Партнерство с ветром: как строят ветроэлектростанцию

В Украине производят электроэнергию из возобновляемых источников энергии (ВИЭ) порядка 300 компаний. Их суммарная мощность на начало ноября составила около 1,9 ГВт. Это сопоставимо с мощностью Хмельницкой АЭС.

Согласно Энергетической стратегии Украины, зеленые мощности должны увеличиваться поэтапно. Например, к 2020 году в стране нужно производить не менее 11% "чистой" электроэнергии (включая крупные гидроэлектростанции). А уже к 2035 году эту цифру необходимо увеличить до 25%.  Для примера, в 2017 году доля ВИЭ и ГЭС составляла 8% от общего производства электроэнергии в стране. 

Строительство Приморской ВЭС ДТЭК — второй по мощности ветроэлектростанции в Украине

За последние два неполных года прирост новых мощностей ВИЭ увеличился в 7 раз.  Стимулом является "зеленый" тариф в евро. Он действует до 2030 года и каждые несколько лет постепенно уменьшается. Сейчас многие страны Европы переходят от фиксированного тарифа к более эффективным методам поддержки, таким как "зеленые" аукционы. В Верховной Раде тоже разрабатывается законопроект, который предусматривает переход на аукционы. Он позволит государству покупать зеленую электроэнергию по максимально эффективной цене. Это в конечном итоге приведет к снижению финансовой нагрузки на потребителя. Для бизнеса переход на аукционы — это стабильный инвестиционный климат и понятные правила игры на рынке. В скорейшем принятии этого закона заинтересованы все стороны — и бизнес, и потребители, и государство.

Одним из самых активных игроков на рынке является операционная компания ДТЭК ВИЭ, которая входит в состав энергохолдинга ДТЭК. Ее доля среди украинских "зеленых" превышает 11% и составляет 210 МВт мощности. И ДТЭК ВИЭ планирует существенно расшириться благодаря запуску новых объектов.

Ведется строительство первой очереди Приморской ВЭС и Никопольской СЭС. В октябре подписан контракт на строительство второй очереди Приморской ВЭС с General Electric, на стадии активного девелопмента — Орловская ВЭС.  Всего ДТЭК ВИЭ строит 500 МВт новых станций.

Лопасти для ветрогенераторов GE Приморской ВЭС. Фото: Э. Солдатова

delo.ua  побывало в Запорожской области, чтобы посмотреть, как строится один из крупнейших ветропарков в стране — Приморская ВЭС энергохолдинга ДТЭК. Этот объект столкнулся со всеми трудностями военного и гражданского времени: заморозка из-за военных действий, пересогласование ТУ, договоренности с местной громадой о выделении земли.

Подготовка к большой стройке

Ветроэлектростанциям нужен ветер, и понадежнее. Поэтому на месте предполагаемого строительства минимум за год устанавливают автономную мачту, которая собирает данные о метеоусловиях.

Чтобы измерить ветропотенциал побережья Азовского моря у города Приморск устанавливали две мачты: одну в 2008 году, вторую в 2016-м, рассказывает Николай Трефилов, менеджер проекта Приморской ВЭС.

Николай Трефилов — не только менеджер проекта, он спроектировал одну из башен для ветромониторинга

Для каждой станции устанавливается своя мачта для измерений: она дает огромный массив данных по территории, где планируется размещать ветряки. Мачты останутся на своих местах на протяжении всей жизни ветроэлектростанции — минимум 20 лет.

Доставляют комплектующие для ветротурбин из Бердянского морского порта специальным транспортом. Фото: Э. Солдатова

Если с потоками ветра все хорошо, дальше учитывается возможность подключения к сетям для выдачи электроэнергии, и решаются вопросы землеотвода.

Например, сначала ДТЭК планировал строить Приморскую станцию мощностью 200 МВт, чтобы подавать электроэнергию на дефицитный Крымский полуостров. Но из-за войны на Донбассе и оккупации Крыма проект заморозили. А когда решили возобновить строительство, пришлось перекраивать проект, корректировать технические условия — и мощность урезали вдвое.

