Ветрогенератор для дома - минусы и минусы. Расклад по ценам и киловаттам. Цена за 1квт от ветряка.

Обновлено: 07.05.2024

В российскую ветроэнергетику пришли крупные инвесторы. Для ее развития необходимо снижать стоимость энергии, производимой ветряками.

Совокупный мировой объем мощностей электростанций, использующих энергию ветра, по оценкам Международного агентства по возобновляемым источникам энергии (IRENA), на конец 2018 года достигал 564 ГВт. Наибольший прирост показали Китай, США и Германия. В Европе в последние годы активно развивается строительство морских (офшорных) ветряков. В соответствии с прогнозом Международного энергетического агентства (МЭА) в 2024 году число таких установок утроится, в том числе за счет других регионов.

Россия не входит в группу лидеров по использованию энергии ветра, но в последние годы в стране эта отрасль активно развивается. По данным Международного центра устойчивого энергетического развития (МЦУЭР, под эгидой ЮНЕСКО), опубликованным в 2019 году в журнале «Экология и право» (издается международной экологической организацией Bellona), за 2013-2018 годы суммарная мощность отобранных проектов ВЭС составила 3254,4 МВт (всего 103 объекта). В 2017 году был запущен первый в России ветропарк мощностью 35 МВт в Ульяновской области. Сейчас cуммарная мощность построенных ВЭС в России составляет 168 МВт.

Спрос и господдержка

Согласно государственной программе поддержки возобновляемых источников энергии (ВИЭ), к 2024 году в эксплуатацию в России должно быть введено 3,35 ГВт ветроэлектростанций. Конкурсные лоты с правом на поставку этого объема энергии за 2019 год распроданы полностью. На сегодняшний день в строй введены два ветропарка в Ульяновской области, достраиваются три ветропарка под Ростовом, один в Адыгее и еще один в Мурманске. Определился круг лидеров отрасли. Это совместное предприятие «Роснано» и финской Fortum — УК «Ветроэнергетика», компания «Росатома» «Новавинд» и «Энел Россия» итальянской Enel.

Интерес инвесторов к строительству ветряков объясняется господдержкой. Поставлять энергию на рынок они будут на основании заключенных договоров о предоставлении мощности (ДПМ). Предпринимателям гарантирована доходность инвестиций в строительство станции. Со своей стороны инвесторы обязуются поддерживать определенный уровень локализации производства, который к 2024 году должен достигнуть 65%. В России начали работать предприятия, производящие необходимое оборудование.

«ДПМ предусматривают базовый уровень доходности 12% в течение 15 лет. Фактическая доходность конкретного проекта может быть выше, если инвестор построил объект дешевле, чем заявил на конкурсном отборе, а реальные операционные издержки ветропарка оказались ниже, чем предполагает законодательство. Поэтому доходность отдельных проектов достигает 18%», — рассказывает директор Ассоциации развития возобновляемой энергетики (АРВЭ) Алексей Жихарев.

Ключевой вопрос — смогут ли предприятия работать после 2024 года, если господдержка будет прекращена. В плюс идет тот факт, что генерация энергии подешевела. Локализация производств помогла снизить средний уровень капитальных затрат в России до среднемирового. «Если в 2016 году он составлял почти 134 тыс. руб. за 1 кВт установленной мощности, то в 2018 году опустился до 67,6 тыс. руб. В 2019 году победитель одного из конкурсов и вовсе заявил 64,867 тыс. руб. за 1 кВт», — отмечает Алексей Хохлов, руководитель направления «Электроэнергетика» Центра энергетики Московской школы управления «Сколково».

