БЕСКОНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ ВЕТРА

В июне 2016 года произошло важное и масштабное событие для Гродненской и республиканской энергосистемы – была введена в эксплуатацию одна из крупнейших ветроэлектростанций в Беларуси.

5 лет назад в июне 2016 года был подписан акт приемки в эксплуатацию ВЭС в районе д. Грабники Новогрудского района.

Этот проект гродненских энергетиков в первые годы зарекомендовал себя и подтвердил тезис об экологических и экономических дивидендах от ветра. Сегодня уже нет нужды убеждать кого-то в пользе и выгоде возобновляемых источников энергии. Более того, альтернативная энергетика стала одним из драйверов развития экономики и энергетической безопасности, а также, что не менее важно, укрепила позиции диверсификации выработки мегаваттов.

Сегодня в республике реализуется Государственная программа «Энергосбережение». Она рассчитана на 2021-2025 годы и предусматривает достижение доли возобновляемых источников энергии в валовом потреблении топливно-энергетических ресурсов на уровне 8%, а далее и снижение энергоемкости ВВП на 7% к уровню 2020 года. Более того, по оценкам и планам экспертов, к концу 2021-го планируется снизить потребление в Беларуси природного газа.

Еще 10-15 лет назад фраза «зеленая энергетика» казалась еще чем-то невозможно далеким: серьезных возвышенностей и высокогорья у нас нет, приливы и отливы не случаются без морей, а геотермальные источники были исключительно в научных статьях про дальний Восток и Исландию. В этом смысле строительство  в 2011 году  первой 1,5 мегаваттной ветроустановки у д. Грабники Новогрудского района, а впоследствии запуск Новогрудской ветроэлектрической станции, сегодня выглядит не просто заблаговременным, но и стратегически точным решением.

Стартовав в 2011-м году с запуска первой в Беларуси ветроэлектрической установки, уже через 5 лет – в 2016-м – под Новогрудком на Пуцевичской горе на высоте более 320 м над уровнем моря, вращали лопасти уже шесть ветроустановок с общей мощностью в 9 МВт.

С момента ввода в 2011 году первой ВЭУ и по май 2021 с Новогрудской ветроэлектрической станции было отпущено в сеть более 130 000 000 кВт\ч. Для наглядности понимания объемов: весь Новогрудский район потребляет в год порядка 95,761 млн. кВт\ч, Свислочь – 27,4 млн кВт\ч, Зельва – 27,3 млн. кВт\ч, Берестовица – 34,7 млн. кВт/ч.

БЕСКОНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ ВЕТРА

Вы читаете эту статью, а лопасти вращаются; наливаете чашку кофе, а потоки воздуха уже крутят турбину; едете на работу, а мегаватты с ветрогенератора летят по линиям. «Зеленая энергетика» не на бумаге, а в обычной жизни с нами уже 10 лет – с того момента, как в апреле 2011 РУП «Гродноэнерго» сдало в эксплуатацию первую в республике  промышленную ВЭУ мощностью 1,5 МВт.

Реализованный проект «Строительство ветроустановки 1,5 МВт в н.п. Грабники» в первые же годы подтвердил тезис об экологических и экономических дивидендах от ветра. Больше нет нужды убеждать кого-то в пользе и выгоде возобновляемых источников энергии. Более того, альтернативная энергетика стала одним из драйверов развития для будущего энергосистемы, а также укрепила позиции диверсификации выработки мегаваттов.

Через 5 лет под Новогрудком на Пуцевичской горе на высоте более 320 м над уровнем моря вращали лопасти уже шесть ветроустановок РУП «Гродноэнерго» с общей мощностью ветроэлектростанции в 9 МВт. Но цифры будут свидетельствовать об эффективности проекта не в пример нагляднее: с момента ввода в 2011 и по май 2021 года было отпущено в сеть более 130 000 000 кВт*ч. Для сравнения: Новогрудский район потребляет порядка 95,761 млн. кВт*ч, Свислочь – 27,4 млн кВт*ч, Зельва – 27,3 млн. кВт*ч, Берестовица – 34,7 млн. кВт*ч. В ближайшие годы эти показатели будут расти, равно как и мощности и число ВЭУ.

Сегодня в республике реализуется Государственная программа «Энергосбережение». Она рассчитана на 2021 – 2025 годы и предусматривает достижение доли возобновляемых источников энергии в валовом потреблении топливно-энергетических ресурсов на уровне 8%, а далее и снижение энергоемкости ВВП на 7% к уровню 2020 года. Более того, по оценкам и планам экспертов, к концу 2021-го планируется снизить потребление в Беларуси природного газа на один миллион кубометров.

