2.4.1. Размещение на суше

В радзлнче61* странах мира, где широко используется энергия ветра, соз­даны мнчэгозгЯ'атные ветроэлектрические станщш — ВЭС. ВЭС объединяет отдельное ве#>агрсгаты в единый энергетический комплекс, который спосо­бен обес леЧц#ь электроэнергией небольшие населенные пункты или дейст­вует совлесШ‘1С национальной энергосистемой.

Целостность создания ВЭС, объединяющей десятки и сотни ветро - установськ заь,,0чается в уменьшении капитальных затрат и в стабилизации выработки зде*троэнергии. Было установлено, что строительство ВЭС из 5 аг­регатов они*^ капитальные затраты на 15%, а ее расширение до 100 ВЭУ позволяем уместить капитальные вложения на одну треть.

Пов. ыщен^стабильности выработки электроэнергии на ВЭС обеспечива­ется тем, чТа многочисленные ветроустановки размещаются на больших тер­ритория^ rfle яиматические условия могут различаться, а потому существует большая верность появления ветра. Благоприятным моментом в работе рЭС является то, что пропадает необходимость в аккумулировании энергии, вырабатываемой индивидуальной ветротурбиной, чтобы постоянно снабжать е(о потребителей.

Первые крупные ВЭС появились в американском штате Калифорния, где имеются благоприятные условия для развития ветроэнергетики. Так, ВЭС діишопі Pass достигла суммарной установленной мощности более 1000 МВт, объединяя до десяти тысяч агрегатов. Ветроэнергетический комплекс Tehach - зрі имеет суммарную мощность ветротурбин в 624 МВт.

Оценив достоинства ветроэнергетики, США стали возводить ВЭС кроме Калифорнии и в других штатах. К примеру, в 1999 г. введена в строй ВЭС на 75 МВт в Техасе. Она укомплектована 113 машинами по 660 кВт каждая. С 1994 г. ведется трехэтапное строительство ВЭС в штате Миннесота. На этой площадке уже смонтированы 143 ветротурбины с единичной мощностью 750 кВт, кото­рые составили ВЭС мощностью 107 МВт. Затем комплекс был расширен и дос­тиг 225 МВт, а к 2002 г. станция должна быть увеличена до 425 МВт [55]. В 2002 г. в США завершен проект ВЭС Stateline мощностью 300 МВт на границе штатов Вашингтон-Орегон.

В Европе также появились мощные ветроэнергетические комплексы. Среди них ВЭС Bassens (Восточная Фрисландия, ФРГ), насчитывающая 34 установки BONUS, развивающие мощность 600 кВт. В 1999 г. было запланировано строи­тельство в ФРГ 33 ветроэнергетических установок Wind World — 5200 с еди­ничной мощностью 750 кВт. Становится реальностью комплектование ВЭС из систем мегаваттного класса. Так, 35 ветротурбин ENERCON 66 по 1,5 МВт об­разовали самую крупную в Европе ВЭС с установленной мощностью 52,5 МВт [56], Она вступила в строй в 1998 г. в Германии. Здесь перечислены наиболее крупные ветростанции, хотя существует множество более мелких.

Создание ветроэлектрической станции выдвигает ряд требований, которые должны учитываться при выборе места размещения ВЭС. Прежде всего, терри­тория будущей ВЭС должна характеризоваться высокой среднегодовой скоро­стью ветра. Ведь пропорционально кубу скорости определяется мощность вет - роагрегатов и от нее зависит объем выработки электроэнергии. Желательны районы с какими-либо преобладающими ветрами. Рассматриваемые участки должны иметь транспортную сеть, линию электропередачи, они не должны на­ходиться на путях миграции птиц. При возможности под размещение ветро­электрических комплексов следует отводить бросовые земли. Однако совре­менные исследования показывают, что из всей площади, занятой ВЭС, только 1-2% приходятся на собственно ветроагрегаты, а на остальной части может осуществляться выращивание сельскохозяйственных культур, выпас животных.

Объединение многих ВЭУ в единый комплекс делает необходимым дос­таточно надежный расчет ветропотенциала рассматриваемого района и взаи­модействие потоков воздуха после прохождения через ветротурбнны. Пра­вильный выбор места основывается как на многолетних наблюдениях метео­рологов, так и на проведении достаточно длительных дополнительных специ­альных измерений скорости ветра с учетом высоты возводимых ВЭУ. В на­стоящее время датская Национальная лаборатория RISO разработала про­грамму для получения надежных результатов расчета местных потоков воз­духа. Имеются подобные разработки и в России.

Многочисленные экспериментальные обдувки моделей ветроколес в аэ­родинамических трубах и наблюдения на местности в действующих ВЭС по­зволили установить оптимальные расстояния между ВЭУ, при которых воз­душный поток успевает восстановиться перед следующей ветротурбиной. Считают, что отдельные ветродвигатели должны располагаться в шахматном порядке по фронту и в глубину с расстоянием между ними, равным 7-10 диа­метрам ветроколеса, хотя, например, в США (штат Миннесота) мощные уста­новки по 750 кВт с диаметром ротора 48 м в системе ВЭС размещены на уда­лении всего 170 м друг от друга.

Первоначально ВЭС формировались из различных по единичной мощно­сти турбин. Стремление полнее использовать имеющийся потенциал ветра над занятой территорией привело к тому, что маломощные установки постепенно были заменены значительно более крупными ветротурбинами.

Из приведенных ранее примеров ВЭС следует, что при возведении новых энергетических комплексов преимущество отдается ветроагрегатам мощно­стью 600-750 кВт и даже большим до 1000-2500 кВт. Это оправдано и в эко­номическом плане.

Ч