турбини средната цена е била около 1 милион евро/МВ с инсталирането им. Цената на най-новите ядрени реактори нараства до 6.5 милина евро/МВ, а цената на фотовотаиците спада до 0.7 или:

АЕЦ - струва 6.5 млн. евро и при 85% полезна мощност генерира 7500Мвч/год
ФЕЦ - струва 0.7 млн. евро и при 14.3%% полезна мощност генерира 1250Мвч/год
ВяЕЦ - струва 1.0 млн. евро и при 24% полезна мощност генерира 2100МВч/год.

като строежът на АЕЦ продължава много дълго и с много финансови рискове, започва да се изплаща след доста години и има повече разходи за гориво и поддръжка. Вижда се, че при първоначална инвестиция от един милион евро, в България през 2015г могат да се произвеждат на година чрез нов АЕЦ 1150МВч, с ФЕЦ към 1800МВч ток, а с ВяЕЦ 2100МВч.


С изградените 691 МВт мощности от вятър България е някъде в средата на статистиките, пред държави като Унгария, Чехия и дори Норвегия и Швейцария, но доста след Дания, Германия, Австрия и т.н. Има много проекти за нови мощности у нас, но хората не са склонни да ги приемат, тъй като те биха вдигнали цената на тока, а в момента България не се нуждае от нови енергиини мощности.