Установка на локализацию

По данным МЦЭР, в 2018 году в Нижегородской области международная компания Vestas Manufacturing Rus совместно с Фондом развития ветроэнергетики, созданным «Роснано» и Fortum, открыла производство гондол и обслуживающих их систем для ветрогенераторов. В том же году была запущена первая очередь завода по производству композитных лопастей для турбин ВЭУ мощностью 3,6 МВт. Компании «Сименс Гамеса Реньюэбл Энерджи» и «Сименс Технологии газовых турбин» (СТГТ) подписали соглашение о сборке гондол и ступиц ветроустановок мощностью 3,4 МВт. Производство ветрогенераторов налажено на площадке СТГТ в Ленинградской области в августе 2019 года. В Волгодонске компания «НоваВинд» совместно с голландским производителем ветроустановок Lagerwey планирует запустить производство ступиц, гондол, генераторов и систем охлаждения ветроустановки по технологии Lagerwey.

Однако эффект локализации в значительной степени исчерпан. Дальнейшее снижение расходов на генерацию не будет столь масштабным. В IRENA прогнозируют, что снижение капитальных затрат в мире продолжится, но будет незначительным. К 2030 году они составят в среднем по миру $0,8-1,35 тыс. за 1 кВт установленной мощности. Очевидно, что этот процесс затронет и Россию. Кроме того, производители энергии из других источников также работают над оптимизацией издержек, и общее соотношение рентабельности по отрасли в целом сохранится.

По данным Международного агентства по возобновляемой энергетике, средневзвешенная нормированная стоимость электроэнергии, вырабатываемой на ветростанциях в Канаде, Индии и других странах, уже опустилась ниже 2 руб. за 1 кВт·ч, в Мексике заявляют о стоимости, эквивалентной 1,5 руб. за 1 кВт·ч. В России, по оценкам АРВЭ, этот показатель для ВЭС не ниже 5,6 руб. за 1 кВт·ч без учета доставки.

Производители рассчитывают снизить себестоимость производства, повысив коэффициент использования установленной мощности (КИУМ) — отношение произведенной за период электроэнергии к максимально возможной выработке за тот же период. В России для объектов ветроэнергетики КИУМ установлен на уровне 27%. В то же время, по данным IRENA, в среднем по отрасли в мире он достигает 34-36%. Интенсивность работы ветряных мельниц значительно повышается за счет инновационного оборудования. Так, в США некоторые инвесторы, владеющие такими технологиями, отчитались, что их ветряки достигли КИУМ 40%. В России такого оборудования пока нет.

«В России окупаемость ветропарков на уровне 10-15 лет, что значительно меньше, чем сроки окупаемости АЭС, и сопоставимо со сроками окупаемости ГЭС. В Европе этот показатель может не превышать десяти лет», — рассказывает директор по аудиту в группе по работе с международными клиентами Deloitte Александр Губарев.

Таким образом, отечественная ветроэнергетика в ближайшие годы останется дотационной. «Важно поддержать устойчивый внутренний спрос на оборудование в объеме не менее 60% от производственной мощности. При обеспечении в рамках новой программы поддержки ВИЭ ежегодного объема строительства от 1 ГВт эти задачи могут быть решены», — уверен Алексей Жихарев.

В правительстве уже началась работа над программой поддержки отрасли до 2035 года.

Вопрос ветроэнергетики в наше инновационное время интересует очень многих. Те, кто хоть раз посещал Европейские страны на своем авто, наверняка видели огромные ветропарки.
Сотни генераторов встречаются по пути.

Наблюдая такую картину, многие начинают верить, что получение эл.энергии при помощи ветра, весьма перспективное и выгодное занятие. Мудрые европейцы ошибаться то не могут.

При этом, почему-то игнорируется факт, что в других местах той же Европы, подобных ветроэлектростанций практически нет. С чего бы это?
Вот именно об этом, когда, где и как ветряки использовать выгодно, а когда нет, и пойдет речь в статье.

Наверняка после очередного подорожания электроэнергии, вы задумывались об установке у себя на участке ветрогенератора. Тем самым, обеспечив если не всю, то большую часть своих потребностей в электричестве.

Некоторые даже подумывают таким образом стать независимыми от электросетей. Насколько это реально и возможно? К сожалению, для 90% владельцев частных домов, эти мечты так и останутся мечтами.

