1598005519-db2570e1cd069b3f233e2ac13b5f8034 (Ветроэнергетика. Под ред. Д. де Рензо, 1982u), страница 17

Полученные при этап оценни стоимости энергии показаны на рнс. 3.5 точками. Стоимости подсчитаны с использованием оценок капитальных вложений, выработки энергии, годовой нормы процента на капитал, эксплуатапнонных расходов н затрат, связанных с техническим обслуживанием, налоговыми издержками н другими расходамп. Первоначальна фирма ОЕ принимала норму годовых издержек, равную 0,16, а фирма Кашап — 0,20 Это различие объясняет основное расхождение ~ежду результатами расчета стоимости энергии. Чтобы сопоставить стоимость вырабатываемой энергии в обоих исследованиях, была использована норма годовых издержек равная 0 16 Для расчета стоимости энергии сз использована следующая зависимость: сз — — К.

О, 15/ЦУ, где 7( — суммарные капитальные вложения; Вг — годовая выработка энергии. Из рис. 3.5 видно, что стоимость энергии, определенная для ВЭУ мощностью 500 и 1500 кВт фирмой Кашап, составляет соответственно 5,5 и В9 и и 2ПП ППП ВВП /ППП /у, лв /ППП гППП ДППП Руебвпу а) 5) Рис. 3.5.

Зависимости стоимости энергии с„производимой ВЭУ, от их установленной мощности Р „и среднегодовой скорости ветра Ум полученные в результате исследования по выбору параметров, выполненного фирмами Кашап (а) и ОЕ (а): г — р -5,4 и/е; 2 — р -а и/е (точка соответствуют етелмеетл злергла. лелучеваеа в г г результате разработка прелверлтельвых проектов!.

2,0 цент/(кВт ч), тогда каь значения стоимости энергии, определенные фирмой ОЕ для ВЭУ такои же мощности, равны 4,2 и 1,7 цент((кВт ч). Представляет интерес также вопрос о значении коэффициента использования установленной мощности ВЭУ лютея. Он определяется как отношение энергии, вырабатываемой ВЭУ в течение года, к энергии, которая могла бы быть получена при работе ВЭУ постоянно с установленной мощностью Рт„; й, т..т=йт((Ручт 8760). Коэффициент использования установленной мощности показывает, насколько эффективно используется ВЭУ. Чтобы увеличить этот коэффициент„ применяют ветроколеса боль.щего диаметра, чем это нужно для данной установленной мощности.

Поэтому ВЭУ эксплуатируется с установленной чоп!пастью большее число часов. Однако ВЭУ с высоким й„, т„не обязательно производят энергию с наименьшей стоимостью; они вырабатывают больше энергии, но являются более дорогимн вследствие увеличенного размера ветроколеса. Выбор ВЭУ с минимальной стоимостью энергии или с более высоким лют„зависит от условий ее эксплуатации: если вся вырабатываемая энергия может быть использована а любое время. ВЭУ с минимальной стоимостью энергии предпочтительнее; если же для использования всей энергии необхадичо ее аккумулирование, то лучше ВЭУ с более высоким коэффициентом использования установленной мощности. Во многом аь|бор опредгтяется услопиямн и требованиями потребителей. 7(о выбора основных параметров ВЭУ и проектных значений среднегодовых скоростей ветра была, установлена чувствительность оптимальиога варианта ВЭУ к изменению среднегодовой скорости ветра. Определено, как повлияет на стоимость энергии, вырабатываемой ВЭУ с оптимальными параметрамн.

например, мощностью 1500 кВт ддя К =8 м(с, ее эксплуатация на участках с У, от 6,7 до 9,4 м(с. Расчеты показали, что при увеличении стоимости энергии менее чем на !О ей ВЭУ мощностью 500 кВт, спроектированная для Уг=5,4 м(с, может быть использоаана на участках с У, от 4.0 до 6,7 м/с, а ВЭУ мощностью 1500 кВт— в зонах с Уг от 6,7 до 9,4 м(с. Таким образом, обе ВЭУ могут быть использованы на участках с относительно широким диапазоном среднегодовых скоростей ветра при нсболыпих изменениях в стоимости энергии.

В результате исследования для дальнейшей разработки д яе ВЭУ мощностью 500 кВт для работы в зонах с У,=5,4 и !500 кВт длЯ Работы на Участках с Уг=8 м(с. ПРоектиРование по выбору параметран ВЭУ проводились с учетом необходимо минимальной стоимости вырабатываемой энергии.

Однако при окончательном амбаре было обращено внимание также на значение коэффициента использования установленной мощности ВЭУ и выбранные проекты несколько отличадась ат оптимальных с тем, чтобы получить высокие йк „,„при незначительяоч увеличении (на несколько процентов) стоимости энерг!йи, Капитальные вложгння в этом случае увелнчива~отся, но вырабатывастся существенно балыпе эасргни, и поэтому ее стоимость оказывастся близкой к минимальной, соответствующей оптимальным проектам (табл. 3.!).

