Предварительное исследования энергетического потенциала ветров Краснодарского края

В области электроснабжения Краснодарский край является наиболее дефицитным энергорайоном в Южном федеральном округе. На территории региона вырабатывается только 40% собственной электрической энергии от необходимого объема потребления. Покрытие оставшегося дефицита (60%) мощности и электроэнергии осуществляется от энергосистем Ростовской области (Волгодонская АЭС, Новочеркасская ГРЭС) и Ставропольского края (Ставропольская ГРЭС), через 3 центра питания — ПС 500 кВ «Центральная», «Тихорецк» и ПС 330 кВ «Армавир» .

Краснодарский край занимает первое место среди регионов Южного федерального округа по электропотреблению, что связано с динамичным развитием его экономики и интенсивным притоком инвестиций с начала 2000;х годов.

Наибольшая активность и рост электропотребления (около 10−15% в год) отмечается в муниципальных образованиях, расположенных в зоне Азово-Черноморского побережья и Центрального района Краснодарского края. В регионе активными темпами ведется жилищное и промышленное строительство, развивается курортно-рекреационная сфера, реализуются крупные инвестиционные проекты федерального масштаба, развитие портовой инфраструктуры на Азово-Черноморском побережье.

В этой связи объекты региональной инфраструктуры в настоящее время работают на пределе своих возможностей, что является серьезным ограничением для удовлетворения возрастающих потребностей краевой экономики в качественном энергоснабжении.

Краснодарский край обладают огромными ресурсами возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Эти ресурсы во много раз превышают ресурсные возможности традиционных (ископаемых) источников энергии края [3, 5].

Вместе с тем, Краснодарский край по своим природно-климатическим особенностям и в условиях существенного дефицита энергоснабжения является одним из наиболее привлекательных регионов в России для развития генерации на основе использования возобновляемых источников энергии (далее — ВИЭ).

Значительный потенциал Краснодарского края в области использования нетрадиционных и возобновляемых источников энергии опирается на многолетний опыт практического применения солнечной энергии и геотермального тепла, ветро и гидроэнергии, других энергоисточников.

За счет реализации потенциала ВИЭ в Краснодарском крае можно получать до 2200 МВт тепловой энергии и 1300 МВт электрической энергии взамен получаемой на традиционных углеводородных топливах. Совокупный потенциал возобновляемой энергетики в крае достигает величины 2,5 млн. тонн у. т в год.

В настоящее время степень использования ВИЭ в энергобалансе Краснодарского края составляет менее 2%, а единичные мощности и удельные показатели действующих установок незначительно улучшились за последние двадцать лет.

Значительное отставание в развитии ВИЭ по сравнению с западноевропейскими экономически развитыми странами объясняется как сложившимся соотношением цен на оборудование и на энергоносители, так и нерешенностью ряда организационных и технологических вопросов. Как правило, энергия из возобновляемых источников энергии не может вырабатываться стабильно, необходимо наличие резервных мощностей и оперативное управление ими по всей технологической цепочке — от программного обеспечения, управляющего распределенными системами на уровне национальной инфраструктуры, до конкретного оборудования; систем измерений, построения связей между отдельными элементами систем, установки «умных» счетчиков.

Отечественные морально и физически устаревшие электрические сети не приспособлены для работы с подобными объектами. Как следствие, альтернативная энергетика требует пересмотра политики развития сетевой инфраструктуры, а именно — переход от энергетической системы к энергоинформационной. Ветровая электроэнергетика.

Обширные прибрежные зоны Азовского и Черного моря, а также протяженная область Армавирского ветрового коридора (зона интенсивных постоянных по силе и направлению ветров) представляют практический интерес для масштабного развития ветроэнергетики. В таблице представлена оценка ветроэнергетических ресурсов Краснодарского края (технико-экономический доклад института «Ленгидропроект»).

Технический потенциал только ветроэнергетики Краснодарского края примерно в три раза превышает прогнозируемое электропотребление в 2020 г., что позволяет рассматривать ветровые ресурсы региона как один из его основных энергоресурсов (Таблица 13 приложение) (График 1 приложение) [5].

Перспективными районами для возможного возведения крупных ветроэлектрических станций (ВЭС) на территории Краснодарского края являются: порт Кавказ — коса Чушка, г. Анапа, г. Темрюк, г. Новороссийск, г. Геленджик, а также район г. Ейска (рис. 6 приложение). Кроме того, обусловлено это тем, что в последние годы в районе этих пунктов рассматривались проекты крупных ВЭС разной мощности. В районе рассмотренных пунктов имеется достаточно развитая электросетевая структура с линий электропередач с напряжением 110 — 220 кВт, а также развитая дорожно-транспортная структура (автомобильная и железнодорожная), способная обеспечить достаточно быструю и недорогую доставку ветроэнергетического оборудования к месту монтажа ВЭС.

При разработке ВЭС в каждом случае речь идет о суммарной мощности от 50 МВт и более с учетом расчетных коэффициентов использования номинальной мощности ВЭС КИНМ> 28 — 30% [4].

Проведенный в проекте TACIS предварительный ресурсный анализ позволяет рассматривать Краснодарский край как один из основных пилотных регионов для развития отечественной ветроэнергетики. Основанием для такого вывода является наличие многих обеспеченных ветровыми ресурсами мест возможного размещения ВЭС общей установленной мощностью до 1000 МВт при наличии достаточно развитой электросетевой инфраструктуры [6].

Для повышения достоверности оценок возможных масштабов практического использования ветровых ресурсов региона использован в качестве критерия производственный потенциал, определенный как возможная суммарная годовая выработка современных ВЭС, размещенных на неосвоенной производством территории региона, ветровые характеристики которой обеспечивают энергетическую эффективность ВЭС не ниже со-временных зарубежных рекомендаций (КИНМ> 28%).

Применительно к Краснодарскому краю данная оценка соответствует однорядному размещению 350 ветроэнергетических установок единичной мощностью 3,0 МВт вдоль Черноморской береговой линии протяженностью около 300 км в местах, не освоенных производством, но расположенных в пределах досягаемости линий электропередач и дорог с твердым покрытием. Суммарная номинальная мощность таких ВЭС, по экспертным оценкам, составляет до 1000 МВт [6].