Как построить ветропарк?
Как построить ветропарк, с какими проблемами сталкиваются энергетики на этапе проектирования и что такое коммерческий ветер? О тонкостях строительства объектов ветряной генерации на примере ветропарка в Вистино Ленинградской области рассказал и.о. начальника отдела капитального строительства Дирекции по возобновляемой энергетике ПАО «ТГК-1» Николай Пруссак. Лекция прошла в рамках курса для студентов и персонала компании «Настоящее и будущее энергетики».
В 2020 году в ПАО «ТГК-1» была создана Дирекция по ВИЭ, в том же году компания победила в отборе ДПМ ВИЭ МГЭС (малая ГЭС), а в конце 2021 года выиграла конкурс на строительство первого для Ленинградской области ветропарка установленной мощностью 24,9 МВт в Вистино и объемом выработки 81,3 ГВт/ч в год. Его планируется ввести в эксплуатацию в 2024 году.
Главный принцип строительства энергообъектов еще задолго до появления «зеленой» энергетики сформулировал советский академик Михаил Старикович: «Энергетика — это физика плюс экономика». То есть специалист, задействованный в энергетическом девелопменте, знает и техническую часть, и аспекты, связанные с экономикой инвестпроектов.
Все начинается с площадки
Главное — наличие возобновляемого ресурса, в случае с ветропарком это ветер. Ветропотенциал можно проверить на основе данных открытого ресурса Global Wind Atlas. В случае с ветропарком инвестиционная привлекательность объекта напрямую зависит от скорости ветра. Есть такое понятие — коммерчески эффективный ветер — это ветер со средней скоростью более 7 м/с на высоте от 100 метров. Но для полноценной картины этого мало: нужно понимание скорости ветра в разных «углах» будущей площадки и перспективный прогноз. Поэтому проводится детальный ветромониторинг с привлечением специализированных компаний.
Второй этап
Это подготовка предпроектной документации. Специалисты формируют отчеты и экспертные заключения, направляют запросы в уполномоченные органы. Кроме того, на этом этапе также важно оценить возможность выдачи перспективной мощности, присоединения к сети, а также наличие подходящих земельных участков.
Особое внимание уделяется работе с возможными ограничениями. Это могут быть высотные ограничения, связанные с близостью аэропорта или аэродрома, экокологические (особо охраняемые природные территории, санитарно-защитная зона), культурологические (расположение объектов культурного наследия поблизости) и другие факторы.
Важно убедиться, что никаких ограничений для строительства и дальнейшей эксплуатации объекта нет. Задача специалистов — добиться максимальной эффективности объекта. Для этого требуется минимизировать турбулентность и уклоны поверхности, учесть требования санитарно-защитной зоны, чтобы в нее не попадали линии ЛЭП, жилые кварталы, дороги и т.д. Производители оборудования обычно указывают значения воздействия на окружающую среду, в том числе звукового и теневого. Разработчики проектной документации вместе с инвесторами должны придерживаться их при реализации проекта.
Третий этап
Необходимо оценить транспортную доступность площадки, просчитать логистические маршруты для беспрепятственной поставки на будущий объект габаритных лопастей, башен, секций. Результат технической оценки площадки — резюме о целесообразности дальнейшего рассмотрения площадки для инвестиционной привлекательности.
Следующий шаг — определить наиболее выгодный вариант присоединения ветропарка к ЕЭС. Задача специалистов найти такой способ, который не убьет экономику проекта. Чтобы понять, во сколько обойдется строительство сетевой инфраструктуры и подключения ветропарка в сеть, разрабатывается схема выдачи мощности (она пригодится в целях дальнейшего технико-экономического обоснования). В схеме должен содержаться текущий и перспективный анализ для присоединения. Для этого специалисты анализируют баланс всех мощностей, включая ТЭЦ, ГЭС и другие источники генерации в районе, на которые может оказать влияние новый ветропарк.
Возможно ли подключить ветропарк к ближайшей подстанции или придется сооружать дорогую 50-километровую воздушную линию для присоединения к другому объекту? После того, как с этим появится определенность, нам понадобятся расчеты электроэнергетических режимов для выбранных вариантов. Разумеется, подключение к сети 330 кВт обойдется дороже, чем к 110 кВт. Конечный результат работы на этом этапе — согласованный вариант присоединения к сетям с ЕЭС и сетевой компанией.
Оборудование
К объектам при отборе на государственных тендерах предъявляются строгие требования. Локализация оборудования — одно из них. На проекте в Вистино этот показатель составляет около 65%. В России конкурируют два производителя ветроустановок. Признанный мировой лидер Vestas имеет заводы внутри страны и поставляет редукторные ветроустановки с установленной мощностью 4,55 МВт и диаметром ротора 126 м, рассчитанные на среднюю скорость ветра 8,5 м/c. Также рассматривался отечественный производитель NovaWind, который входит в концерн АО «Росатом». Предприятие выпускает безредукторные установки, то есть ветрогенераторы без трансмиссии, мощностью 2,5 МВт и с диаметром ротора 100 м. Они рассчитаны на такой же класс ветра, но скорость чуть ниже — 7,5 м/с.
Финальный этап
Это финансово-экономическая оценка. В ней учитываются такие показатели, как срок полезного использования (около 20-25 лет для мультиваттных проектов), стоимость капитала и заемного фондирования с учетом ESG-показателей (стандарты экологического, социального и корпоративного управления), цена ветрогенераторов (на нее приходится 60-70% капитальных затрат проекта), плюс доставка, уплата таможенных пошлин, инсталляция и наладка. Второй по стоимости затрат фактор – строительство фундаментов. Третий – строительство дорожной инфраструктуры и площадки под ветроустановку.
Ключевой фактор — ветровые условия площадки. Чем выше скорость ветра, тем больше потенциальная выработка и тем выше экономика проекта. В оценку также включены операционные затраты — сервисный контракт с производителями ветрогенераторов, так как пока в России нет сертифицированных сервисных центров, которые могут обслуживать ветротурбины.
Когда предпроектные проработки завершены и проект выбран, начинается самое интересное — проектно-изыскательские работы и экспертиза проектной документации, разработка рабочей документации и получение разрешения на строительство. За этим следуют строительно-монтажные работы и пуско-наладка. Финальный этап — ввод объекта в эксплуатацию и возврат инвестиций.
Больше лекций от профессионалов о настоящем и будущем энергетики — в нашем спецпроекте.