RENEXPO Восточная Европа / Альтернативная энергетика. ИССЛЕДОВАНИЕ РЫНКА ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИВ УКРАИНЕ (часть 1)
К.т.н. С.Л.Попов, А.В.Горская
Киевский научно-технический
консультационный, исследовательский и внедренческий центр
«КонЦентр»
Представлены данные маркетинговых исследований нужд локальных потребителей, которые могут быть удовлетворены с помощью ветро-энергетических установок. Результаты обследования позволяют сделать обоснованные выводы о требуемых параметрах ветроэнергети-ческой техники в настоящее время и в ближайшем будущем.
Отражены наиболее важные характеристики рынка ВЭнУ, руководство которыми должно в значительной мере обеспечить успех деятельности компаний по внедрению ветроэнергетической техники средней и малой мощности в Украине.
Техника маркетингового исследования
Анкетирование 3540 чел. потенциальных потребителей
- по обычной и электронной почте
- интервьюирование по телефону
- при личных контактах
Группы целевой аудитории
- руководители и специалисты производственно энергетических и промышленных предприятий – 12%
- руководители и специалисты областных и районных подразделений Ассоциации фермеров – 17%
- руководители сельских хозяйств и кооперативов – 23%
- отдельные фермеры, частные предприниматели – 48%
Респонденты затрудняются адекватно соотнести наиболее рациональные схемы эксплуатации ветроустановок с удовлетворением своих производственных и бытовых нужд
Цели применения ВЭнУ и требуемые для их реализации мощности
Цели применения ВЭнУ |
Количество указавших цель, чел./% |
Средняя требуемая мощность на цель, кВт |
Общая требуемая мощность по выборке, кВт |
Общая мощность по Украине, МВт |
I. Выработка электронергии |
2705 / 71 |
5.49 |
17100 |
3736.6 |
1. Постоянный ток |
1028 / 38 |
5.32 |
56 35 |
1224. 1 |
2. Переменный ток |
1677 / 62 |
5.67 |
11467 |
2512.5 |
II. Выработкамеханической энергии |
1105 / 29 |
5.91 |
7139 |
1564.2 |
1. Водоподъем |
442 / 40 |
6.78 |
3086 |
676.2 |
2. Аэрация водохранилищ |
87 / 8 |
4.62 |
402 |
88.1 |
3. Помол зерна и других продуктов |
298 / 27 |
6.33 |
1885 |
413.0 |
4. Дробление кормов |
210 / 39 |
6.83 |
1433 |
314.2 |
5. Другое |
67 / 6 |
4.96 |
332 |
72.7 |
Всего по п.п. I и II: |
3810 / 100 |
5.70 |
24239 |
5300.8 |
Потребности в энергии ветра для различных целей
Большинство респондентов — 75% — указали более чем одну цель применения ветроэнергетических установок (ВЭнУ):
- 29% участников опроса указали по две цели
- 46% — опрошенных указали по три цели
Наибольшее число респондентов — 74,6% — предполагают использовать ветроэлектрические установки ВЭУ для подачи вырабатываемой ими электроэнергии в централизованную сеть — местную, региональную или общегосударственную с целью компенсации собственных энергозатрат.
Существует также потребность в автономном электропитании бытового и производственного электрического оборудования — 26,4% респондентов. Вместе с другими целями применения ветроустановок потребности в непосредственном и автономном электроснабжении от ветроэлектрических установок ВЭУ отметили 77,1% участников опроса.
Среди целей использования механической энергии ветромеханических установок ВМУ выделяются помол зерна, водоподъем, дробление кормов — традиционные области применения ветряных и других мельниц.