К сожалению, в нашей стране не так много регионов, где скорость ветра находится хотя бы на уровне 5-7 метров в секунду. Берутся данные в среднем за год. В подавляющем большинстве широт, пригодных для проживания, эта самая скорость равняется максимум 2-4 м/с.

Это говорит о том, что ваша ветроустановка большую часть времени, элементарно не будет работать. Для стабильной выработки электричества, ей нужен ветер около 10 м/с.

Если в вашем районе ветер 7м/с, то генератор будет работать максимум на 50% от своего номинала. А если всего 2м/с, то и вовсе на 5%.

Фактически за час, 2квт генератор подарит вам не более 100Вт.

Еще вы столкнетесь с другой проблемой ветра, о которой умалчивают производители. Около земли, его скорость гораздо меньше чем наверху, там где ставятся промышленные установки высотой 25-30м.

Вы же свой агрегат будете монтировать максимум на десяти метрах. Поэтому даже не ориентируйтесь на таблицы ветров с разных сайтов. Эти данные вам не подходят.

Производители скромно умалчивают, что для их карт ветроресурсов, замеры производятся на высоте от 50 до 70 метров! К тому же там не учтены данные по турбулентности, завихрениям.

Попробуете задрать повыше чем 10м, обязательно задумаетесь о молниезащите. Наэлектризованные трением воздуха лопасти, очень вкусная приманка для разрядов!

К тому же, почему-то все беспокоятся только о таком параметре, как скорость ветра, и при этом забывают про его плотность или давление. А разница для энергетики весьма существенная. Зависимость выработки электроэнергии от давления ветра непропорциональная.

Кроме того, есть определенное лукавство в указанных технических характеристиках генераторов.

Верить им конечно можно, но только для идеальных условий. Потому что:

и в ламинарном потоке при неизменном направлении и повышенной плотности

У вас же на дачном участке скорость ветра может быть такой, что не получится и вал прокрутить, не то что вырабатывать энергию.

И это весной или осенью. Именно в этот период происходят наиболее активные перемещения воздушных масс.

Не забывайте, что ветряк работает не в режиме холостого хода вертушки, а должен раскрутить ротор генератора в окружении неодимовых магнитов.

И это только до тех пор, пока электрический потенциал ветряка ниже напряжения АКБ. При достижении напряжения достаточного для начала заряда, аккумулятор превращается в нагрузку.

Если применить тихоходные конструкции с вертикальной осью вращения, то здесь уже присутствует повышающий редуктор. Вы пытались раскрутить повышающий редуктор? Такая конструкция усложняется, увеличивается вес, парусность, стоимость.

Даже на маяках Северного флота, учитывая там постоянные ветра и полярную ночь, специалисты предпочитают использовать солнечные батареи. На вопрос почему так, отвечают по-простому - проблем меньше!

Большие промышленные ветротурбины могут передавать энергию напрямую в сеть, минуя всякие аккумуляторы.

А вот вы без них обойтись никак не сможете. Без АКБ не будет работать ни телевизор, ни холодильник. Даже освещение будет светить урывками, в зависимости от порывов ветра.

При этом за 12-15 лет работы генератора, вы обязаны будете сменить 3-4 комплекта АКБ, тем самым вдвое увеличив свои начальные расходы. Причем мы берем чуть ли не идеальный вариант, когда аккумуляторы будут разряжаться не больше половины от своей емкости.

Конечно вы можете купить дешевые модели АКБ, но затраты от этого не станут меньше. Просто поход в магазин за новыми батареями будет осуществлен не 4 раза, а уже 8.

Еще о чем стоит серьезно задуматься - это наличие свободного места. Причем по площади оно может уходить на 100 и более метров в каждую сторону от мачты.

Ветер должен свободно гулять по лопастям, и без помех их достигать со всех сторон. Получается, что вы должны проживать либо в степи, либо возле моря (лучше непосредственно на его берегу).

