Строительство ветряной электростанции под ключ — EPC контракты

• Строительство дорог, площадок и фундаментов ветроэлектростанции
• Фундамент и платформа для ветрогенераторов
• Работы по монтажу ветрогенераторов
• Монтаж электрооборудования ветряной электростанции
• Строительство ветряной электростанции: сколько это стоит?
• Строительство ветряных электростанций в России и за рубежом: EPC-контракт

Растущий интерес к возобновляемым источникам энергии делает ветряные электростанции все более популярной и ценной возможностью для производства энергии.

Помимо крупных предприятий, строительство ветроэлектростанций может осуществляться для нужд небольших заказчиков, фермерских хозяйств и даже частных лиц.

Наша компания совместно с партнерами предлагает полный спектр услуг и современные решения для вопросов, связанных с эффективным использованием возобновляемых источников энергии (ВИЭ).

Мы специализируемся на подготовке и реализации инвестиционных проектов, вопросах связанных с финансированием и строительством ветроэлектростанций в России, странах ближнего и дальнего зарубежья.

Работы по строительству ветряной электростанции (ВЭС) включают следующие этапы:

• Строительство подъездных путей и расчистка территории.
• Строительство основных зданий и сооружений для работы электростанции.
• Заливка фундаментов, доставка и монтаж выбранных ветрогенераторов.
• Монтаж линий среднего / низкого напряжения, оптоволоконной связи и др.
• Строительство электрической подстанции ВЭС.
• Испытания и ввод в эксплуатацию.

В сферу услуг инжиниринговых компаний входят проектные работы, выполнение административных процедур, получение необходимых разрешений, проведение формальных и юридических мероприятий, выполнение строительно-монтажных работ и испытаний.

Такая компания обеспечивает профессиональное управление проектами, а также осуществляет надзор за инвестиционными проектами с привлечением ведущих отраслевых экспертов.

Строительство дорог, площадок и фундаментов ветроэлектростанции

Перед началом земляных работ важно обследовать грунт и оценить климатические и топографические особенности района строительства, так как неучтенные внешние факторы могут стать причиной задержек и удорожания работ, а иногда приводят к срыву ветроэнергетического проекта.

На стадии земляных работ и заливки фундаментов будет привлечена тяжелая техника, которой необходимо наличие соответствующих подъездных путей к стройплощадке.

В некоторых местах, таких как пересечения дорог или водные преграды, потребуется согласование строительных работ с владельцами или местными властями условий, на которых будет разрешена реализация проекта, и как это повлияет на работу.

Детальные геотехнические исследования, проводимые на площадке, позволяют точно определить характеристики местности и сделать окончательный вывод о безопасности (целесообразности) проведения дальнейших работ.

В любом случае, инженеры стремятся сделать ветроэлектростанцию как можно компактнее, чтобы свести к минимуму площадь для строительства.

Для этого на стадии проектирования выбирается рациональная компоновка объекта и разрабатывается оптимальный план расположения подстанций, дорог, линий связи и электропередач.

Дороги и подъездные пути

Подъездные пути к ветропарку должны быть оборудованы таким образом, чтобы тяжелый транспорт мог беспрепятственно добраться до расположения ветряных турбин, особенно на последующих этапах эксплуатации и ремонта.

В связи с этим существуют четкие требования к подъездным путям ветряных электростанций. Это касается несущей способности, устойчивости откосов и др.

Перед строительством дороги грунт должен быть подготовлен должным образом. В частности, производимая тщательная отсыпка в несколько слоев позволит выдержать нагрузки, если доставка ветрогенераторов осуществляется автомобилями.

Обычно отсыпка выполняется слоем природного гравия толщиной в несколько сантиметров, затем укладывается второй слой искусственного гравия, чтобы придать грунту необходимую прочность.

Другое требование, которое необходимо соблюдать, относится к ширине дорог, поскольку строительство и модернизация ветроэлектростанций предполагают доставку специальных грузов на крупногабаритном транспорте с большим радиусом разворота.

Длина лопастей ветряных турбин может превышать 50 м, поэтому транспортные средства, перевозящие эти компоненты, могут столкнуться с трудностями при поворотах на дорогах. По этой причине устанавливаются значения радиуса кривизны, которые подходят для проезда крупногабаритных транспортных средств.

Эти два значения, ширины и радиуса подъездных путей, связаны в некоторых таблицах, которые определяют значение одной переменной по отношению к другой.

Уклон дороги является еще одним важным моментом, который следует учитывать при строительных работах, поскольку достаточно тяжелые транспортные средства обычно испытывают трудности при движении по местности с крутыми уклонами.

В связи с этим установлены определенные требования, которые должны строго соблюдаться при проектировании.

Максимальный уклон дорог составляет около 14-17%, что необходимо для бетонирования или же асфальтирования грунта — уклон также влияет на сцепление между поверхностью и транспортным средством.

Эти значения являются ориентировочными, поскольку точные параметры дороги будут определены в зависимости от особенностей проекта. Инженеры готовы оказать любые услуги по проектированию и предоставить вам профессиональные консультации на любом этапе реализации проекта.

