Năng lượng gió ở Nga: thực trạng và triển vọng phát triển

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Nhu cầu phát điện ngày càng tăng buộc chúng ta phải tìm kiếm các phương tiện sản xuất năng lượng mới. Trong vài năm nay, các quốc gia lớn nhất trên thế giới đã xem xét, và trong một số lĩnh vực đang phát triển trên thực tế và triển khai các công nghệ để phát triển các nguồn năng lượng thay thế. Một vị trí đặc biệt ở hướng này bị chiếm đóng bởi năng lượng gió. Ở Nga, ngành công nghiệp này vẫn chưa đủ phát triển để cung cấp một phần đáng kể năng lượng tiêu thụ, nhưng tiềm năng công nghiệp, với mức độ hỗ trợ công nghệ thích hợp, về cơ bản có thể cải thiện tình hình này.

Vị trí của năng lượng gió trên thị trường thế giới

Sự bất ổn về giá dầu và những thách thức trong việc cải thiện an ninh năng lượng gây ra sự phát triển nhanh chóng của tuabin gió như một trong những nguồn năng lượng thay thế hiệu quả nhất. Theo nhiều ước tính khác nhau, các tuabin gió hoạt động trên khắp thế giới với tổng công suất là150-170 GW, và đây là khoảng 1,5-2% tổng mức tiêu thụ năng lượng trên thế giới. Tuy nhiên, điều đáng nhấn mạnh là chúng ta đang nói về điện, như một dạng năng lượng được chấp nhận nhất để tích lũy và chuyển hóa. Hơn nữa, ở một số quốc gia, con số này đang tăng với tốc độ rất tích cực. Ví dụ, các trang trại điện gió ở Dani đã cung cấp hơn 20% nhu cầu điện của người tiêu dùng, ở Tây Ban Nha và Đức - ở mức 10%. Ở Nga, hiện trạng và triển vọng của năng lượng gió phần lớn được xác định bởi sự hỗ trợ của chính phủ và các ưu đãi của thị trường. Nhưng, một lần nữa, không giống như các nước châu Âu đang làm chủ thành công phương pháp tạo năng lượng này, ngành công nghiệp trong nước đi sau đáng kể về mặt công nghệ. Ít nhất, điều này liên quan đến các hướng phát triển năng lượng công nghiệp trên các nguồn thay thế.

Tổ hợp kỹ thuật tuabin gió trong nước

Hiện tại, một số dự án quy mô lớn đang được thực hiện nhằm đảm bảo sự độc lập về năng lượng của các khu vực riêng lẻ ở Chukotka, Bashkortostan, Karelia, v.v. Các trạm hiện có chủ yếu thực hiện chức năng cung cấp điện khẩn cấp và hiếm khi được sử dụng như một cách để tối ưu hóa chi phí điện năng. Tài sản cố định của tổ hợp năng lượng gió ở Nga bao gồm các tổ máy phát điện có công suất 0,1-2 MW. Đặc biệt phổ biến là các hệ thống đa thành phần, bao gồm một số máy phát điện nhỏ 250-550 kW. Trung bình, các công suất này sản xuất khoảng 0,4 triệu kWh mỗi năm.

Đặc trưng cho tình trạng năng lượng gió hiện tại ở Nga và sự lan rộng của các máy phát điện riêng lẻ. Đây là những hệ thống lắp đặt nhỏ có thể đáp ứng nhu cầu năng lượng của các hộ gia đình tư nhân - ở mức 1-5 kW. Tuy nhiên, việc phổ biến cối xay gió công suất thấp cũng đang gặp phải nhiều vấn đề, trong đó phần lớn là khó khăn về tài chính trong quá trình thiết kế, lắp đặt và mua linh kiện.

Tổng công suất năng lượng gió được tạo ra ở Nga

Tổng công suất của tất cả các tuabin gió trong nước là khoảng 20 MW. Trong tổng công suất phát điện của cả nước (220 GW), tỷ lệ này chiếm khoảng 0,008%. Theo các chuyên gia, tiềm năng phát triển ngành điện thành phẩm có thể lên tới 40 tỷ kWh. Nhưng điều này chỉ có thể thực hiện được nếu tốc độ gió trung bình hàng năm ở mức 6 m / s. Và đây là một khó khăn khác trong việc phân phối lại các nguồn lực được sản xuất. Hiện tại, năng lượng gió ở Nga dựa trên các cơ sở nằm ở các vùng ven biển và hải đảo. Ví dụ, ở Kamchatka, trong các vùng của biển Caspi, Barents và Okhotsk, cũng như trên Baikal. Đồng thời, các cơ sở đòi hỏi khắt khe nhất về năng lượng điện và nhiệt đều nằm ở miền trung và châu Âu của đất nước.