Идеальное место будет на вершине холма. Где с позиции аэродинамики, воздушный поток уплотняется с соответствующим увеличением скорости и давления ветра.

О соседях рядом забудьте. Их сады и двух-трехэтажные особняки, здорово “попьют вашу кровушку”, каждый раз перекрывая попутный ветерок. Также как и соседние лесопосадки.

Те же самые промышленные ветряки, не располагают непосредственно друг за другом, а монтируют их по диагонали. Каждый последующий, не должен закрывать предыдущий.

Но и это еще не все. Не забудьте про эксплуатационные расходы, доходящие до 70% от стоимости ветряков. Попробуйте поремонтировать генератор на высоте, либо каждый раз демонтировать и разбирать-собирать мачту.

Еще не забудьте про периодическую замену АКБ. Поэтому не рассчитывайте, что ветряк может вам обойтись в 1 доллар за 1квт эл.энергии.

Когда вы посчитаете все реальные затраты, окажется что каждый киловатт мощности такого ветрогенератора, обошелся вам минимум в 5 баксов.

Пятая причина, неразрывно связана с первыми четырьмя. Это срок окупаемости затрат.

Стоимость ветряка, мачты и доп.оборудования для 2-х киловаттных качественных моделей будет доходить в среднем до 200 тыс. рублей. Производительность таких установок - от 100 до 200квт в месяц, не более. И это при хороших погодных условиях.

Даже осадки снижают мощность ветряков. Дождь на 20%, снег - на 30%.

Вот и получается вся ваша экономия - это 500 рублей. За 12 месяцев непрерывной работы, набежит уже чуть больше - 6 тысяч.

И все это без учета эксплуатационных затрат. А если прикинуть, что средний срок службы хорошего ветряка - около 20лет, то получается, что он окончательно и безвозвратно поломается еще до того, как выйдет на окупаемость.

При этом, 2-х киловаттный агрегат не будет закрывать на 100% ваши потребности. Максимум на треть! Если захотите целиком все подключить от него, то берите 10-ти киловаттную модель, не меньше. Срок окупаемости от этого не изменится.

Но тут уже будут совсем другие габариты и масса.

И закрепить его просто так на трубе через чердак своей крыши, точно не получится.

Однако некоторые все равно убеждены, что из-за бесконечного подорожания электроэнергии, ветрогенератор в один прекрасный момент, по любому станет выгоден.

Безусловно, электроэнергия с каждым годом дорожает. К примеру 10 лет назад, ее цена была на 70% ниже. Давайте проведем примерные расчеты и выясним перспективу выхода на окупаемость ветряка, с учетом резкого удорожания электричества.

Рассматривать будем генератор мощностью 2квт.

Как мы уже выяснили ранее, стоимость такой модели около 200тысяч. Но с учетом всех доп.расходов, нужно умножить ее на два. Получится минимум 400 тыс.руб. затрат, при сроке службы в двадцать лет.

То есть, за год получается 20 тысяч. При этом по факту, за этот год агрегат выдаст вам максимум 900 квт. Из-за коэфф. установленной мощности (он для маленьких ветряков не превышает пяти процентов), за месяц вы накрутите 75квт.

Даже если взять 1000 квт в год для простоты расчетов, стоимость 1квт/ч полученная от ветряка, для вас составит 20 рублей. Если и предположить что электричество от ТЭС подорожает в 4 раза, то случится такое не завтра, и даже не через 5 лет.

Какие выводы можно сделать из всего вышесказанного?

Ветрогенератор в нынешних российских условиях - это убыточный агрегат.

Чтобы хоть как-то обосновать его применение, цена электроэнергии уже сегодня должна доходить до 30 рублей за 1 квт.

Использование ветряка может быть обосновано в двух случаях:

у вас поблизости нет внешних электросетей или вам не дают к ним подключаться

При этом, устанавливаться ветряк должен в районе со средне годовой скоростью ветра не менее 5-6 м/с. Только в этих случаях ветроустановка будет хорошей альтернативой.