Фундамент и платформа для ветрогенераторов

Ветряные турбины после их установки будут выдерживать значительные нагрузки, которые могут ставить под угрозу устойчивость и целостность конструкции.

Вот почему фундаменты ветрогенераторов проектируются, чтобы выдерживать условия конкретного участка.

Для правильного расчета фундамента под каждым ветрогенератором необходимо провести геотехническое исследования каждого участка. На данном этапе наши инженеры определяют состояние грунта под фундаментом и адаптируют его к конкретным условиям.

Например, специалисты могут обнаружить на площадке мягкий грунт или, наоборот, натолкнутся на твердую скальную породу с высокой несущей способностью.

Эти и другие аспекты необходимо учитывать при проектировании фундамента, обеспечивающего устойчивость конструкции.

Фундаменты для ветрогенераторов разделяют на две группы:

• Поверхностные фундаменты, которые поддерживаются поверхностными слоями грунта: используются, если грунт имеет достаточную несущую способность или фундаменты несут относительно небольшие нагрузки.

• Глубокие фундаменты, которые заливаются на значительную глубину: если конструкции придется выдерживать более высокие нагрузки, увеличивается пространство для распределения возникающих напряжений.

В фундаментах второго типа используют сваи, удлиненные бетонные элементы, которые погружаются в землю и обеспечивают большую устойчивость конструкции к возможным напряжениям растяжения, сжатия, трения или изгиба.

Свайные фундаменты применяют для грунтов, имеющих низкую несущую способность. Это техническое решение помогает избежать экстремальных нагрузок, которые могут привести к разрушению конструкции в процессе эксплуатации ветрогенераторов.

Поверхностный фундамент с большой площадью контакта с грунтом обычно используют для поддержания веса башни, лопастей и гондолы. Большая площадь нужна для противодействия изгибающим силам, возникающих из-за воздействия ветра на ветряную турбину.

При заливке фундаментов для ветрогенераторов преимущественно используется прочный железобетон, основной материал для строительства объектов такого рода.

Геометрия береговых фундаментов варьирует в зависимости от многих факторов.

Обычно инженеры предпочитают круглую геометрию, которая оптимизирует расходы материала, и многоугольные (гексагональные или восьмиугольные), которые имеют значительную площадь соприкосновения и хорошо поглощают возникающие напряжения.

Другим преимуществом, обеспечиваемым многоугольными опорами, является уменьшение потребности во внутренних усиливающих элементах, так как чем больше количество сторон, тем меньшее количество материала необходимо для указанного усиления.

Платформы ветроэлектростанции представляют собой специально оборудованные площадки, которые расположены рядом с ветряной турбиной.

На платформах монтируется значительная часть оборудования, необходимого для эксплуатации турбины.

Платформы — это полигональные пространства (обычно квадратные или прямоугольные) с размерами сторон от 20 до 50 метров.

В процессе строительства используют тяжелые краны, которые монтируют отдельные части турбины, трансформаторы и др. Вокруг платформы оборудуются широкие подъездные пути и места для складирования материалов.

Работы по монтажу ветрогенераторов

После подготовки стройплощадки и поставки необходимых компонентов для выполнения монтажа строительная бригада выполняет работы по монтажу ветрогенератора.

Работы включают в себя:

• Монтаж секций башни.
• Установка гондолы на башне.
• Сборка лопастей, образующих ротор.
• Установка ротора на ветрогенератор.

Первым и главным условием в этих работах, как и в большинстве других, является соблюдение установленных стандартов безопасности при сборке ветряных турбин, особенно в тех случаях, когда большая часть операторов работает в условиях риска из-за значительного веса компонентов и большой высоты.

Большое внимание уделяется правильному планированию стройплощадке.

Все материалы и компоненты должны быть расположены рациональным образом, обеспечивая строителям беспрепятственный доступ и минимизируя время перемещения крана и спецтехники.

Для монтажа ветрогенератора потребуются два крана.

Основной кран будет переносить оборудование на протяжении всего процесса. Вспомогательный кран используют только для удержания монтируемого компонента в момент сборки, чтобы основной кран мог перевести его из горизонтального положения на платформе в вертикальное положение монтажа.

Слаженная работа крановщиков и других специалистов критически важна при соединении секций башни и монтаже ротора, поэтому наша компания тщательно выбирает персонал для выполнения строительно-монтажных работ на высотных объектах.

Нижняя часть башни будет установлена первой. Она является точкой контакта между фундаментом и ветрогенератором. Способ соединения этих двух элементов — толстый наконечник в основании, который может фиксироваться болтами.

Аналогичным образом соединяются остальные секции башни ветрогенератора до завершения монтажа, но с каждым разом работы ведутся на все большей высоте.

Следующим шагом будет сборка гондолы, которую поднимают краном, где квалифицированные монтажники закрепят ее на башне.

После этого осуществляется сборка лопастей ротора на втулке, которая производится на земле, также с помощью двух кранов.

Строители вводят болты каждой лопасти в ступицу, фиксируя их и собирая полный ротор. Как только это будет сделано, готовый ротор поднимают с помощью кранов и располагают его вертикально для установки на гондолу.

