Наземные ветряные электростанции (Onshore Wind Farms)

Второе десятилетие XXI века стало золотой эрой для мировой ветроэнергетики.

Многомиллиардные инвестиций сделали возможным стремительное удешевление ветротурбин и строительство новых объектов по всему миру.

В 2020 году организация WindEurope опубликовала отчет, основанный на Национальных энергетических и климатических планах, представленных странами-членами ЕС.

Если все страны выполнят свои обязательства, мощность морских и наземных ветряных электростанций в Европе увеличится почти до 400 ГВт к 2030 году.

В настоящее время в Европе действует около 197 ГВт установленной ветровой мощности, из которых 174 ГВт приходится на наземную ветроэнергетику и 23 ГВт на оффшорные проекты.

Это составляет около 30% мирового потенциала энергии ветра на суше.

В 2019 году ветряные фермы в ЕС вырабатывали 417 ТВтч электроэнергии, что соответствовало практически 15% совокупных европейских потребностей.

Использование энергии ветра выгодно только в местах с постоянными и относительно сильными ветрами.

Существуют наземные ветряные фермы и морские, или оффшорные ветряные фермы. Ветрогенераторы на морских объектах обычно больше, хотя технологическая база аналогична наземным ветряным объектам.

Эксперты уверены, что «оффшорные» (морские) ветряные электростанции обладают наиболее многообещающими перспективами, поскольку использование более мощных ветров в открытом море обеспечивает вдвое большее производство электроэнергии по сравнению с аналогичными объектами, установленными на берегу.

Хотя оффшорные проекты сегодня активно развиваются, сохраняя ценные сельскохозяйственные и заповедные территории, строительство наземных ветряных электростанций является наиболее доступным энергетическим решением для бизнеса и общества. Дело в том, что морские ветряные турбины дороже в производстве и строительстве, а прокладка кабеля под водой связана с большими трудностями.

Как бы то ни было, около 90% установленной мощности ветроэлектростанций сегодня приходится на долю наземных объектов, тогда как морской ветроэнергетике предстоит проделать долгий путь к коммерческому успеху.

Если вас интересует финансирование и строительство наземных ветряных ферм, обратитесь к консультантам ESFC.

Строительство наземных ветряных электростанций

Жизненный цикл ветряной фермы включает планирование, инженерное проектирование, строительство, эксплуатацию, расширение, модернизацию и закрытие объекта.

Каждый из перечисленных процессов требует участия профессионалов и использования самых передовых технологий, чтобы проект соответствовал вашим ожиданиям.

ESFC Investment Group готова помочь вашей компании в реализации любого ветроэнергетического проекта в России или республиках СНГ. Мы сотрудничаем с ведущими научными институтами и подрядчиками, предлагая оптимальные решения каждому клиенту.

Мы также предлагаем дешевые источники средств для финансирования строительства ветряных электростанций через инвестиционные фонды в Испании и других странах мира.

Планирование ветряной фермы

Сегодня строительство наземной ветряной фермы занимает в среднем от 5 до 8 лет, в зависимости от выбранного участка, масштаба проекта и многих других факторов.

Проведение всесторонних исследований

Новый ветроэнергетический проект начинается с тщательного планирования и оценки выбранного участка для размещения объекта.

Специалисты проводят подробные исследования, оценивают орографические условия, силу и направление ветров, сейсмическую активность и другие аспекты.

Покупка земли и получение разрешений

Большое внимание уделяется прогнозированию экологических и социально-экономических последствий будущего строительства для региона.

Результаты исследований будут условием для получения разрешений и ведения переговоров с регулирующими органами.

Административное разрешение на строительство требует согласования различных аспектов проекта с органами, отвечающими за экологию и охрану природных ресурсов, здоровье местных жителей, дорожное движение, генерацию и распределение электроэнергии.

Соглашение о поставках электроэнергии

Подготовка и подписание соглашений о поставках электроэнергии и присоединении к национальной энергосети — это один из наиболее сложных и ответственных этапов.

Эта задача требует многоэтапных переговоров и соглашений на выполнение многих капиталоемких работ в предельно сжатые сроки.

Благодаря богатому опыту реализации энергетических проектов в разных регионам мира, наши партнеры готовы взять на себя ведение переговоров и подписание официальных бумаг.

Опытные юристы с международным опытом гарантируют успех нового проекта с минимальным вмешательством с вашей стороны.