Диаметр нижнего кольца башни — 4300 мм. Фото: Э. Солдатова

Пересмотр коснулся и оборудования, которое за время "паузы" проекта существенно улучшилось. Если в 2013 году планировали использовать ветроустановки GE мощностью 2,5 МВт, то в 2018 году — монтируют ветряки того же производителя, но уже по 3,8 МВт.

Казалось бы, такой объект должен занимать огромную площадь. Но возобновляемая энергетика в Украине вынуждена быть компактной из-за сложностей с землеотводом. Впрочем, как и в Европе. Поэтому 19 ветроустановок из 26 расположатся в лесополосе, а не на полях. Связывают их подземные силовые и оптоволоконные кабельные линии, объясняет Трефилов.

Кран грузоподъемностью 1000 тонн. Фото: Э. Солдатова

Как строить большую ВЭС

Когда разобрались с месторасположением и согласовали строительство с местной громадой, на площадках появляется техника.

При идеально безветренной погоде он может монтировать по ветряку в день, но поскольку на площадке будущей Приморской ВЭС ветрено почти всегда, на помощь 600-тоннику приходит кран поменьше. Вместе они одновременно монтируют по две башни: вспомогательный кран устанавливает нижние части башни, а основной — верхние части, гондолу и лопасти.

Вспомогательный кран. Фото: Э. Солдатова

Ветряки возвышаются над землей более чем на сотню метров и весят 480 тонн каждый. Поэтому у них очень высокие требования к фундаменту: армированная основа требует 600 куб. м бетона и 100 тонн арматуры. Также на глубину 16 метров заливают почти два десятка свай диаметром 1 метр каждая.

Начинается процесс вечером в 18-19 часов и до самого утра к площадке будущей турбины курсируют бетоновозы. Так делают потому, что ночью температура немного падает и бетон не так быстро схватывается. Если вести работы днем, объясняет Трефилов, отдельные слои уложенной бетонной смеси быстро теряют влагу и быстро затвердевают, вследствие чего материал может не набрать проектную прочность. 

Пара бетонных заводов для Приморской ВЭС. Фото: Э. Солдатова

Поэтому монтажной организации пришлось арендовать два бетонных завода и установить рядом со станцией. Второй завод — резервный, на случай остановки первого.

Заливка фундамента, установка башен, подвоз оборудования из порта — все эти процессы идут одновременно и практически непрерывно. На объекте трудится около 250 человек.

Башня ветроустановки и лопасти, которые готовятся к монтажу

Как будет работать Приморская ВЭС

Управлять станцией — задача диспетчерского центра, он же связывает ее с сетевым оператором. Связь между ними будет осуществляться через специальный кабель — оптоволокно. Он идет под землей от каждой ветротурбины до диспетчерской и дальше — до диспетчера энергосистемы Украины.

Общая длина траншей под коммуникации между ветроустановками составила 38 км. Фото: Э. Солдатова

Электроэнергия ветряков будет собираться на двух внутренних подстанциях по 50 МВт каждая, а затем — направится на центральную распределительную подстанцию, оборудованную автоматикой, счетчиками коммерческого учета и системой связи. Уже с центральной подстанции электроэнергия по линиям 150 кВ "Запорожьеоблэнерго" попадает в единую энергосистему страны, где смешивается с электроэнергией других видов генераций.

После запуска объекта на станции будут работать всего 15 человек, не считая обслуживающего персонала. Их задача — диспетчеризация станции и обслуживание оборудования. На случай возникновения неполадок на складе есть запас основных запчастей.

При плановом режиме работы Приморская ВЭС будет ежегодно производить 340 млн КВт•ч электроэнергии и сможет обеспечить электричеством Приморский, Бердянский и Приазовский районы Запорожской области.

Вид на Азовское море с ветроэлектростанции. Фото: Э. Солдатова