Несмотря на кажущуюся легкость лопастей и простоту монтажа, в действительно сборка крупногабаритной плоской конструкции на земле представляет большие трудности даже для опытных специалистов. Ограниченное пространство на стройплощадке и сложные орографические условия не позволяют свободно разместить ротор на земле.

Вот почему некоторые производители внедряют системы blade to blade, благодаря которым ступица может быть установлена на гондоле без лопастей, чтобы затем индивидуально установить лезвия на высоте благодаря специальному инструменту, который позволяет лопастям поворачиваться для облегчения сборки.

Это может быть оптимальным решением для небольших стройплощадок, которое позволяет собирать большие ветряные турбины в сложных условиях.

Следует отметить, что каждый из способов монтажа ветрогенераторов должен выполняться в строгом соответствии стандартным требованиям в интересах обеспечения безопасности работ.

Например, высота между стрелой крана и перевозимым грузом должна соответствовать нормативам, чтобы избежать ударов в результате порывов ветра. Кроме того, все компании обязаны использовать только сертифицированные компоненты, машины и оборудование, которые доказали свою пригодность для конкретных целей.

Монтаж электрооборудования ветряной электростанции

Электрическая инфраструктура ветряной электростанции будет состоять из нескольких типов объектов, таких как повышающие трансформаторы, линия среднего напряжения, которая будет передавать энергию на подстанцию, метеорологические станции для сбора данных о ветре и линии связи для систем управления и защиты.

Трансформаторы ветряных турбин

Как правило, трансформаторы располагаются возле основания ветротурбины.

Оборудование для преобразования тока будет включать собственно трансформатор для повышения напряжения от ветрогенератора, оборудование для сетей среднего и низкого напряжения, а также защитные устройства (предохранители).

Этот комплекс электрооборудования наиболее рационально располагать в изолированных шкафах возле основания башни. Такие шкафы должны иметь вентиляцию и две двери для обслуживания, одну для кабин и шкафов, а другую для трансформатора.

Линии среднего напряжения

Прокладка линий среднего напряжения от ветрогенераторов всегда осуществляется под землей через траншеи, где кабели будут защищены при помощи кабель-каналов.

Размер траншеи зависит от количества кабелей, но обычно они имеют глубину чуть более одного метра и до полуметра в ширину. Заземляющий кабель будет уложен в нижней части траншеи, а слой грунта от раскопок будет распределяться по нему.

Сверху можно укладывать слой речного песка, по которому будут проходить кабели среднего напряжения.

Над ними укладывается следующий слой речного песка и ряд из сборных плит, которые будут действовать как механическая защита от повреждений кабеля.

После строительства линии среднего напряжения прокладываются вспомогательные оптоволоконные кабели с защитными плитами, заканчивая заполнением траншеи землей до уровня земли и соответствующей сигнализацией, чтобы предупредить о наличии кабелей.

В случаях, когда траншеи пересекают дороги и другие препятствия, используются специальные трубы для более надежной защиты кабеля. Иногда их приходится еще бетонировать, если зона предназначена для движения транспортных средств.

Кабели среднего напряжения соединяют шкаф ветрогенератора со входом на повышающую подстанцию, начиная от входа в шкаф, и заканчивая защитными элементами подстанции.

Заземление ветряных турбин состоит из системы медных колец, прикрепляемых к арматуре фундамента при бетонировании. При строительстве также подключаются кабели заземления низкого и среднего напряжения и любой металлический элемент, который потенциально способен нести опасный высокий уровень напряжения.

Метеорологические вышки

Метеорологические башни представляют собой контрольные сооружения, которые требуют установки до начала строительных работ.

Они отвечают за все измерения парка, калибровку и проверку данных, определяя необходимые параметры для связи и эксплуатации вспомогательного оборудования ветроэлектростанции.

При строительстве метеорологических вышек выполняется большой объем земляных работ по оборудованию траншей для прокладки оптоволоконных кабелей, а также устанавливается источник питания для всего комплекса электрического оборудования.

Строительство ветряной электростанции: сколько это стоит?

В прошлом году Европейская ассоциация ветроэнергетики WindEurope подсчитала, сколько стоит строительство ветряной электростанции под ключ.

Уже который год наблюдается явное поступательное снижение средней стоимости инвестиций в ветропарки, причем как в наземной, так и в морской ветровой энергетике.

WindEurope подсчитала, что строительство наземных ветропарков обойдется инвестору в среднем около 1,4 миллиона евро за 1 мегаватт установленной мощности по сравнению со стоимостью порядка 2 миллионов евро в 2015 году.
 
Стоимость строительства оффшорных ветропарков также значительно снизилась на фоне интереса инвесторов из ЕС и США к этому неисчерпаемому источнику энергии. Поскольку такие электростанции не занимают ценных сельскохозяйственных земель, данное направление наиболее активно развивается по всему миру.

В настоящее время средняя стоимость оффшорной ветряной электростанции составляет меньше 2,5 миллионов евро за 1 МВт по сравнению с 4,5 миллионами евро в 2015 году.

WindEurope подчеркивает, что сокращение инвестиционных затрат теперь позволяет строить гораздо более мощные ветряные электростанции при тех же суммах вложений, которые были зафиксированы в ветроэнергетическом секторе несколько лет назад.

В 2018 году общий объем инвестиций на европейском рынке ветроэнергетики составил 27 миллиардов евро.

Только за этот год в ЕС были приняты окончательные инвестиционные решения по строительству ветряных электростанций общей мощностью 12,5 ГВт.

Наибольшие инвестиции в ветроэнергетику в последние годы приходятся на Великобританию, где особенно активно строят оффшорные ветропарки.

На втором месте Швеция, где в настоящее время наземные ветряные электростанции более востребованы.

WindEurope отмечает, что средиземноморские страны, а также страны Центральной и Восточной Европы, в 2018 году были ответственны за 4% общеевропейских инвестиций в ветроэнергетику. В то же время Европейская ассоциация ветроэнергетики подчеркивает возрождение активности на ветроэнергетических рынках Испании и Польши.

Очевидно, эта перспективная технология будет распространяться по мере того как строительство ветропарков будет становиться дешевле и доступнее.

Топ-10 стран по общей установленной мощности ветряных электростанций в 2019 году:

Страна	Установленная мощность, МВт
Китай	236400
Соединенные Штаты	105460
Германия	61350
Индия	37500
Испания	25800
Великобритания	23510
Франция	16640
Бразилия	15450
Канада	13410
Италия	10500

Строительство ветряных электростанций в России и за рубежом: EPC-контракт

Мы и наши партнеры, осуществляем финансирование и строительство ветряных электростанций по EPC контрактам на протяжении многих лет.

Мы всесторонне занимаемся ветроэнергетикой, от изучения возможностей строительства и до проведения комплексной модернизации и технического обслуживания ветропарков.

Финансирование и строительство ветропарка — это технически и организационно сложный процесс.

Поэтому наиболее разумным решением является сотрудничество с опытным ЕРС-контрактором, для которого ветроэнергетика является специализацией и делом всей жизни.

Богатый опыт в этой области обеспечит быстрое прохождение всего процесса и позволит эффективно использовать энергию ветра для вашего бизнеса в любой точке мира.

Строительство ВЭС имеет смысл тогда, когда территория, на которой они расположены, соответствует условиям для получения ветра соответствующей силы и скорости. Также необходимо обеспечить выполнение санитарных, технических и других норм.

В рамках подготовки к строительству мы проводим ряд экспертных исследований (оценка ветровых ресурсов, экологическая экспертиза), чтобы оценить целесообразность проекта.

Строительство ветропарков требует утверждения условий строительства, принятия плана действий по охране окружающей среды, выполнения условий подключения к электросети, наконец, получения разрешения на строительство от государственных органов.

Также необходимо подготовить проект электростанции и отдельные проекты для электрооборудования или даже дорожный проект.

Мы поддерживаем наших клиентов на протяжении всего процесса подготовки документов, проектов и разрешений, заботясь о беспрепятственной реализации проекта.

Свяжитесь с нашими представителями, чтобы узнать больше.

Стоимость строительства ветряной электростанции

Стоимость строительства ветряных электростанций зависит от многих факторов, включая масштабы проекта, выбранные технологии, удаленность площадки и другие параметры.

Ветряная электростанция (ВЭС) — одна из основ возобновляемой энергетики.

Ее преимущество заключается в том, что он мало загрязняет окружающую среду и не требует значительных эксплуатационных расходов, в то время как недостатками остаются относительно высокая стоимость строительства и непредсказуемость генерации.

В целом, стоимость строительства ветряных электростанций на каждый установленный мегаватт уменьшается с каждым годом благодаря техническим достижениям в производстве ветрогенераторов — наиболее дорогостоящего компонента, на долю которого приходится до 70-80% общих инвестиционных расходов в рамках проекта.

Согласно европейской статистике, в 2015 году каждый МВт новой ветровой мощности на суше требовал 2 миллиона евро, а каждый МВт установленной мощности оффшорных ветроэлектростанций стоил 4,5 миллиона евро.

Уже в 2019 году эти показатели достигли 1,3 миллиона евро и 2,3 миллиона евро соответственно, с очевидной тенденцией к дальнейшему снижению.

По результатам 2019 года Испания стала лидером по строительству новых ВЭС, одобрив решения о реализации в общей сложности 28 инвестиционных проектов со средним объемом инвестиций около 1 миллиона за каждый мегаватт установленной мощности.

ESFC Investment Group, испанская компания, предлагает финансирование и строительство ветроэлектростанций по ЕРС-контрактам в любой точке мира.

Мы с партнерами присутствуем во многих странах мира, предлагая заказчикам комплексное обслуживание, финансирование и кредитование, передовые технологии и беспрецедентный уровень надежности.

Стоимость строительства ветряной электростанции

С момента своего появления сектор ветроэнергетики по всему миру демонстрирует стремительный рост.

К 2050 году установленная мощность ветряных электростанций в 20 раз превысит показатель 2010 года. Этот рост напрямую связан со снижением стоимости строительства ветряных электростанций, в том числе с укрупнением и удешевлением ветрогенераторов, а также вспомогательного электрооборудования.

В настоящее время энергия ветра является второй возобновляемой технологией производства электроэнергии, которая уступает только гидроэнергетике.

В отличие от фотовольтаики, данная технология активно развивается не только в тропических странах, но и по всем развитым странам мира, включая страны ЕС, Великобританию, Канаду и др.

Снижение стоимости мегаватта установленной мощности ВЭС сопровождается значительным увеличением размеров ветрогенераторов. Если в 1990-х годах мощность турбин редко превышала 1 МВт, сегодня мощность новых ветрогенераторов в рамках крупных энергетических проектов обычно составляет 3-5 МВт и более.

Эволюция стоимости строительства и эксплуатации ВЭС определяется рядом факторов.

Для расчета динамики затрат на производство необходимо анализировать следующие моменты:

• Увеличение масштаба строительства.

Более крупные ветряные электростанции и крупное оборудование могут привести к снижению удельных инвестиционных затрат с различным коэффициентом масштабирования для каждой технологии.

• Снижение стоимости технологий.

Поступательное снижение инвестиционных затрат вызвано различными факторами, такими как технологический прогресс и обучение персонала, стандартизация компонентов, усовершенствование конструкции, перенос производственных мощностей в развивающиеся страны.

• Снижение затрат на эксплуатацию.

Это включает опыт управления предприятиями, обучение ремонтных бригад, повышение надежности и ремонтопригодности многих компонентов ветрогенераторов с упрощением их обслуживания.

• Повышение выработки электроэнергии.

Усовершенствование оборудования и повышение времени его доступности в сети ведет к увеличению коэффициентов использования установленной мощности и произведенной энергии.

Приблизительная эволюция финансовых затрат в 2010-2018 годах представлена в таблице ниже*.

Категория расходов (миллионов евро на МВт установленной мощности)	2010	2011	2012	2013	2014	2015	2016	2017	2018
Ветрогенератор	0,81	0,78	0,76	0,74	0,73	0,71	0,70	0,68	0,67
BOS: внутренние электроустановки	0,06	0,06	0,06	0,06	0,06	0,06	0,06	0,06	0,06
Подстанция и линии электропередач	0,18	0,18	0,18	0,18	0,18	0,17	0,17	0,17	0,17
Проектирование и строительные работы	0,10	0,09	0,09	0,09	0,09	0,09	0,08	0,08	0,08
Дополнительные расходы	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02
Общая стоимость строительства	1,17	1,14	1,12	1,08	1,07	1,05	1,03	1,01	1,00
Стоимость эксплуатации	0,06	0,06	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05

* – приблизительная стоимость крупных наземных ветроэлектростанций в миллионах евро на МВт установленной мощности.

Как видно из вышеприведенной таблицы, основной причиной снижения стоимости строительства ветроэлектростанций является удешевление генераторов.

Такие важные компоненты инвестиционных расходов, как электрическая подстанция, линии электропередач, а также инженерное проектирование и строительно-монтажные работы, за последние годы практически не подешевели.

Будущее ветроэнергетики: мультимегаваттные оффшорные проекты и их стоимость

В настоящее время эксперты отмечают две важные тенденции в секторе ветроэнергетики — увеличение размера турбин и строительство оффшорных ветряных электростанций.

Реализация мультимегаваттного ветроэнергетического проекта — это не то же самое, что установка небольшой турбины на 50 кВт для собственного потребления. Стоимость установленного мегаватта мощности в значительной мере зависит от масштабов инвестиционного проекта.

Сегодня средняя стоимость строительства ветроэлектростанции в Европе составляет порядка 1 тысячи евро на каждый кВт установленной мощности для крупных проектов.

Для мелкомасштабных систем этот показатель составляет уже 2-5 тысяч евро на 1 кВт установленной мощности, в зависимости от выбранного оборудования, удаленности стройплощадки и сложности работ.

Последние исследования предполагают, что размеры наземных ветрогенераторов будут увеличиваться. С другой стороны, оффшорные ветряные турбины имеют более высокий потенциал роста, что позволит этому источнику энергии, уже зрелому с технологической точки зрения, продолжить снижение стоимости проектов в обозримом будущем.

Почему компаниям необходимо увеличивать размеры ветряных турбин?

Энергия, производимая ветрогенераторами, прямо пропорциональна площади лопастей. Поэтому больший диаметр ротора означает большую мощность и, следовательно, меньшее число турбин для генерации определенного количества энергии с сокращением затрат на строительство, аренду земли и техническое обслуживание.

Увеличение диаметра ротора и длины лопастей повлечет за собой логистические проблемы, связанные с транспортировкой и монтажом компонентов на строительной площадке. В этом отношении оффшорные ветроэлектростанции являются более перспективными.

Вообще, на суше генераторы не так быстро растут в размерах, на море мы наблюдаем более впечатляющие мощности. Оффшорная ветроэнергетика растет быстрыми темпами благодаря приверженности этой технологии в Германии, Великобритании и Дании.

Сегодня появляются проекты с ветрогенераторами мощностью 10 МВт каждый. Это связано, по крайней мере частично, с простой и дешевой транспортировкой огромных конструкций в прибрежные районы при помощи специальных судов.

Будущее сектора связано со строительством крупных оффшорных ветроэлектростанций на морских побережьях, где ветры постоянные и, следовательно, количество произведенной электроэнергии за определенный период времени, наиболее предсказуемо.

Снижение стоимости строительства — далеко не единственная тенденция, которая наблюдается в данном секторе сегодня.

ВЭС все еще имеют ряд недостатков, которые необходимо устранить в ходе развития технологии и материалов.

Хотя ветрогенераторы не вызывают выбросов вредных веществ, ветряные электростанции оказывают определенное воздействие на окружающую среду. Наиболее очевидное воздействие — это изменение пейзажа, неизбежный аспект. Другой эффект — это смертность птиц от столкновений с лопастями. Оффшорные ветряные электростанции также отрицательно влияют на рыбные запасы.

Эксперты не сомневаются, что эти проблемы будут преодолены в скором будущем без существенного влияния на стоимость.

Благодаря прогрессу в области проектирования ветряных турбин, этот возобновляемый источник сегодня является первым из возобновляемых технологий, и вместе с фотовольтаикой он рассматривается как будущее мировой энергетики.

Структура сметной стоимости строительства ветряных электростанций

Инвестиционные расходы, связанные с проектированием, строительством, эксплуатацией, ремонтом и техническим обслуживанием ВЭС, состоят из целого ряда компонентов.

Четкое понимание каждого из них критически важно для успеха каждого проекта.

Место для строительства ветроэлектростанции является отправной точки для оценки стоимости и экономической целесообразности реализации проекта. Фундамент, тип и размеры ветротурбины и подключение к электросети — все это зависит от выбранного места.

Первоначальные инвестиционные расходы фактически представляют собой те средства, которые требуются при выполнении полного цикла строительства объекта, от чертежа до сдачи в эксплуатацию.

Структура сметной стоимости строительства ветряных электростанций:

• Стоимость ветряных турбин.

В настоящее время затраты, связанные с турбиной, составляют до 70-80% общей стоимости проекта. Это включает стоимость закупки ветрогенераторов и доставки их на стройплощадку, а также работы по сборке и монтажу. Данная стоимость может варьировать в широких пределах. Цена, указанная производителем, является субъективной, так как она может включать только поставку турбин или учитывать общий объем работ, которые необходимо выполнить для их доставки и установки.

• Электрооборудование.

Это оборудование необходимо для подключения ветротурбины к сети. Список включает трансформаторную подстанцию, линии электропередач и иные компоненты, которые также составляют важную часть инвестиционных затрат.

• Строительные работы.

Это любые работы, которые предстоит провести на участке для строительства ветропарка и для подготовки участка. Основные затраты связаны с фундаментом, на который опираются ветряные турбины, строительством дорог и траншеями, предназначенными для прокладки кабелей среднего напряжения.

• Линия среднего напряжения и коммуникации.

Сюда входит стоимость всей проводки, необходимой для подключения ветротурбин, от выхода трансформаторных ячеек до входа на электрическую подстанцию, а также оптоволоконные кабели связи.

• Прочие расходы.

В этом разделе собраны затраты на получение разрешений, инженерное проектирование, изучение объектов, управление проектом, контроль качества и экологические мероприятия.

Естественно, перечисленные расходы зависят от масштабов и особенностей конкретного ветроэнергетического проекта, места, технологий, условий и способа его реализации.

Сколько стоит производство энергии ветра?

Какой источник электрической энергии наиболее выгоден — солнечная энергия или энергия ветра?

Это краеугольный вопрос, который задают инвесторы при поиске инвестиционных возможностей и планировании новых проектов. Этот же вопрос интересует государственные органы при планировании энергетического баланса стран и регионов.

В этом плане приходится учитывать производственные расходы.

Этот пункт включает все затраты, которые придется понести после ввода ветроэлектростанции в эксплуатацию:

• Эксплуатационные расходы. Эксплуатация и техническое обслуживание, необходимые в течение всего срока работы ВЭС, аренда участка, управление проектом, страхование и налоги.

• Затраты на финансирование. Выплата средств, полученных через привлечение внешнего финансирования, которое обычно необходимо для реализации крупных проектов.

Непросто сравнивать технологи с разными инвестиционными требованиями, разными сроками полезного использования, производственными факторами и эксплуатационными расходами, которые варьируют в зависимости от типа и местоположения проекта.

Нормированная стоимость электроэнергии (LCOE) — это полезный инструмент, который позволяет последовательно сравнивать затраты на различные типы технологий (солнечная, ветровая и другие).

Концепция LCOE в упрощенном виде состоит из расчета общей средней стоимости строительства и эксплуатации электростанции, поделенной на общую электроэнергию, которая будет произведена в течение срока ее эксплуатации.

Важно: LCOE крупных оффшорных ветряных электростанций сегодня начинается от 30 евро за МВтч при благоприятных условиях, но этот показатель может достигать 50 евро за МВтч при неблагоприятных ветровых условиях. Этот показатель существенно зависит от масштаба проекта и выбранных технологий, поэтому с годами LCOE новых проектов уменьшается.

Почему инструмент LCOE важен для инвесторов:

• Возможность сравнить разные варианты, чтобы принять обоснованное решение.

• Понимание точки безубыточности, то есть минимальной цены электроэнергии, по которой можно продавать ее потребителям, не зарабатывая и не теряя деньги.

• Использование LCOE в качестве инструмента для измерения конкурентоспособности между различными источниками энергии или даже в рамках одной технологии.

• Оценка эволюцию конкурентоспособности между технологиями с течением времени.

Чтобы получить наиболее точные результаты, модель расчета LCOE должна учитывать большое количество переменных, таких как ветровой ресурс в конкретном месте.

Например, строительство ветроэлектростанций в Бразилии может быть дороже по сравнению с Китаем, но лучший ветровой ресурс в Бразилии позволяет добиться более высоких показателей.

Научные институты и международные организации используют различные модели для точного расчета нормированной стоимости электроэнергии. Эти модели содержат различные переменные, включая инвестиционные расходы для строительства ветряной электростанции и срок ее эксплуатации, а также стоимость ремонта и обслуживания за каждый год.

Анализ чувствительности этих переменных позволяет определить, какие конкретные действия можно предпринять для снижения затрат на электроэнергию в данном проекте.

Выводы могут быть разными: от смены поставщика оборудования до кардинального пересмотра места реализации проекта.

Следует отметить, что даже когда LCOE широко используется для сравнения разных технологий, методология имеет некоторые ограничения, а ее результаты сильно зависят от ряда допущений.

По этой причине существуют и другие показатели, такие как LACE.

Если вам необходимо профинансировать или спроектировать ВЭС, рассчитать стоимость строительства ветряной электростанции или провести технико-экономическое обоснование проекта, свяжитесь с нами в любое удобное время.

Почему гигантские ветряные турбины таинственным образом падают?

• Отказы турбин растут во всем мире, иногда с отваливанием лопастей или даже полным разрушением турбины.
• В недавнем отчете говорится, что производственные проблемы могут быть причиной загадочного увеличения количества отказов.
• Турбины становятся больше, а планы контроля качества становятся меньше.

---

Чем выше ветряк, тем сильнее он падает. И они точно падают.

Согласно отчету Bloomberg число отказов ветряных турбин растет от Оклахомы до Швеции и от Колорадо до Германии, причем все три основных производителя признают, что гонка за созданием более крупных турбин привела к проблемам с производством.

Несколько турбин высотой более 750 футов рушатся по всему миру, самая высокая из которых — 784 фута — падает в Германии в сентябре 2021 года. Для сравнения: эти турбины выше, чем Спейс-Нидл в Сиэтле и Монумент Вашингтона в Вашингтоне, округ Колумбия. Даже небольшие турбины, которые недавно упали в Оклахоме, Висконсине, Уэльсе и Колорадо, были примерно на высоте Статуи Свободы.

Турбины падают на долю трех крупнейших игроков отрасли: General Electric, Vestas и Siemens Gamesa. Почему? «Требуется время, чтобы стабилизировать производство и качество этих новых продуктов», — сказал Ларри Калп, генеральный директор GE, в октябре прошлого года во время телефонного разговора, согласно Bloomberg . «Быстрые инновации создают нагрузку на производство и более широкую цепочку поставок».

Не имея общеотраслевых данных, отражающих рост — а теперь и падение — турбин, мы полагаемся на отраслевых экспертов, которые заметят недостатки в ветроэнергетике. «Мы видим, что эти отказы происходят в более короткие сроки на новых турбинах», — сказал Фрейзер Маклахлан, генеральный директор страховой компании GCube Underwriting.0014 Bloomberg , «и это весьма тревожно».

Связанная история

• Как ветряные турбины могут стать более эффективными

Стремление производить более крупные ветряные турбины ускорило производство устройств для выращивания. Bloomberg сообщает, что Siemens столкнулась с проблемами контроля качества нового дизайна, Vestas столкнулась с задержками проектов и проблемами с качеством, а GE столкнулась с ростом расходов на гарантийное обслуживание и ремонт. И все это сопровождается неопределенностью в цепочке поставок и колебаниями цен на материалы.

Высота превышает 850 футов, длина лопастей достигает 300 футов, а способность генерировать энергию увеличивается соответственно, поэтому чем больше турбина, тем больше энергии она может захватить. Но чем больше турбина, тем чаще она может выйти из строя — и тем дальше она падает.

Тим Ньюкомб

Тим Ньюкомб — журналист, работающий на северо-западе Тихого океана. Он освещает стадионы, кроссовки, экипировку, инфраструктуру и многое другое для различных изданий, включая Popular Mechanics. Среди его любимых интервью были встречи с Роджером Федерером в Швейцарии, Коби Брайантом в Лос-Анджелесе и Тинкер Хэтфилд в Портленде.

Морской ветер 101 — NYSERDA

Сильные ветряные ресурсы у атлантического побережья США обладают огромным потенциалом производства возобновляемой энергии. Штат Нью-Йорк работает над ответственным и рентабельным развитием возобновляемых источников энергии, чтобы к 2030 году обеспечить 70 % электроэнергии в штате. Оффшорный ветер должен стать основным активом в переходе штата от вредного ископаемого топлива к 100 %-му углеродному топливу. -свободное энергетическое будущее к 2040 году.

Насколько велики морские ветряные турбины?