Фактически, в таких условиях вы просто вынуждены выбрать из всех зол наименьшее. При этом, не верьте в суперэффективность других моделей вертикальной или шарообразной формы, собранных на неодимовых магнитах.

Конечный результат будет всегда один. Энергия, которую производит ветряк, зависит только от:

Поэтому, если вы уже подключены к электросети, не ищите себе лишних приключений и головных болей. Выгоды никакой вы не найдете, по крайне мере на сегодняшний день.

Ну а тем, кто живет далеко от подстанций и ВЛ-0,4кв, стоит приобретать наиболее мощные модели ветряков, какие вы только можете себе позволить. Так как от той мощности, что указана на картинках, вам достанется не более 15%.

Другая категория потребителей, вполне заслужено делает выбор не в пользу китайских заводских моделей, а наоборот, предпочитает самодельные ветряки от мастеров самоучек. Свои выгоды в этом тоже имеются.

В большинстве своем, изобретатели подобных девайсов, это грамотные и ответственные ребята. И практически в 100% случаев, без проблем им можно вернуть установку, если что-то пошло не так, или ее нужно подремонтировать. С этим проблем уж точно не будет.

У промышленных китайский ветряков, внешний вид конечно посимпатичнее. И если вы все-таки решились прикупить именно его, сразу после проверки электродрелью, сделайте профилактический ремонт и замените китайский металлолом на подшипники с качественной смазкой.

Если поблизости от вас есть крупные гнездовья птиц, не помешает закупить дополнительный комплект лопастей.

Птенцы иногда попадают под раздачу крутящейся “мини мельницы”. Пластиковые лопасти ломаются, а металлические гнутся.

А закончить хотелось бы мудростью от тех пользователей, которые не послушались всех доводов и вплотную столкнулись со всеми вышеописанными проблемами. Запомните, самый дорогой флюгер для дома - это ветрогенератор!

Ветрогенераторы для загородного дома - Выгодно или нет?

Энергия ветра - это экологически чистая, неисчерпаемая энергия, и, самое интересное, ее легко использовать в домашних условиях. Для преобразования энергии ветра в электрическую энергию служат ветряные электростанции или ветрогенераторы.

Ветрогенераторы, используемые для выработки электрической энергии, бывают разных размеров, типов и модификаций. Большие ветрогенераторы, которые обычно используются на ветряных фермах (электростанциях), могут вырабатывать большое количество электричества - сотни мегаватт, которым можно обеспечивать сотни домов. Небольшие ветряки, которые вырабатывают не больше 100 кВт электроэнергии, используются в частных домах, фермах, подсобных хозяйствах и т.п., служат источником дополнительной электроэнергии, способствуют уменьшению оплаты за основной источник электроэнергии. Очень маленькие ветряки, мощность которых составляет 20-300 Вт, используются для подзарядки аккумуляторов и там, где не требуется большое количество электроэнергии.

Небольшие ветроэлектростанции будут экономически эффективны, если будут соблюдены следующие условия:

1) ветер в вашем месторасположении дует стабильно и много дней в году;
2) ваши затраты на электроэнергию высоки;
вы не подключены к питающей сети или она находится далеко от вас.

Большое значение имеет место, где вы собираетесь установить ваш ветрогенератор. Его не следует размещать вблизи деревьев, домов и т.п., т.к. вы не получите полной отдачи от ветряка. Сила ветра всегда больше на вершине холмов, у береговой линии, в степях, в местах, где нет деревьев и строений. Учтите, что деревья могут вырасти, а ветрогенератор - нет.

Не ожидайте, что ваша ветроэлектростанция будет все время вырабатывать достаточное количество электроэнергии. Скорость ветра в одном и том же месте может сильно различаться и как следствие будет и различаться количество вырабатываемой электроэнергии. И если сила ветра будет меняться в пределах 10%, то вырабатываемая электроэнергия будет изменяться в пределах 25%!