ОТ ЖЕЛТОГО МОРЯ ДО НОВОГРУДСКОЙ ГОРЫ

Перед тем, как над горой в Новогрудке закрутились лопасти сначала одной ВЭУ, а затем и целой ветроэлектрической станции, была проделана большая работа. Проект по расширению альтернативных источников энергии в Гродненской энергосистеме только стартовал. Отсюда и невероятно пристальное внимание, и категорически строгий подход к его реализации. Было важно изучить все детали, в буквальном смысле слова, «на месте»: от вопросов логистики поставок оборудования, процесса монтажа, наладки и до эксплуатации ВЭУ. С этой целью в мае 2010 года в Китай в составе белорусской делегации направились и представители РУП «Гродноэнерго». Специалисты предприятия побывали на заводах, где производятся ветрогенераторы «HEAG» в Шанхае, Лечине и Фудинге.

Осмотрели ветрогенераторы не только на сборочных площадях, но и в процессе работы. Для этого представители РУП «Гродноэнерго» специально выезжали на остров в Желтом море: местный ветропарк там состоит из 18 ВЭУ мощностью 0,78 МВт каждая.

СТРОЙКА НАЧАЛАСЬ

Август 2010 года. Начинаются основные работы по подготовке строительной площадки, подъездных путей и устройства фундамента. Чтобы придать прочность и вибростойкость фундаменту, при заливке использовали метод непрерывного литья бетона. В ноябре фундамент уже был готов.

У ветрогенератора, который компания «HEAG» поставила на площадку в Новогрудке, серьезные габариты: высота в 82 метра, масса 208 тонн и длина лопастей в 42 метра. Вся эта конструкция устанавливается на тот самый фундамент в виде восьмигранника, диаметром 14 метров и массой в 1 000 тонн. Монтаж такой установки требует не только высокой квалификации исполнителей, но и кропотливой подготовительной работы. Поставщик оборудования, китайская компания «HEAG», организовала доставку конструкций ВЭУ и комплектующих к площадке.. Из Китая его транспортировка шла морским путем в немецкий порт Гамбурга. Затем на специальных лафетах груз доставлялся по суше автопоездом через европейские страны в н.п. Грабники.

Первый фактически всегда значит уникальный. Так, для передачи информации с ВЭУ впервые в Гродненской энергосистеме был реализован проект по подвеске волоконно-оптической связи (ВОЛС) на построенную линию ВЛ 10 кВ (ВЭУ – РП-8 «Промша»).

16:30 часов 19 апреля 2011 года

Это знаковые цифры для энергосистемы и региона, и страны. Это время включения ВЭУ в работу в тестовом режиме. Тогда установка начала выдавать первые кВт.ч. А десять дней спустя – 29 апреля 2011 года – в Республике Беларусь официально введена в эксплуатацию первая промышленная ветроэнергетическая установка мощностью 1,5 МВт «HW82/1500».

ВЭУ оснащена асинхронным генератором с фазным ротором и системой электронного регулирования сопротивления ротора. Это позволяет эффективно использовать энергию ветрового потока в широком диапазоне скоростей ветра. Для обеспечения максимальной выработки электроэнергии, а также устойчивой работы без обслуживающего персонала ветроэнергетическая установка оснащена автоматической системой управления. Она позволяет определять оптимальное положение ветроколеса относительно ветра и направляет ВЭУ вслед за направлением потоков.

Скорость ветра для номинальной мощности в 1,5 МВт – 11 м/с. При достижении скорости ветра 25 м/с (среднее значение за 10 минут) либо 35 м/с (3 с при порывистом ветре) установка автоматически отключается. Когда скорость ветра снизится до 22 м/с, установка снова включается.

Дополнительный персонал для эксплуатации не требуется. Контроль ведет оперативно-диспетчерская группа Новогрудского РЭС. Техническое обслуживание проводят специалисты Лидского Высоковольтного РЭС, прошедшие необходимое обучение.

От ВЭУ до ветроэлектрической станции

Запуск первой ВЭУ в Новогрудке стал стартом для более масштабного проекта – строительства ветроэлектростанции. Распоряжением Президента Республики Беларусь от 25.07.2013 № 163 был согласован акт выбора места для станции.

Единичная мощность каждой из вновь устанавливаемых ВЭУ составляла 1,5 МВт. Запуск новых ВЭУ возможен при скорости ветра от 3 м/с. 27 июля 2016 года начались работы по строительству ветроэнергетического парка в районе н.п. Грабники.

Управление капитального строительства РУП «Гродноэнерго» фактически выполняло все функции заказчика, начиная от проведения процедуры отвода земли и заканчивая многочисленными вопросами по организации работ, технического надзора, поставки оборудования, приемки строительно-монтажных работ. Общий нормативный срок строительства  составлял 12 месяцев. Справились раньше.

И снова масштабность работы заключалась не только в непосредственном монтаже ветроустановок, но еще и большой инфраструктурой работе всех служб РУП «Гродноэнерго» и в частности Лидских ЭС.

26 ноября начался монтаж оборудования первой ВЭУ. Как рассказывают участники тех событий, большие сложности и препятствия монтажу создавали мороз и ветер, скорость которого достигала 10 – 15 метров в секунду. Монтаж приходилось вести в короткие промежутки снижения скорости ветра. Ступицу с лопастями первой ВЭУ смонтировали 8 декабря, когда ветер несколько стих. К середине дня 10 декабря подъемные краны переместили на следующую площадку, где начался монтаж очередной ветроэнергетической установки. 15 декабря 2015 года монтажники перебазировали свои подъемные краны на очередную третью площадку. Однако ветреная погода в последующие дни не позволила продолжить монтажные работы в полной мере и установить на гондолу ступицу с лопастями. С учетом неблагоприятного прогноза польские монтажники вернулись на стройплощадку лишь 4 января 2016 года. К этому времени морозы еще более усилились, а ветреная погода сохранилась. Некоторые ВЭУ приходилось монтировать в тумане, с земли почти ничего не было видно, а связь с монтажниками поддерживали по рации. Несмотря на сложности, 23 января был успешно завершен механический монтаж последней, пятой, ветроэнергетической установки.

На площадке строительства еженедельно проводились совещания штаба стройки под руководством на тот момент генерального директора В.В. Шатерника, его заместителей и тогда директора Лидских ЭС В.С. Жука.

8 апреля состоялся пробный пуск ВЭУ № 1. Дальнейшая работа по ветропарку (ветроэлектрической станции – ВЭС) выполнялась в соответствии с графиком. В мае были завершены индивидуальные испытания оборудования, а в июне проведены работы по проведению 72-часового комплексного опробования.

И, наконец, 16 июня был подписан акт приемки в эксплуатацию ветроэлектрической станции. ВЭС введена в эксплуатацию приказом РУП «Гродноэнерго» № 850 от 16.06.2016 года.

Дмитрий Смирнов, специалист по связям с общественностью

ХРОНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА НОВОГРУДСКОЙ ВЕТРОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ

В июле 2013г. вышло распоряжение Президента РБ о выделении участка под строительство ветроэнергетического парка. В этом же месяце главным инженером РУП «Гродноэнерго» утверждено задание на проектирование данного объекта. Проект был заказан в РУП «Белэнергосетьпроект». В марте-апреле 2014г. проводились изыскательные работы. В конце февраля 2015г. было получено заключение государственной экспертизы на строительство. Был выбран генподрядчик – БелЭлектроМонтажНаладка, а также выбраны субподрядчики. Для строительства ПС 110 кВ «Ветропарк» и заливки фундаментов под ВЭУ– ПМК-143, а для строительства дорог на объекте – ДСУ-24 и ДСУ-30. Летом 2015г. было выдано разрешение на производство строительно-монтажных работ. С июня начался подготовительный период строительно-монтажных работ на площадках ветропарка.

4 августа 2015 года на площадку строительства прибыли пять фундаментных колец. 27 августа 2015 года закончены работы по отсыпке площадок ПС 110 кВ «Ветропарк», площадок пяти ВЭУ и подъездных дорог. К середине сентября были готовы котлованы и металлические каркасы для заливки фундаментов под ВЭУ. Заливка проводилась методом непрерывного бетонирования. Для этой цели были привлечены несколько предприятий. Это «Лидастройконструкция», Волковысский РБУ, Новогрудский ПМК и Барановичи. 23 сентября 2015 года закончено сооружение 4-х фундаментов ВЭУ №1,2,4,6, а 11 ноября закончен фундамент ВЭУ-3.

19 октября 2015 года началась поставка оборудования ветроустановок. Элементы башен, гондолы и лопасти развозились по площадкам и раскладывались в соответствии с проектом производства строительно-монтажных работ. 17 ноября 2015 года закончена поставка оборудования пяти ВЭУ, ТП 10/0,69кВ, контейнеров с комплектующими элементами, инструментом и приспособлениями для монтажа. А уже 21 ноября на площадку строительства прибыли спецкраны от польской компании «SARENS», грузоподъемностью 750 и 130 тонны.

26 ноября 2015 года начат монтаж оборудования на площадке ВЭУ №1, участие в котором принимали специалисты шеф-монтажа компании HEAG и зарубежного подрядчика.

23 января 2016 закончен монтаж всех 5-ти ветроустановок.

15 февраля 2016 года смонтированы ТП ВЭУ 1-4 и 6, начаты электромонтажные работы внутри ВЭУ и подготовка установок к опробованию.

С 8 апреля ВЭУ поочередно включались в работу, проводилось тестирование оборудования и систем защиты. Для проведения комплексного опробования в начале июня питание ветроустановок переключили с временных воздушных линий 10 кВ на кабельные, идущие на ПС «Ветропарк». Во время проведения комплексного опробования все ВЭУ подтвердили заявленные параметры и вышли на номинальную мощность.

16 июня 2016 приказом №850 утвержден акт приемки объекта в эксплуатацию.

Новогрудская ветроэлектрическая станция

1. Насчитывает 6 ветроустановок
2. 2011 год – ввод в эксплуатацию первой ВЭУ;

2014 год – решение о расширении и введении в работу целой ветростанции;

2016 год – открытие первой в Беларуси ветроэлектростанции.

3. Мощность одной ветроустановки 1 500 кВт. (1.5МВт)
4. Общая мощность Новогрудской ветроэлектростанции – 9 МВт.
5. С момента 2011 ввода и по май 2021 года было отпущено в сеть более 130 000 000 кВт\ч.
6. Для сравнения: Новогрудский район потребляет порядка 95,761 млн. кВт\ч), Свислочь– 27,4 млн кВт\ч, Зельва – 27,3 млн. кВт\ч, Берестовица –  34,7 млн. кВт/ч.
7. Коэффициент использования установленной мощности ВЭУ примерно 27,4 %. Цифра зависит от факторов и может меняться. Как показывает опыт эксплуатации, эта цифра у нас немного выше. Это позволяет заменить объем природного газа более чем на 5 млн. м³, что дает ощутимый экономический эффект.
8. Ветроустановкам для работы достаточно силы ветра в 3 м/с. Среднегодовая скорость ветра составляет более 6 м/с. На номинальные показатели ветроустановки выходят при силе ветра, равной 10 м/с.

Данные по средней скорости ветра за 2020 год.

9. Как работает ветроустановка?

Ветроустановки полностью автономны.

Системы запрограммированы, чтобы находить направление ветра и  разворачиваются за ним. В этом участвует система мониторинга, расположенная на крыше гондолы. Когда ветер достигает положенного значения, начинают разворачиваться лопасти в рабочее положение. Поверхность лопасти, обдуваемая ветром, когда она развернута на 100% рабочей плоскости, составляет 5 900 м².

10. С ветроколеса энергия вращения передается на редуктор и после на генератор, который и вырабатывает электрический ток.

11. Как устроен ветрогненератор?

Ветроэнергетическая установка оснащена асинхронным генератором с фазным ротором и системой электронного регулирования сопротивления ротора.

Параметры ВЭУ РУП «Гродноэнерго»:

В высоту до центра оси ротора – 80 метров.

Полный вес – 206 тонн.

Длина лопасти 42 метра, вес 6 тонн.

Вес ступицы – 13,5 тонн.

Вес гондолы с ветроколесом – 92 тонны.

Количество лопастей – 3.

Диаметр ветроколеса – 87 метров.

12. Наибольшую опасность для ветроустановок представляет наледь. Из-за обмерзания лопастей ветроколеса, существенно увеличивается их вес, что может привести к серьезным поломкам и выходом из строя всего ветрогенератора на длительный срок. Поэтому при обледенении наши ветроустановки останавливаются, что позволяет сохранить оборудование.
13. Несмотря на это, наиболее благоприятные погодные условия для выработки электроэнергии именно осеннее/зимнее время, когда ветра наиболее сильные.
14. Ветроустановки оснащены защитой от превышения скорости ветра. Если сила порывов достигает значения 25 м/с, то через 10 секунд ветрогенератор останавливается. Это сделано для того, что уменьшить нагрузку на фундамент и башню ветроустановки.
15. В связи с высоким уровнем автоматизации работы ветроэнергетической установки дополнительного персонала для ее эксплуатации и обслуживания не требуется. Оперативный контроль за работой ветроэнергетической установки ведется оперативно-диспетчерской персонал. Техническое обслуживание проводят специалисты Лидского высоковольтного района электрических сетей, прошедшие необходимое обучение, а также отрабатывающие необходимые навыки при совместной работе с китайскими специалистами во время наладки и сервисного обслуживания ВЭУ.
16. Мощности в 1,5 МВт достаточно для работы 15 000 лампочек по 100 Вт, или для 750 электрочайников мощностью 2 кВт. Весь Новогрудский район в будний день потребляет около 12 МВт.