Кроме разработки оптимальных проектов в качестве одной из основных задач исследования ставилось выявление требований, связанных с присоединением ВЭУ к типовым сетям энергосистем, в там числе требований к электрическому оборудованию, автоматической защите и системе управления, к операциям па эксплуатации и техническому обслуживанию. Исследования показали, что нет сколько-нибудь серьезных проблем, связанных с присоединением ВЭУ к энергосистеме, а также организационных труд- настей, которые явились бы существенными препятствиями для использования их в энергосистемах.

3.1.4, ВЗУ МОР-2 МОЩНОСТЬЮ 1000 — 2000 кВт Пель создания ВЭУ Моф2 состоит в том, чтобы разработать большие ВЭУ, которые могли бы аырабатывать электрическую энергию с низкой стоимостью при эксплуатации яа участках со среднегодовыми скоростямн негра около 5,4 м/с, Предварительные проекты показывают, что для работы на таких участках ВЭУ с оптимальиымн параметрами должны иметь ветроколеса с диаметром приблизительно 90 м.

В соответствии с программой пуск первых ВЭУ этого типа намечается на конец 1979 г.'. 3.2. ПРИКЛАДНЫЕ НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАЗРАБОТКИ Т а б л и ц а 3.1. Результаты предварительных проектных разработок ВЭУ мощностью 500 н 1500 кВт Р = !500 кит Характеристика Руст ЗО О кнт " Годовые издержки, связанные с процентам яа капитал, эксплуатаяяея. техняческня обелужяеаяиея.

налогом я др., аряяэмадясь в размере !614 капитальных эдаженяа. П р и я е ч з и я е. В числителе — данные ясследаванна Еиряы 00. в зяамеяамтеле — фирмы Ка~яап. Среднегодовая скорость петра, м/с Расчетная скорость астра, м(с Выработка энергии, млн. кВт.ч/год Диаметр ветраколеса, и Коэффициент заполнения ветракалеса, э4 Частота вращения ветроколеса, об(мял Стоимость энергии, цент((кВт ч)* Удельные капитальные вложения, долл)кВт Стоимость ВЭУ, тыс. долл.

Коэффициент использования устаноиленной мощности 5,475,4 7,3/9,2 1,88!1,3 55,8/45,6 я(3 29!32,3 4,2)5,5 9747901 4867450,67 0,4270,29 878 10/11,2 6,675,7 58)54,8 8(8 40/34,4 1,7/2,0 449748! 674(720,8 0,5170,43 Параллельно с проектами ВЭУ большой мощности были выполнены прикладные научные исследования и технологические разработки, направленные иа снижение стоимости компонентов н систем, упрощение проектов э целом и повышение надежности ВЭУ. Осяовные усилия в прикладных научных исследованиях н технологических разработках были направлены на уменьшение стоимости роторных систем. Проекты ВЭУ Мой-0 и Мой-1 показали, что эти системы представляются наиболес перспективными в отношении снижения стоимости ВЭУ.

Одна задача была связана с разработкой дешевых технологий изготовления лопастей. Она предусматривала; проектирование и изготовление лопастей из композиционных материалов с аолокнистым заполнителем; исследование предаарнгельно-напряженных, надобно бетону, материалов н использование полиуретанз различной плотности; разработку дешевых методоа изготовления цельнометаллических лопастей, подобных лопастями дсйствуюп!ей ВЭу Мой-б. Другой важной задачей исследованиа и технологических разработок является изготовление лопастей с номинальной длиной 45 м для будущих больших ВЭУ Моф2. Здесь важное значение придается втулкам ветроколес н системам УпРавления углом установки лопастей.

Т(ель заключается в создании надежных н дешевых втулок, их изготовлении и испытаниях на ВЭу Мод-б. ' Пробный пуск первой ВЭУ Мой-2 мопгностью 2500 кВт состоялся в декабРе 1980 гц к концу 1981 г. в опытной эксплуатации находились три подобные ВЭУ, образующие ВЭС мощностью 7500 кВт (П р и меч. п е р.). 91 Одна из втулок предусматривает нежесткое крепление лопастей, что позноляет обеим лопастям работать в наиболее выгодных плоскостях врашеяия.

Предполагается, что такая система познолит уменьшить изгибающие моменты в лопастях, снизить их стоимость или увеличить срок службы либо одновременно улучшить обе эти характеристики. Преимущества втулки с нежестким креплением лопастей изложевы в [3.12). Рассматриваются также трехлопастные н другие втулки, методы креп,чения лопастей, которые мо>ут быть испытаны на ВЭУ Мод-0. Цель зспытаннй трехлопастного варианта втулки состоит в том, чтобы экспериментально оценить количественное различие в нагрузках между двух- и трехлопастными ВЭУ.

Результаты таких испытаний важны еще и потому, что программа пред>смагривает расширение использования ВЭУ на участках с относительно низкими скоростями ветра. Башня ВЭУ Мой-0 представляет собой стальную ферменную конструкцию, подобную опорам многих линий электропередачи высокого напряжения. В составе проектных исследований по ВЭУ Мой-1 кроме стальных ферменных башен рассмотрены также башни стальные трубчатые и бетонные. Установлено, что стальные трубчатые и бетонные башни по экономическим показателям могут конкурировать с ферменнымн башнями в том случае, если анн будут изготовлены в достаточно большом количестве и прн наличии благоприятных грунтов.