Существует 2 основных типа ветрогенераторов:

с горизонтальной осью вращения (HAWT - Horizontal Axis Wind Turbine) и вертикальной (VAWT - Vertical Axis Wind Turbine). Горизонтальные ветряки должны быть всегда направлены по ветру. Для этого в их конструкции предусмотрен механизм поворота. В малых ветрогенераторах используется флюгерный механизм разворота по ветру (так называемый "хвост"). Также существует механизм разворота лопастей вдоль ветра при ураганных ветрах (выше 25м/сек) для того, чтобы ветрогенератор смог их перенести без потерь. Мачта для горизонтальных ветрогенераторов должна быть рассчитана так, чтобы лопасти не задевали объектов, которые могут находиться под ними. Из-за большого диаметра лопастей, сложности механизма разворота и большого количества механических сочленений, срок службы малых горизонтальных ветрогенераторв составляет 10-15 лет. Самым большим минусом горизонтальных ветрогенераторов является высокая стартовая ( от 3 м/сек) и номинальная (11-1 5м/сек) скорости ветра - это делает их неэффективным для использования в континентальных районах, где средняя скорость ветра составляет 3-5 м/сек.

Вертикальные ветрогенераторы работают в любом направлении ветра. Им требуется мачта меньшей высоты, т.к. их лопасти расположены над мачтой, а не сверху и снизу. К тому же из-за того, что лопасти расположены над мачтой, вертикальный ветрогенератор вырабатывает больше энергии, т.к. скорость ветра увеличивается при увеличении расстояния от земли. В таком типе ветрогенераторов меньше вращающихся и прочих механических элементов, поэтому минимальный срок эксплуатации составляет 20-25 лет. Вертикальные ветрогенераторы рассчитаны на рабочую скорость ветра 1-25 м/сек. Обычно они не рассчитаны на ураганные ветра и поэтому при приближении урагана их необходимо опускать. Самым большим плюсом вертикальных ветрогенераторов является низкая стартовая ( обычно от 1-2 м/сек, а у некоторых от 0.5м/сек) и номинальная (7-8 м/сек) скорости ветра. Это делает очень эффективным для использования их в континентальных районах, где средняя скорость ветра составляет 3-5 м/сек. Еще одним важным преимуществом вертикальных ветрогенераторов над горизонтальными является то, что их можно без проблем устанавливать на плоских крышах зданий. Это позволяет размещать их на крышах промышленных объектов и существенно экономить на платежах за энергию для бизнеса.

Одной из проблем при выборе и сравнении ветрогенераторов является отсутствие единого стандарта измерения выходной мощности. Производители сами выбирают при какой скорости ветра указывать выходную мощность. Чтобы понять, какой именно ветрогенератор подходит именно для вас и вашей местности, то необходимо взять статистические данные по скорости ветра и ее распределению в процентах от всего года. Например, для Подмосковья в районе Каширы статистика показывает, что средняя скорость ветра за год 3.3 м/сек, средняя скорость ветра за 6 месяцев зимы 5,4 м/сек, средняя скорость ветра за 3 самых холодных месяца 5,7 м/сек, а распределение скоростей ветра таково:
менее 1 м/сек - 11% в год
от 2 до 5 м/сек - 52% в года
более 8м/сек - 18% в год.

Конечно, найти такие данные для каждой местности трудно, поэтому для оценки эффективности того или иного типа ветрогенератора для Подмосковья, мы составили примерную таблицу. В качестве примера взяли ветрогенераторы, которые можно купить в России - стандартный горизонтальный ветрогенератор, уникальный горизонтальный ветрогенератор, который стартует уже при скорости ветра 0.2 м/сек и вертикальные ветрогенераторы, которые Вы можете приобрести у нас. Статистика распределения скорости ветра взята с официального сайтa московского метеобюро.

Читайте также: