Солнце и ветер в нижнем Поволжье

Альтернативная энергетика в Волгоградской области пришла в первую очередь к чабанам и медикам.

Волгоградская область – почти идеальный полигон для внедрения технологий альтернативной энергетики. Высокие показатели солнечного излучения и большое количество безоблачных дней в году способствуют развитию солнечных технологий, а развитый сельскохозяйственный сектор может стать надежным поставщиком сырья для производства биогаза. Кстати, село оказалось еще и активным потребителем альтернативной энергии. Особенность местного уклада – пастбищное животноводство. Особенно оно распространено в Заволжье, где достаточно неразвита энергетическая инфраструктура. И уж тем более проблема – тянуть сети к многочисленным чабанским точкам, на каждой из которых всех жителей – одна семья. Автономные солнечные и ветряные установки для этих условий – то, что доктор прописал.
Уже несколько лет в Волгоградской области работает ГУ «Волгоградский центр энергоэффективности» и реализуются программы по развитию альтернативной энергетики. Для их реализации в области даже создан фонд, в который поступают отчисления в размере 1% от валовой выручки энергоснабжающих организаций региона, заложенные в тарифы на производство, передачу и сбыт электрической и тепловой энергии. Упомянутый центр энергоэффективности финансирует из этого фонда работы по реализации предварительно отобранных проектов энергосбережения на возвратной основе либо на паях с отдельными муниципальными образованиями. Кстати, и в этом случае не обошлось без сельского хозяйства. Самым активным участником (а по сути, идейным вдохновителем) программ центра стала Волгоградская сельскохозяйственная академия. Вплоть до того, что на территории лечебно клинического корпуса академии создана демонстрационная зона «Энергосберегающих технологий, возобновляемых и нетрадиционных источников энергии», которая является совместным проектом центра энергоэффективности и академии.
На демонстрационной зоне следует остановиться подробно. Там было проведено несколько достаточно любопытных экспериментов. После того, как на территории зоны заработал ветрогенератор, сотрудники центра и сельскохозяйственной академии стали вести наблюдение за поведением животных собранных на этой площадке (рис. 1). Оказалось, что представители фауны (как домашние, так и взятые из дикой природы) вообще никак не реагируют электрического соседа и не ощущают никакого инфразвука, якобы возникающего при вращении ротора. Во всяком случае, таков расклад для небольшого ветрогенератора мощностью 5 кВт. Еще один эксперимент, проводимый в демонстрацоннной зоне – это первая и пока единственная в области установка по производству биогаза. Вообще же совместно с Волгоградским архитектурно-строительным университетом разработан модельный ряд биогазовых установок, вырабатывающих из навоза горючий газ для отопления и горячего водоснабжения, а также готовые к применению эффективные удобрения.

РИС. 1


Реализованные проекты

Вот что говорит декан факультета электрификации ФГУ Волгоградской сельскохозяйственной академии, к.с-х.н. Игорь Юдаев:

- Для обеспечения нормальной работы сельского жителя необходима электроэнергия, так как основная часть технологического оборудования запитывается от нее. При этом в области есть территории, не охваченные электрическими сетями. Например, Палласовский район, где до ближайшей опоры скакать и скакать. Поэтому многие животноводы закупили дизели. Но с 2006 г. реализовано и несколько альтернативных вариантов обеспечения электроэнергией чабанских и животноводческих точек. (см. рис. 2). Стандартный набор точки – ветроустановка, фотоэнергетическая установка и резерв – дизель-генератор. Последний нужен потому, что у селян есть опасение, что вдруг ветра не будет и Солнце погаснет».

РИС. 2
Электрификация чабанской точки «Осипово» возле села Голубинское (рис. 3) была проведена в складчину. Из фотографии видно, что когда-то к чабанской точке была проведена ЛЭП. Но сейчас от нее остались только опоры. Провода, понятно, давно сданы в пункт приема цветных металлов. Поэтому когда встал вопрос о возобновлении энергоснабжения чабанской точки «Осипово», в филиала ОАО «МРСК Юга» - «Волгоградэнерго» посчитали, что компании проще вложиться в ветроустановку для животноводческого хозяйства, чем тянуть ЛЭП по новой (тем более, что новая линия так же окажется незащищенной от охотников за цветметом). Поэтому ветроустановка с резервным дизель-генератором была поставлена совместными усилиями области, «Волгоградэнерго» и самого чабана.

Кроме животноводов альтернативной энергетикой заинтересовались медики. Районные больницы Волгоградской области устанавливают у себя водонагревательные станции. Это позволяет разгрузить газовые котельные в летний период для проведения диагностики и ремонта. Кроме того, некоторые больницы организуют фотоэлектрические установки для питания операционных в период отключения сети. На рис. 4 и 5 показана совокупная установка на базе Ленинской районной больницы.

Водонагревательные солнечные модули нагревают до 15 куб. м. воды в сутки, что позволяет полностью удовлетворять все потребности больницы в горячей воде большую часть года и сэкономить немало газа, использовавшегося ранее в больничной котельной. Плюс к тому фотоэнергетическая установка на 6 кВт обеспечивает электроэнергией операционную. Подобный же проект реализуется в Еланской ЦГБ

РИС. 4  РИС. 5


Всего же за время существования ГУ «Волгоградский центр энергоэффективности»были реализованы следующие проекты:
1) Ветро(2×5кВт)-дизельная (5,2кВт) установка. Чабанская точкака «Осипово», Голубинское с. п., Калачесвкий мун. р-н;
2) Ветро(2×5кВт)-дизельная (5,2кВт) установка. Чабанская точка «Фомин колодец», Голубинское с. п., Калачевский мун. р-н;
3) Ветро(2×5кВт)-солнечно(1,2кВт)-дизельная(8кВт) установка. КХ Солодкова А. Ф., Суровикинский мун. р-н;
4) Ветро(5кВт)-солнечно(1,8кВт)-дизельная(5кВт) установка. ООО «Николаевское», Николаевский мун. р-н;
5) Солнечная водонагревательная установка, 15 куб. м./сут. МУ «Ленинская ЦРБ», г. Ленинск, Ленинский мун. р-н;
6) Фотоэлектрическая станция. МУ «Ленинская ЦРБ», г. Ленинск, Ленинский мун. р-н;
7) Солнечная водонагревательная установка, 20 куб. м./сут. МУЗ «Еланская центральная районная больница», г. Елань, Еланский мун. р-н;
8) Солнечная водонагревательная установка, 2,5 куб. м./сут. МУЗ «Голубинская районная больница», ст. Голубинская, Калачевский мун. р-н.
К этому можно присовокупить еще ряд любопытных разработок, реализованных в Волгоградской области. Например, в Урюпинском районе введена в эксплуатацию микроГЭС волнового типа на наплавном мосту через реку Хопер. Станция дает энергию для освещения моста ночью. А в школе села Каршевитое Ленинского района установлено 8 тепловых насосов, отбирающих низкопотенциальное тепло из атмосферы. Эти насосы позволили отказаться от дорогостоящей системы отопления с использованием электрокотла.
Средний срок окупаемости реализованных проектов около трех лет. Всего же экономический эффект от реализации программы по энергосбережению ежегодно составляет несколько десятков млн. руб. При этом наибольший эффект от применения энергосберегающих технологий обеспечивается в сфере теплоснабжения.

«Альтернативные» перспективы

Как сообщил Игорь Юдаев, в Волгоградской области разработаны и реализуются программы внедрения до 2012 г. целой серии устройств альтернативной энергетики. В том числе – солнечно-ветровых установок (20шт.), ветроэнергетических установок (80 шт.), и биогазовых установок (29шт.). Ветроэлектростанции планируется установить на территории сельскохозяйственных предприятий в 12 муниципальных районах. Плюс реализуется программа внедрения на объектах здравоохранения солнечных водонагревательных установок. В ближайшее время планируется построить такие установки на базе Серафимовичской, Еланской, Быковской, Октябрьской, Клетской и ряда других центральных районных больниц.

Природный потенциал области

Потенциал суммарного солнечного излучения Волгоградской области при продолжительности солнечного сияния 2400 часов в год оценивается в 5200 МДж/м2, что может давать годовую экономию в 2 млн. т.у.т. Годовой приход суммарной солнечной радиации на горизонтальную поверхность на Юге Волгоградской области достигает 584 кДж/см2, а на Севере области 461 кДж/см2. Наибольший приход прямой солнечной радиации на Юге области достигает 104 кДж/см2 летом, на Севере – 69,9 кДж/см2. В зимний период прямая солнечная радиация оценивается на Юге области 41,9 кДж/см2, на Севере уменьшается до 12 кДж/см2. Максимум месячных сумм солнечной радиации приходится на май - июнь 98-120 кДж/см2. Минимальный приход наблюдается в декабре и составляет на Юге области 15,9 кДж/см2, убывая к Северу до 3,8 кДж/см2.
Что касается потенциала ветроэнергетики, то Волгоградская область относится к району со средней скоростью ветра от 3-5 м/с. Исходя из многолетних данных метеорологических станций некоторые районы области обладают хорошим ветропотенциалом: Хоперский район – 4,9 м/с; Урюпинск – 4,5 м/с; Камышин – 5,8 м/с; Серафимович – 4,7 м/с; станица Клетская – 4,6 м/с; Волгоград – 5,0 м/с. Экономический потенциал использования ветра в регионе оценивается цифрой порядка 1 млн. т.у.т./год, а общий потенциал Волгоградской области по ветроэнергетике составляет 12,94•106 кВт•ч/год от стоимости энергетического топлива.
Если посмотреть на карту ресурсов России (гидроэнергетики), то можно увидеть, что технический потенциал Волгоградской области по гидроресурсам составляет от 10 до 100 млрд. кВт•ч/год. На территории Волгоградской области протекает около 200 рек различной величины. По оценке экспертов строительство малых ГЭС от 20-30 МВт возможно на реках Бузулук, Елань, Карамыш, Быстрый Ерем, Водиная и др.

Подготовил Андрей ГУБАНОВ, Energyland.info

При подготовке статьи использованы материалы доклада декана факультета электрификации ФГУ Волгоградской сельскохозяйственной академии, к.с-х.н. Игоря Юдаева на Московском международном энергетическом форуме «ТЭК России в XXI веке»

Ссылки по теме:
ВЭУ с вертикальной осью вращения: прошлое, настоящее, будущее
Тучи над солнечным рынком России
На рынке ВИЭ активно идут сделки по слиянию и поглощению