Разработка и предложение на рынке эффективных механических мельниц и насосов, приводимых в действие ВМУ и не содержащих промежуточного звена «генератор – преобразователь – двигатель», может существенно повысить на них спрос
Приоритетность целей применения ВЭнУ
№ |
Цель использования ВЄнУ |
Объем, % |
Мощность, МВт |
1. |
Выработка электроэнергии в централизованную сеть |
22,9 |
1554,1 |
2. |
Питание производственного и исполнительного оборудования переменным током |
13,6 |
670,2 |
3. |
Питание бытовых электроприборов постоянным и переменный током |
12,8 |
484,9 |
4. |
Водоподъем, водоснабжение, осушение |
11,6 |
676,2 |
5. |
Непосредственный помол зерна и других продуктов |
7,8 |
413,0 |
6. |
Освещение |
6,0 |
223,2 |
7. |
Нагрев воды, отопление |
5,7 |
342,2 |
8. |
Дробление кормов |
5,5 |
314,2 |
9. |
Зарядка аккумуляторов |
5,1 |
257,7 |
10. |
Аэрация водохранилищ |
2,3 |
88,1 |
11. |
Защита металлоконструкций от коррозии |
1,7 |
73,6 |
12. |
Питание ретрансляционных станций и линий связи |
1,3 |
49,5 |
13. |
Другие цели |
3,7 |
153,9 |
Всего: |
100 % |
5300,8 МВт |
Требуемые мощности ветроагрегатов
Средняя требуемая мощность ВЭнУ на удовлетворение каждой цели определена по их приоритетности. Например, требуется мощность 10 кВт для питания бытовых электроприборов и освещения. Тогда требуемые мощности для каждой из этих целей относятся как соответствующие значимости — 12,8% и 6,0% — в списке таблицы 2, то есть как 12,8/6,0. Тогда для данного респондента требуемая мощность распределится так:
Wэ/п = 10*12,8/(12,8+6,0) = 6,81 кВт
— на питание электроприборов и
Wосв = 10*6,0/18,8 = 3,19 кВт
— на освещение. Очевидно, Wэ/п + Wосв = 10 кВт.
Обработка данных при определении требуемой мощности по каждой цели: общая требуемая мощность для цели делилась на количество семей проживающего в этом регионе сельского населения либо на количество отдельных хозяйств в коллективе. По данным от разных групп респондентов относительно одной и той же территории подсчитывалась средняя арифметическая величина заявленной требуемой мощности.
При экстраполяции полученных потребностей в мощностях ВЭнУ на всю Украину учитывался коллективный характер использования результатов работы ветроагрегатов по реализации отдельных целей одним пользователем
Скоростные характеристики локальных ветров
Регионы и области Украины |
Среднего-довая скорость по данным метеостан-ций, м/с |
Данные респондентов |
||||
Среднего-довая скорость ветра, м/с |
Рабочая скорость ветра, м/с |
Время рабочего ветра, суток |
Время затиший, суток |
Коэффи-циент энергети-ческих затиший |
||
Центр |
4,072 |
4,691 |
6,779 |
4,713 |
3,205 |
0,692 |
Запад |
3,629 |
4,213 |
5,595 |
3,996 |
3,096 |
0,753 |
Север |
4,023 |
4,112 |
6,774 |
3,987 |
2,421 |
0,607 |
Восток |
5,103 |
5,578 |
10,768 |
4,183 |
2,208 |
0,518 |
Юг |
5,133 |
5,543 |
7,061 |
4,295 |
3,455 |
0,785 |
Kpым |
7,524 |
7,952 |
10,983 |
4,201 |
3,023 |
0,724 |
Украина |
4,389 |
5,348 |
7,865 |
4,230 |
2,901 |
0,680 |
При расчете необходимой мощности ВЭнУ для гарантированного обеспечения энергоснабжения использованы сведения о преобладающем ветре со скоростью, ассоциируемой у респондентов с рабочей скоростью, при которой они предполагают получать требуемую мощность от ветроагрегатов, а также о времени действия такого ветра.
Характеристики изменчивости ветра
Среднегодовая скорость ветра рассчитывалась, исходя из указанных респондентами рабочих скоростей с учетом коэффициента энергетического затишья КЭЗ. Сравнение субъективных (респондентских) и объективных (измеренных) данных показывает, что субъективно воспринимаются более высокие скорости ветра — респонденты указывали скорость «ветра, который дует», а слабый ветер характеризовали как «отсутствие ветра».
Коэффициент энергетических затиший КЭЗ представляет собой простейшую эмпирическую характеристику изменчивости ветра в данном месте:
максимальное время отсутствия ветра с рабочей скоростью
КЭЗ = ————————————————————
время наличия ветра со скоростью, принимаемой за рабочую
КЭЗ характеризует время бездействия ВЭнУ по отношению к времени непрерыв-ной работы установки с требуемой потребителю мощностью. По величине КЭЗ определяются параметры аккумулятора или дополнительного источника энергии для парирования энергетических затиший, а также рассчитать необходимую располагаемую мощность ветроустановки в комплексе «ВЭнУ – аккумулятор» для гарантированного энергообеспечения.
Величина η = 1/(1+КЭЗ) приближенно характеризует степень гарантирован-ности выдачи ветроустановкой ожидаемой мощности, подсчитанной по рабочей скорости ветра.