Производство ветрогенераторов и других компонентов

Некоторые компоненты, такие как трансформаторы и ветрогенераторы, требуют длительного времени для изготовления (до 6-8 месяцев), поэтому важно начать процесс как можно скорее.

Для этого производство контролируется, а соответствующие испытания обязательно проводятся на выбранном заводе под наблюдением наших экспертов.

Наши партнеры сотрудничают с ведущими производителями оборудования для ветряных ферм, обеспечивая производство качественных компонентов на выгодных условиях в очень короткие сроки.

Свяжитесь с нами, чтобы узнать больше.

Этапы строительства наземной ветряной фермы

Строительство наземной ветряной электростанции обычно включает пять стадий:

• Строительство подъездных путей для транспортировки оборудования.
• Обустройство строительных площадок и мест для хранения стройматериалов.
• Строительство фундаментов для ветрогенераторов и вспомогательных построек.
• Прокладка кабеля и другие электромонтажные работы на территории объекта.
• Сборка и установка ветрогенераторов на фундаментах.

Обязательным условием для успешной реализации ветроэнергетического проекта является проведение всесторонних исследований, планирование и согласование строительства ВЭС с местными властями.

Команда ESFC поможет вам на каждой стадии проекта.

Строительство подъездных путей

Транспортировка ветрогенератора по суше сопряжена с многочисленными техническими трудностями, которые требуют профессиональных инжиниринговых решений и широкого использования передовой техники, включая погрузочно-разгрузочные системы.

Строительство наземной ветряной электростанции требует подготовки широких и прочных подъездных путей с определенными требованиями из-за огромных размеров перемещаемых компонентов и размеров прицепов, отвечающих за их транспортировку.

Хотя современные технологии дорожного строительства сводят к минимуму использование земли на этой стадии, разрешения от местной власти почти всегда нужно получить заранее, предоставив подробный план мероприятий и схему подъездных путей.

При строительстве подъездных путей инжиниринговая команда должна учитывать такие важные параметры, как минимальный радиус кривизны, максимальный уклон дороги или ширина дороги в определенных участках.

Следует также учитывать, что отдельные компоненты башни достигают 40-50 метров в длину и весят десятки тонн.

Этапы строительства подъездных путей включают следующее:

• Планирование рабочих зон.
• Получение разрешений для строительства.
• Ограничение движение автотранспорта в районе строительства.
• Обеспечение строительных бригад оборудованием и жильем.
• Удаление растительности и выравнивание грунта для работы.
• Укладка дорожного покрытия из прочных материалов.
• Демонтаж временных сооружений.

Некоторые дороги будут временными, а их использование ограничено начальной фазой строительства.

Другие должны представлять собой постоянные дороги для технического обслуживания и контроля, осуществляемых в течение срока эксплуатации.

Обустройство строительной площадки и мест для хранения материалов

Что касается транспортировки оборудования, для установки ветряных турбин требуется разветвленная вспомогательная инфраструктура.

Сюда входят монтажные платформы, на которых работают краны для подъема башен и генераторов.

Следует учитывать, что укрепленная площадка для работы тяжелого крана должна иметь площадь минимум 350-400 квадратных метров. Кроме того, рядом должны оборудоваться места для хранения компонентов ветрогенератора, стройматериалов и оборудования.

Использование тяжелой техники и многочисленных мелких транспортных средств требует обустройства соответствующих стоянок, мест для хранения горюче-смазочных материалов, ремонтных мастерских. Также важно предусмотреть источники воды.

Строительство фундаментов и вспомогательных построек

Современная наземная ветроэлектростанция представляет собой сложную систему, контролируемую центром управления.

Она подсоединяется к общей энергосистеме через электрическую подстанцию. Центр управления ветряным парком зависит от технических характеристик оборудования и требует значительного объема строительных работ. Также предусматриваются складские помещения, бытовые помещения и многое другое.

Строительство фундаментов для ветрогенераторов можно назвать одним из наиболее дорогостоящих и трудоемких этапов всего проекта.

Учитывая размеры и вес наземных ветряных турбин, эти фундаменты требуют тысячи тонн бетона и стали.

Фундаменты должны соответствовать целому ряду жестких технических требований по морозостойкости, водонепроницаемости, механической прочности, технологиям стыковки башни и так далее. Качество фундамента является залогом долгой и бесперебойной эксплуатации ветрогенератора при минимальном обслуживании и ремонте.

Прокладка кабелей и строительство подстанций

В отличие от других видов энергии, электрическая энергия не может храниться в больших количествах.

Электроэнергия, требующая постоянного потребления, должна производиться одновременно с потреблением. Для этого требуется баланс между производством и потреблением, а также электросеть, которая распределяет этот спрос.

Электрическая система наземной ветряной электростанции предназначена для передачи энергии, производимой каждой ветряной турбиной, прямо в сеть электрической компании, которая снабжает ближайшие города или промышленных потребителей.

Существуют подземные линии среднего напряжения, которые соединяют несколько ветряных турбин вместе с подстанцией, которую в целях оптимизации стараются спроектировать вдоль подъездных дорог, сокращая негативное воздействие на окружающую среду. Эти кабели среднего напряжения подключаются к подстанции высокого напряжения.

Электромонтажные работы при строительстве наземных ветряных ферм включают:

• Строительство подстанции.
• Земляные работы, включая взрывные работы.
• Прокладка подземных кабелей между подстанцией и ветротурбинами.
• Подключение трансформаторной подстанции к единой электросети.
• Укрепление компонентов для надежности в экстремальных условиях.

Характеристики оборудования и расстояние до точки соединения будут определять конструкцию и расположение электрической подстанции каждой ветряной фермы и особенности инженерного проектирования линий электропередач.

Сборка и установка ветрогенераторов

После доставки компонентов башни, гондолы и ротора на строительную площадку, наши специалисты осуществляют сборку оборудования и установку готовых ветрогенераторов на заранее подготовленных фундаментах.

Обычно эта операция осуществляется при использовании двух кранов, которые помогают друг другу.

Благодаря использованию передовых европейских строительных технологий, транспортных средств и кранов, весь цикл работ выполняется в сжатые сроки. Главным преимуществом этих методов работы является надежность и долговечность.

Свяжитесь с нами, чтобы узнать больше.

Наземные ветряные электростанции: часто задаваемые вопросы

В этом разделе мы ответим на некоторые часто задаваемые вопросы инвесторов, касающиеся строительства и эксплуатации наземных ветряных электростанций.

Следует понимать, что ответы на некоторые из этих вопросов зависят от выбранной технологии и действующих правил принимающей страны.

Если вас интересует финансирование и  ветроэнергетика, вы можете в любое время обратиться к специалистам ESFC за консультацией.

Как работает ветряная турбина в отсутствие ветра?

Когда нет ветра или же скорость ветра ниже минимального значения для производства электрической энергии, наземная ветряная электростанция может потреблять энергию внешней сети, необходимую для поддержания работы устройств.

Вращение ротора ветрогенератора происходит исключительно за счет энергии ветра, прикладываемой к лопастям ротора. Соответственно, когда ветер полностью прекращается, ротор останавливается. По этой причине предварительное детальное исследование ветрового режима в конкретной местности критически важно для успеха проекта.

Имеют ли ветряные генераторы оборудование для аварийного отключения в случае значительных изменений скорости ветра, ударов молний или проблем в электросети?

Современная наземная электростанция обязательно оснащается контроллерами, которые проверяют все параметры работы ветропарка в режиме реального времени. Когда ключевые показатели электросети превышают уровни, установленные контроллером, ветряная электростанция отключится в соответствии с алгоритмом защиты.

Количество разрядов молний на наземных ветряных электростанциях может достигать нескольких сотен в год, и это нормальная ситуация. Современные ветротурбины оснащены высокоэффективными системами молниезащиты.

Система может принимать удары молнии без повреждений или остановки работы ветряной фермы.

Также ветротурбины имеют специальные защитные устройства, блокирующие вращение ротора при значительном превышении скорости ветра. Благодаря использованию прочных материалов в сочетании с умной электроникой ветряные фермы в достаточной мере защищены от стихийных бедствий и аварийных ситуаций в электросети.

Ветряные электростанции спроектированы таким образом, что даже ураганный ветер не наносит ущерба всей конструкции.

Вращающиеся элементы, такие как ступица ротора и прикрепленные к ней лопасти, особенно уязвимы для повреждения. Чтобы исключить риск выхода из строя этих элементов, процедуры обслуживания включают периодическую проверку затяжки резьбовых соединений.

Как шум ветряной турбины влияет на благополучие людей и животных?

В настоящее время нет научно подтвержденных данных, указывающих на вред ветряных ферм для здоровья человека.

Утверждения некоторых противников строительства ветряных ферм о повышенной заболеваемости в местных сообществах являются безосновательными.

Звук вращения лопастей ротора на легком ветру можно сравнить с шорохом веток. Это считается несущественным для здоровья человека, так как частота вращения лопастей составляет около 1 Гц, а человеческое ухо не чувствительно к этой частоте.

Кроме того, современные конструкции лопастей снижают производимый шум за счет использования регулируемого угла наклона лопастей и особой формы задней кромки.

Воздействуют ли ветряные электростанции на птиц и летучих мышей?

Ветряные фермы действительно могут повредить птицам и летучим мышам.

Они могут оказаться преградой для птичьих стай, заставляя их искать обходные пути при миграции.

Птицы также могут избегать проживания недалеко от работающих турбин. Строительство наземной ветряной электростанции может заставить некоторых птиц покинуть свои места обитания или привести к потере укрытий и мест кормления летучих мышей.

Наиболее очевидным воздействием ветряных электростанций на окружающую среду является гибель птиц в результате столкновений с вращающимися лопастями. Этот риск зависит от размера ветрогенераторов и расположения ветряной фермы.

Всесторонние экологические исследования на этапе планирования инвестиционного проекта сводят к минимуму угрозу.

После завершения процесса исследований и консультаций с местными властями выдается разрешение, которое позволяет реализовать инвестицию и определяет условия строительства и эксплуатации ветропарка.

Опасны ли ветряные электростанции для самолетов?

Значительная высота ветряных генераторов делает их опасным препятствием для воздушного движения.

Этот факт обязательно учитывается при инженерном проектировании и получении разрешений.

На этапе проектирования ветроэлектростанции ее местоположение согласовывается с управлениями гражданской и военной авиации.

Как только начинается строительство наземной ветряной электростанции, в используемые пилотами аэронавигационные карты добавляются новые препятствия. Кроме того, каждый ветрогенератор оснащен фонарями, благодаря которым он отлично виден в любых метеорологических условиях, как днем, так и в ночное время.

Каков порядок строительства наземной ветряной электростанции?

После выбора места, разработки проекта и анализа ветровых условий инициаторам проекта необходимо арендовать или купить участок для ветряной электростанции.

Наряду с этим придется провести ряд экспертиз, результатом которых является получение разрешения на строительство ветряной электростанции в конкретном месте.

В некоторых случаях местные власти могут потребовать от компании предоставления экологических заключений и даже проведения археологических исследований. Данные требования существенно варьируют в зависимости от страны и муниципалитета.

Каковы минимальные расстояния от ветротурбин от жилых домов?

Расположение ветряной электростанции определяется местными требованиям.

Эти нормы могут отличаться в зависимости от страны.

В целом, европейские стандарты требуют, чтобы ветряные генераторы строились от жилых домов на расстоянии не менее 10-кратной высоты объекта, измеренной от уровня земли до наивысшей точки лопасти.

Например, при использовании современных наземных турбин большой мощности общая высота объекта может превышать 200 метров. Следовательно, наземные ветряные фермы можно строить на расстоянии не менее 2000 метров от жилых домов.

Сколько весит ветротурбина и как ее транспортировать?

Типовые ветряные генераторы вместе с элементами башни весят от 300 до 400 тонн, не учитывая массы фундамента.

Лопасти, которые для упрощения транспортировки иногда разбирают на несколько сегментов, могут весить более 10 тонн.

Их длина в собранном виде составляет порядка 50 метров, что делает перевозку целой лопасти по автомобильным дорогам невероятно сложной логистической задачей.

Тем не менее, основные компоненты наземной ветряной электростанции транспортируются по воде и по суше.

Чаще всего транспортировка осуществляется тягачами со специальными полуприцепами. Каждый компонент поставляется индивидуально. Перед тем, как элементы покинут место хранения, к месту их назначения прокладывается специальный маршрут, который расширяется временными дорожными плитами.

Также производят полуприцепы, благодаря которым лопасти можно транспортировать под углом до 40 градусов.

Наши партнеры имеют богатый опыт реализации ветроэнергетических проектов в Европе, Северной Африке, Латинской Америке и других регионах.

Специалисты готовы разработать оригинальные технические решения для любых природных условий, чтобы наилучшим образом удовлетворить потребности вашего бизнеса.

Вы ищете финансирование для строительства наземной ветряной электростанции?

Проконсультируйтесь с командой ESFC Investment Group, чтобы узнать больше.