Trở ngại cho sự phát triển của ngành

Ngay cả khi chúng ta không tính đến các vấn đề kỹ thuật đã được đề cập trong việc cải thiện và xây dựng tiềm năng năng lượng gió, thì vẫn còn rất nhiều vấn đề kinh tế và xã hộicác yếu tố tiêu cực. Trong số đó là những thứ sau:

• Phần lớn, sự phát triển của ngành bị cản trở bởi tổ hợp năng lượng truyền thống đã tồn tại và khá hiệu quả. Hơn nữa, nó được hỗ trợ bởi trữ lượng lớn các nguồn tài nguyên, mà trong vòng 30-40 năm có thể mất đi sự phù hợp của chúng. Do đó, ngay cả khả năng tiết kiệm tài chính cũng không kích thích năng lượng gió ở Nga nhiều như ở các nước châu Âu tương tự.
• Rủi ro cao. Một yếu tố khác không cho phép những người chơi quan tâm đến thị trường năng lượng đầu tư đáng kể vào ngành.
• Không đủ thông tin và những quan niệm sai lầm chung về khả năng của tuabin gió.
• Ngoài ra, người ta có thể lưu ý đến sự lạc hậu của thiết bị năng lượng và điều kiện khí hậu chưa phù hợp nhất để sử dụng cối xay gió.

Lập luận ủng hộ sự phát triển năng lượng gió của Nga

Bất chấp những trở ngại đối với sự phát triển của năng lượng gió, các dự án hiện có và đã được quy hoạch phần lớn đã có thể đi vào cuộc sống nhờ những khía cạnh tích cực sau đây của việc sử dụng loại hệ thống này:

• Khái niệm tuabin gió giúp loại bỏ hoàn toàn tác hại của môi trường đối với môi trường.
• Yếu tố khí hậu bất lợi đã được ghi nhận trong việc sử dụng năng lượng gió, nhưng ở nhiều khu vực có dòng chảy hoạt động lên đến 6-7 m / s, các công trình tư nhân tự coi mình là lựa chọn duy nhất để cung cấp điện.
• Sẵn sàng thi công. Đây là một yếu tố có điều kiện, nhưng nếu chúng ta so sánh việc triển khai các máy phát điện như vậy với các trạm truyền thống tương tự, thì khoản tiết kiệm được sẽ rất đáng kể.

Những khía cạnh trên có thể là do tự nhiên mà có, nhưng cũng cần có một công cụ kích thích hiệu quả dưới hình thức hỗ trợ của các cơ quan chức năng. Chính phủ Nga, đánh giá triển vọng của năng lượng gió ở Nga cho đến năm 2020, đã đặt ra nhiệm vụ tăng tỷ trọng năng lượng tạo ra trong tổng khối lượng lên 4,5%. Trên cơ sở này, một số quy định đã được xây dựng nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho việc phát triển các cơ sở phát điện.

Định hướng tương lai của ngành

Cho đến nay, một số kịch bản khả thi để phát triển năng lượng gió trong không gian trong nước đã được đề xuất:

• Tập trung vào công nghệ phương Tây, bao gồm thiết bị và vật tư tiêu hao.
• Hợp tác với các công ty nước ngoài để xây dựng kinh nghiệm và tiếp thu các công nghệ tương tự.
• Làm việc để cải thiện tính hấp dẫn đầu tư của các dự án sẽ giải quyết các vấn đề cụ thể ở cấp liên bang hoặc trong các khu vực.

Ở mức độ lớn, triển vọng của năng lượng gió phụ thuộc vào luật thuế. Quy trình sản xuất, bảo trì và dịch vụ rất nhạy cảm đối với các đơn vị được cung cấp bởi các nguồn năng lượng thay thế, vì vậy bất kỳ sự tạo thuận lợi nào cho hoạt động sản xuất và vận hành đều sẽ mang lại lợi ích cho ngành.