Сравнение высоты:

• Статуя Свободы: 305 футов
• Эмпайр Стейт Билдинг: 1454 фута
• Средняя наземная турбина США: 466 футов
• Самая высокая наземная турбина в США: 574 фута
• Проект морской ветроэнергетики на острове Блок: 590 футов
• Морская турбина GE Haliade-X: 853 фута

Более

Сравнение высоты наземных и морских ветряков со Статуей Свободы и Эмпайр Стейт Билдинг.

Как это работает

Оффшорные ветряные турбины работают, чтобы использовать огромный океанский ветер и преобразовывать его в 100% возобновляемую электроэнергию.

Обзор производства электроэнергии

1. Морские турбины улавливают энергию ветра и вырабатывают электроэнергию.
2. Фундаменты закрепляют турбины на дне океана и кабели, передающие электроэнергию на морскую подстанцию ​​
3. Электроэнергия поступает по проложенному под землей кабелю на береговую подстанцию ​​и передается в существующую сеть передачи.

Более

Графика, показывающая морской и наземный ландшафт с точки зрения производства и передачи энергии ветра на море. Изображены две морские ветряные турбины с . Электроэнергия от турбин подается к морской подстанции по подводным кабелям. Оттуда электроэнергия поступает на береговую подстанцию ​​по подземному кабелю, откуда затем передается в существующую сеть передачи.

Компоненты турбины

1. Концентратор. Втулка поддерживает лопасти и содержит систему шага, оптимизирующую угол лопасти и скорость вращения.
2. Лезвия. Лопасти улавливают энергию ветра и преобразуют ее в механическую энергию.
3. Гондола. В гондоле находятся компоненты, преобразующие механическую энергию в электрическую.
4. Башня. Башня поддерживает массу гондолы, ступицы и лопастей.

Более

Рисунок, показывающий основные компоненты морской ветряной турбины. Втулка поддерживает лопасти и содержит систему шага, оптимизирующую угол лопасти и скорость вращения. Лопасти улавливают энергию ветра и преобразуют ее в механическую энергию. В гондоле находятся компоненты, которые преобразуют механическую энергию в электрическую. Башня поддерживает массу гондолы, ступицы и лопастей.

Фундаменты, кабели массива и морская подстанция

1. Фонд. Фундаменты крепят башню и надводные компоненты турбины к морскому дну. Доступны различные технологии, в том числе кожухи, моносваи и гравитационные фундаменты.
2. Массивные кабели. Сеть массивных кабелей соединяет ветряные турбины вместе и передает энергию от турбин на морскую подстанцию.
3. Морская подстанция. Морская подстанция собирает и стабилизирует энергию, вырабатываемую турбинами, подготавливая ее к передаче на берег.

Более

Рисунок, показывающий, как электроэнергия поступает от морской ветряной турбины на морскую подстанцию. Фундамент кожуха прикрепляет башню и надводные компоненты турбины к морскому дну. Кабели массива соединяют ветряные турбины вместе и передают энергию от турбин к морской подстанции. Морская подстанция собирает электроэнергию и подготавливает ее к передаче на берег.

Экспортный кабель и береговое соединение

1. Экспортный кабель. Экспортный кабель проложен достаточно глубоко, чтобы не беспокоить пользователей океана и диких животных, и по нему передается мощность от морской подстанции к береговой подстанции.
2. Кабельная площадка. Горизонтально-направленное бурение, распространенный метод прокладки экспортных кабелей электропередач от морских ветряных электростанций, сводит к минимуму воздействие на окружающую среду и разрушение пляжей и береговой линии.
3. Береговое соединение. Электроэнергия передается в существующую сеть передачи.

Более

График, показывающий, как электроэнергия поступает от морской подстанции к береговой подстанции. Подземный экспортный кабель передает мощность от морской подстанции к береговой подстанции. Затем электроэнергия передается в существующую сеть передачи.

Роль правительства

Развитие оффшорной ветроэнергетики в США контролируется как федеральными агентствами, так и агентствами штата. Местные органы власти также могут участвовать в выдаче разрешений на землепользование.

Федеральная роль

Федеральное правительство обладает юрисдикцией в отношении всей деятельности в океане на расстоянии более трех морских миль от берега. В частности, Бюро по управлению энергией океана (BOEM) отвечает за выбор районов океана, подходящих для развития ветровой энергетики, сдачу в аренду площадей ветровой энергетики (WEA) разработчикам проектов, а также рассмотрение и утверждение всех аспектов планов по разработке, разрабатывать и выводить из эксплуатации морские ветряные электростанции в федеральных водах в рамках Закона о национальной экологической политике (NEPA).

• Узнайте больше о выборе площадки для морской ветроэнергетики
• Узнайте больше о нормативно-правовой базе и рекомендациях BOEM

Другие участвующие агентства

• Агентство по охране окружающей среды
• Федеральное авиационное управление
• Национальное управление океанических и атмосферных исследований
• Инженерный корпус армии США
• Береговая охрана США
• Служба рыболовства и дикой природы США

Государственная роль

Посредством конкурсных предложений NYSERDA заключает контракты с разработчиками морских ветровых установок, которые хотят поставлять электроэнергию в штат Нью-Йорк.