Triển vọng phát triểnNgành công nghiệp điện gió của Nga

Tình hình hiện tại trong các lĩnh vực phát triển ý tưởng lưu trữ năng lượng từ các nguồn thay thế không thể được gọi là đang phát triển tích cực và thậm chí ổn định. Mặc dù vậy, các chuyên gia cho rằng sẽ phải suy nghĩ lại về năng lượng gió trong tương lai gần, có tính đến các điều kiện của Nga. Đặc biệt, liên quan nhiều đến việc quy hoạch xây dựng các trang trại điện gió lớn - một dự án hướng đến năm 2024 và được hỗ trợ ở cấp bộ. Ngoài ra, người ta không thể phủ nhận sự thật rằng đất nước có tiềm năng kỹ thuật lớn nhất thế giới. Yếu tố này cũng làm cho chúng ta có thể tin tưởng vào cổ tức đáng kể từ việc phát triển năng lượng gió ở Nga, ngay cả trong khuôn khổ các dự án quy mô lớn riêng lẻ.

Công nghệ năng lượng gió mới

Như đã lưu ý, việc thiếu nền tảng công nghệ cao sẽ hạn chế khả năng của một tiềm năng công nghiệp khá mạnh mẽ. Chưa hết, một số phát triển đầy hứa hẹn sẽ xuất hiện trong thị trường ngách này. Ví dụ, một cơ sở hạ tầng năng lượng gió phổ quát ở Nga có thể được hình thành trên cơ sở các máy phát điện kiểu cánh quạt hiện đại hoạt động tích cực ở tốc độ dòng khí từ 2 đến 6 m / s. Ngược lại, tải trọng gió tối đa 25 m / s chiếm ưu thế ở một số vùng. Và trong trường hợp này, bạn không thể làm mà không có vật liệu chuyên dụng. Các công ty Nga cung cấp hệ thống lắp đặt dựa trên các xi lanh kết hợp thay vì các cánh quạt cho các mục đích như vậy. Chúng không chỉ chịu được dòng điện mạnh mà còn nhờ khả năng tự phóng khí động học vớiđiều chỉnh hiệu quả các thông số vận hành tích lũy nhiều lần lượng năng lượng lớn.

Sản xuất các bộ phận cho tuabin gió

Ngành công nghiệp Nga ngày nay bao gồm đầy đủ các yếu tố được sử dụng trong lắp ráp tuabin gió. Nếu chúng ta nói về triển vọng phát triển năng lượng gió ở Nga để tiêu thụ hàng loạt, thì các doanh nghiệp như Electrosila, Togliatti Transformer, Ruselprom, IZ-KARTEX, v.v. sẽ đi trước. Ví dụ, họ sản xuất các thiết bị điều khiển cối xay gió, kết cấu khung, cánh với tháp, trung tâm và các thành phần khác của trạm.

Cộng đồng Năng lượng gió Nga

Tổ chức lớn nhất và có ảnh hưởng nhất trong ngành là Hiệp hội Công nghiệp Gió. Đây là một cấu trúc phi thương mại đã tồn tại từ năm 2004 và đặt hỗ trợ cho thị trường năng lượng gió trong số những nhiệm vụ đầu tiên của nó. Nhân viên của tổ chức cung cấp một số dịch vụ chuyên biệt cho khách hàng thiết bị và những người tham gia thị trường khác. Đặc biệt, Hiệp hội Năng lượng gió Nga tính toán các chỉ số kinh tế của các trang trại gió, đánh giá các đặc tính năng lượng, thực hiện kiểm toán kỹ thuật của các dự án, v.v.

Kết

Ở một số nước Châu Âu, những công nghệ đầu tiên sử dụng năng lượng gió ở cấp độ công nghiệp đã xuất hiện từ rất lâu trước khi có đường dây điện. Nhưng ngay cả ngày nay cũng không thể nói rằng hướng đi này là tối ưu và phổ biến đối vớiứng dụng trong bất kỳ lĩnh vực nào phụ thuộc vào điện. Cũng ở Nga, trạng thái và triển vọng phát triển năng lượng gió được xác định bởi một loạt các chỉ số kỹ thuật và hoạt động của sản phẩm cuối cùng. Tất nhiên, tuabin gió như vậy có rất nhiều ưu điểm như thân thiện với môi trường và tạo ra năng lượng miễn phí. Nhưng chi phí duy trì các trạm như vậy chỉ có thể được đền đáp nếu tính toán cẩn thận và áp dụng các công nghệ mới nhất để giảm thiểu các thiếu sót trong hoạt động của thiết bị.