Оценка на потенциала на ветровата енергия

Критериите, на базата на които се прави обобщена оценка на енергийния потенциал на вятъра, са неговата посока и средногодишната му скорост. За целите на програмата са използвани данни от проект BG 9307-03-01-L001, "Техническа и икономическа оценка на ВЕИ в България" на програма PHARE, 1997 година, получени от Института по метеорология и хидрология към БАН (119 метеорологични станции в България, регистриращи скоростта и посоката на вятъра). Данните са за период от над 30 години и са от общ характер. На тази база е извършено райониране на страната по ветрови потенциал, (Фиг. 2).

На територията на България са обособени четири зони с различен ветрови потенциал, но само две от зоните представляват интерес за индустриално преобразуване на вятърната енергия в електроенергия: 5-7 m/s и >7 m/s.

Тези зони са с обща площ около 1 430 km2, където средногодишната скорост на вятъра е около и над 6 m/s. Тази стойност е границата за икономическа целесъобразност на проектите за вятърна енергия. Следователно енергийният потенциал на вятъра в България не е голям. Бъдещото развитие в подходящи планински зони и такива при по-ниски скорости на вятъра зависи от прилагането на нови технически решения.

Фиг 2. Картосхема на ветровия потенциал в България

Въз основа на средногодишните стойности на енергийния потенциал на вятърната енергия, отчетени при височина 10 m над земната повърхност, на територията на страната теоретично са обособени три зони с различен ветрови потенциал:

Средногодишна скорост на вятъра: 2-3 m/s;

Енергиен потенциал: 100 W/m2 ; (т.е. по-малко от 1 500 kWh/m2 годишно);

Средногодишната продължителност на интервала от скорости £ т 5-25 m/s в тази зона е 900 h, което представлява около 10% от броя на часовете през годината (8 760 h).

Средногодишна скорост на вятъра: 3 - 6 m/s;

Енергиен потенциал: 100 - 200 W/m2 ; (около 1 500 kWh/m2 годишно);

Средногодишната продължителност на интервала от скорости £ т 5-25 m/s в тази зона е 4 000 h, което е около 45% от броя на часовете в годината (8 760 h).

Средногодишна скорост на вятъра: над 6-7 m/s;

Енергиен потенциал: 200 W/m2 ; (над 1 500 kWh/m2 годишно);

Средногодишната продължителност на интервала от скорости £ т 5-25 m/s в тази зона е 6 600 h, което е около 75% от броя на часовете в годината (8 760 h).

Трябва да се отбележи, че средногодишната скорост на вятъра не е представителна величина за оценката на вятъра като източник на енергия. За да се направят изводи за енергийните качествата на вятъра, е необходимо да се направи анализ на плътността на въздуха и на турбулентността в около 800 точки от страната. В резултат на данните от направените измервания на височина 10 m над земната повърхност е извършено райониране на страната по представената картосхема (Фиг. 12).

Метеорологичните данни се отнасят за движението на въздушните маси на височина 10 метра над земната повърхност. В последните години производството на ветрогенератори в света е с височини на мачтата над 40 m, което налага определянето на потенциала на вятъра на по-големи височини от повърхността на терена. Мегаватовите вятърни турбини се инсталират на височина над 80 m над терена. За определяне на скоростта на вятъра на по-голяма височина от 10 m е разработена методика от Националния институт по метеорология и хидрология при БАН, използваща математическо моделиране за вероятната скорост на вятъра.

За да се добие информация за избор на площадки за изграждане на ветроенергийни централи е необходимо да се проведат детайлни анализи със специализирана апаратура и срок 1-3 години.

Редица фирми в България вече разполагат с апаратура и методика за извършване на оценка за това дали дадена площадка е подходяща за изграждане на вятърна електроцентрала. На тази база може да се определи оптималният брой агрегати и големината им на конкретна площадка. При такава оценка се извършва замерване на скоростта и посоката на вятъра, а също и температурата на въздуха чрез измервателни кули с височина 30, 40 и 50 m. В резултат на проведените измервания се анализират:

роза на ветровете;

турбулентност;

честотно разпределение на ветровете;

средни стойности по часове и дни;

Използва се математически модел за пресмятане на скоростта на вятъра във височина, изчислява се количеството произведена енергия за определена мощност на генератора и се извършва оптимален избор на ветрогенератор.

След извършен анализ на техническия потенциал на вятърната енергия е установено, че единствено зоните със средногодишна скорост на вятъра над 4 m/s имат значение за промишленото производство на електрическа енергия. Това са само 3,3% от общата площ на страната (нос Калиакра, нос Емине и билото на Стара Планина). Трябва да се отбележи обаче, че развитието на технологиите през последните години дава възможност да се използват мощности при скорости на вятъра 3.0 - 3.5 m/s

Нито една институция в България към момента не разполага с актуални данни за плътността и турбулентността на въздушните потоци на височини над 10 m над земната повърхност. Ето защо, към момента с данните, които са на разположение (от Института по хидрология към БАН), е трудно да се направи избор на конкретни площадки за вятърни електроцентрали на територията на страната. Необходимо бъдещите инвеститори в централи с вятърна енергия предварително да вложат средства за проучване на потенциалните площадки с професионална апаратура.

Разпределението на максималния ветрови потенциал пряко зависи от характеристиките на вятъра в съответната точка на измерване. Анализите показват, че на височини над 50 m над земната повърхност, ветровият потенциал е 2 пъти по- голям.

При височина 10 m над земната повърхност, физическия потенциал на вятърната енергия за страната ни възлиза на 75.10 3 ktoe.

Територията на община Симеоновград попада в Зона А: зона на малък ветроенергиен потенциал което я прави непревликателна за подобни инвестиции.

Община Симеоновград не е богата на водни ресурси. Водоснабдяването на общината се извършва от напорни карстови подземни води. В община Симеоновград всички селища са водоснабдени от собствен водоизточник . Делът на водоснабденото население е 100% и няма население в режим на водоснабдяване. За питейни нужди град Симеоновград използва вода от 13 броя тръбни кладенци. Водоснабдяването на гр. Симеоновград е изцяло помпено.

Изградената водопроводна мрежа е 36.1 км, за град Симеоновград но техническо й състояние е лошо, като 80 % е на възраст от 60 до 80 години. Това води до значителни загуби на водно количество по мрежата, влошаване на качеството и значително повишаване себестойността на подаваната вода. Поддръжката на мрежата е силно затруднено поради липсата на финансови ресурси за поддръжка и обновяване на съществуващата водопроводна система, като резултат възникват чести аварии, при отстраняването на които се нанася значителна щета на уличните настилки.

Не се предвижда използване на енергийният потенциал на водния ресурс за производство на електроенергия от ВЕЦ на територията на общината.

Различните автори на изследвания на геотермалния потенциал, в зависимост от използваните методи за оценка и направени предвиждания, посочват различни стойности на геотермалния потенциал в две направления: потенциал за електропроизводство и потенциал за директно използване на топлинната енергия.

По експертни оценки възможният за използване в настоящия момент световен геотермален потенциал е съответно: ~ 2 000 TWh (172 Mtoe) годишно за електропроизводство и ~ 600 Mtoe годишно за директно получаване на топлинна енергия.

В общото световно енергийно производство от геотермални източници Европа има дял от 10% за електроенергия и около 50% от топлинното производство. Очакваното нарастване на получената енергия от геотермални източници за Европа до 2020 г. е около 40 пъти за производство на електроенергия и около 20 пъти за производство на топлинна енергия.

Освен използването на геотермалната енергия от подземните водоизточници все повече навлиза тенхологията на термопомпите. Високата ефективност на използване на земно и водно-свързаните термопомпи се очаква да определи нарастващият им ръст на използване до над 11% годишно.

Оползотворяването на геотермалната енергия, изграждането на геотермални централи и/или централизирани отоплителни системи, изисква значителни първоначални инвестиции за изследвания, сондажи, енергийни съоръжения, спомагателно оборудване и разпределителни мрежи. Производствените разходи за електроенергия и топлинна енергия са по-ниски от тези при конвенционалните технологии. Същественото е, че коефициента на използване на геотермалния източник може да надхвърли 90%, което е недостижимо при другите технологии. Амортизационният период на съоръженията е около 30 години, докато използването на енергоизточника може да продължи векове. За осъществяването на такива проекти е подходящо да се използват ПЧП.

По различни оценки у нас геотермалните източници са между 136 до 154. От тях около 50 са с доказан потенциал 469 MW за добиване на геотермална енергия. Основната част от водите (на самоизлив или сондажи) са нискотемпературни в интервала 20–90°С. Водите с температура над 90°С са до 4% от общия дебит.

Община Симеоновград не разполага с геотермални ресурси и не е целесъобразно да се залага в стратегията за добив на еко енергия от геотермални източници .

Терминът „биомаса" означава органична материя с растителен или животински произход. „Биомаса" е ключов възобновяем ресурс в световен мащаб. За добиването и не е задължително поголовно изсичане на дърветата, а възможно най-добре да се използва дървесния отпадък.

• 
  Биомаса - горска дървесина.
  
• 
  Биомаса от дървопреработването.
  
• 
  Биомаса от селско стопанство.
  
• 
  Биогаз.
  

Пиролизни котли - в тях протича процес на суха дестилация на дървесината. Тези котли успешно удовлетворяват изискванията за екологичност и постигане на висок КПД.

Пелетни котли, които са също така много ефективни и процесите на горене са автоматизирани. Тяхното използване може да повиши до два пъти полезното количество топлина, получаването на дърва за огрев, което е равностойно на двукратно увеличение на потенциала без да се увеличава потреблението.

В последно време много от домакинствата в Община Симеоновград започнаха да подменят старите стоманени котли с нови чугунени, при които е подобрен процеса на горене. Основните предимства на чугунените котли са високата им експлоатационна надежност и дълготрайност, възможността за увеличаване на мощността им чрез добавяне на глидери и голямата им корозоустойчивост.

За оценка на енергийния потенциал на дървесината при средна влажност 40% са приети следните стойности на топлопроводна способност:

широколистни (дъб, бук, габар) - 15 GJ/t;

иглолистни (смърч, бор, ела) - 16 GJ/t;

Реалния топлинен ефект, в най-голяма степен зависи от влажността на дървесината. За оценка на енергийния потенциал на дървесината са приети следните стойности за нейната плътност:

широколистни (дъб, бук, габар) - 600 кг/м3;

иглолистни (смърч, бор, ела) - 450 кг/м3;

Голяма част от потенциала, главно дървата за огрев се използва за енергийни цели като по този начин се спестяват големи количества въглища, нафта и електроенергия.

Рафинирана биомаса - пелети и брикети

Произвеждат се от отпадъци от дърводобива, дървопреработването и целулозно хартиената промишленост, както и от слама.

Брикетите са продукти, получени от пресована растителна биомаса без слепващи субстанции.

Предимства - по-евтини (под 200 лв./тон) от пелетите. Калоричност около 4 200 - 4 500 ккал/кг. По-висока калоричност на дървата за огрев с по-малко пепел.

Недостатъци - не позволяват автоматично подаване на горивото. По-скъпи са от дървата за огрев.

Пелетите са продукти получени чрез пресоване на дървени или селскостопански отпадъци без слепващи субстанции.

Предимства - калоричност 4 300 - 4 500 ккал/кг. Компактни, лесно транспортиране, позволяват автоматично подаване на горивото. Съдържат много малки количества сяра и други вредни елементи.

Недостатъци - изискват висока технология на производства, изискваща значителни инвестиции. Поради това са по-скъпи от брикетите и дървата за огрев (около 400лв/т№)

За производство на биогаз могат да се използват животински и растителни земеделски отпадъци, но енергийното оползотворяване на последните е по-ефективно чрез директното им изгаряне.

Съществен недостатък при производството на биогаз е необходимостта от сравнително висока температура за ферментацията на отпадъците, 30-40°С. Това налага спиране работата на ферментаторите, или използване на значителна част от произведения газ за подгряването им през студения период на годината, когато има най-голяма нужда от произвеждания газ.

Производството на биогаз в ЕС, през 2003 г. достига 3219 ktoe. При запазване на съществуващата тенденция, се очаква, през 2013 г., производството на биогаз да достигне 6450 ktoe, което е около 3 пъти по-малко от целта набелязана в Бялата книга.

Основните бариери пред производството на биогаз са:

значителните инвестиции за изграждането на съвременни инсталации, достигащи до 4000-5000 €/kWh(e) в ЕС, при производство на електроенергия;

намиране пазар на произвежданите вторични продукти (торове);

неефективна работа през зимата.

Общият потенциал за производство на биогаз чрез анаеробна ферментация на животински отпадъци в България е около 320 ktoe/год. При развитие на животновъдството и увеличаване броят на животните този потенциал може да се увеличи. Реално използваемият потенциал в по-големи ферми е около 72 ktoe/год. Този потенциал също може да се увеличи при нарастване броя на големите модерни животновъдни комплекси.

В Община Симеоновград има инвестиционно намерение за” Анаеробна и мезофилна ферментация и анаеробна твърдофазна ферментация „ с цел усвояването на екстременти от 300бр. крави и телета ,отпадни води от млекопреработката и производство на топло и електро енергия от биогаз с параметри :

• 
  Производство на биогаз- 450м3/ден
  
• 
  Енергия от биогаз 2400кWh/ден
  

Намиращото се на територията на общината сметище за депониране на твърди битови отпадъци, е в процес на рекултивация и не може да генерира практически приложимо количество сметищен газ за енергийно оползотворяване

Използване на биогорива в транспорта

Използването на биогорива и енергия от възобновяеми източници в транспорта на територията на община Симеоновград е неприложимо и икономически неоправдано.

Връзката между увеличаване на произведената енергия от ВЕИ и опазването на околната среда е пряка, тъй като ВЕИ в значително по-малка степен спрямо конвенционалните горива влияят негативно върху компонентите на околната среда. Важен ефект от тяхното внедряване е и ограничаването на емисиите на парникови газове в атмосферния въздух, което спомага за изпълнението на задълженията на страната ни по протокола от Киото.

Общината, принципал на общинската собственост, е заинтересована от въвеждане на мерки за използване на ВЕИ, с което ще се редуцират разходите за енергия и ще се подобрява екологичната среда. Техническите мероприятия, приложими в този сектор, са както изискващи сериозни финансови ресурси, така и не изискващи, или изискващи ограничено финансиране (организационни мерки).

От правилният избор на мерки, дейности и последващи проекти зависи тяхното успешно и ефективно изпълнение.

При избора са взети предвид:

Достъпност на избраните мерки и дейности;

Ниво на точност при определяне на необходимите инвестиции;

Проследяване на резултатите

Контрол на вложените средства

• 
  Съобразяване на общите и подробните градоустройствени планове за населените места в общината с възможностите за използване на енергия от възобновяеми източници;
  
• 
  Подпомагане реализирането на проекти на индивидуални системи за използване на електрическа, топлинна енергия и енергия за охлаждане от възобновяеми източници;
  
• 
  Повишенаване ключови компетентности и административен капацитет на общинската администрация при съставяне и изпълнение на процедури по обществени поръчки, и управление на проекти за ЕНЕРГИЯ от ВИ;
  
• 
  Въвеждане на енергиен мениджмънт в общината .Функционираща общинска администрация в съответствие с регламентираните права и задължения в ЗЕВИ;
  
• 
  Съгласувано и ефективно изпълнение на програмите по енергийна ефективност и програмите по ЕНЕРГИЯ от ВИ;
  
• 
  Партньорства с университети и центрове за иновации и високи технологии, свързани с производството на ЕНЕРГИЯ от ВИ и биогорива;
  
• 
  Ефективно общинско планиране и развитие на нов модел на общинска енергийна политика за мащабите на Р България, основан на нисковъглеродната икономика;
  
• 
  Реално изпълнение на политиката на Р България и на Директивите на ЕО за насърчаване на използването на ЕНЕРГИЯ от ВИ на регионално ниво;
  
• 
  Анализ на законодателни и други ограничения при изпълнение на политиката за насърчаване използването на ЕНЕРГИЯ от ВИ на регионално ниво;
  
• 
  Пълен обмен на информация с Националната публична информационна система в съответствие с изискванията на ЗЕВИ. Ефективно функционираща общинска публична информационна система;
  
• 
  Повишаване и трайно ангажиране на интереса на жителите на Община Симеоновград към промените в климата и технологиите за „зелена енергия”;
  
• 
  Провеждане на информационни и обучителни кампании сред населението за мерките за подпомагане, ползите и практическите особености на развитието и използването на енергия от възобновяеми източници.
  

• 
  Мерките, заложени в Програмата на община Симеоновград за оползотворяване на енергията от възобновяеми източници ще се съчетават с мерките, заложени
  

• 
  Мерки за използване на енергия от възобновяеми източници и мерки за енергийна ефективност при реализация на проекти за реконструкция, основно обновяване, основен ремонт или преустройство на сгради общинска собственост или сгради със смесен режим на собственост – държавна и общинска;
  
• 
  Стимулиране изграждането на енергийни обекти за производство на енергия от ВЕИ върху покривните конструкции на сгради общинска собственост и/или такива със смесен режим на собственост;
  
• 
  Реконструкцията и модернизацията на системата за улично осветление с използване на енергия от възобновяеми източници, като алтернатива на съществуващото улично осветление на територията на общината, модернизиране на системата за дистанционно радиоуправление на осветлението нова;
  
• 
  Използване на енергия от възобновяеми източници при изграждане и реконструкция на парково, декоративно и фасадно осветление на територията на общината;
  
• 
  Стимулиране на частни инвеститори за производство на енергия чрез използване на биомаса от горското и селското стопанство .
  

При провеждането на предвидените мерки ще се прилагат подходите:

При този подход се извършат следните действия:

• 
  Прогнозиране на общинския бюджет за периода на действие на програмата;
  
• 
  Преглед на очакванията за промени в националната и общинската данъчна политика и въздействието им върху приходите на общината и проучване на очакванията за извънбюджетни приходи на общината;
  
• 
  Използване на специализирани източници като: оперативни програми, кредитни линии за енергийна ефективност и възобновяема енергия (ЕБВР), Фонд „Енергийна ефективност и възобновяеми източници”, Национална схема за зелени инвестиции (Национален доверителен фонд), Международен фонд „Козлодуй”, договори с гарантиран резултат (ЕСКО договори или финансиране от трета страна).
  

Основни източници на финансиране:

• 
  Държавни субсидии – Републикански бюджет;
  
• 
  Общински бюджет;
  
• 
  Собствени средства на заинтересованите лица;
  
• 
  Договори с гарантиран резултат;
  
• 
  Публично частно партньорство;
  
• 
  Финансиране по Оперативни програми;
  
• 
  Финансови схеми по Национални и Европейски програми;
  
• 
  Кредити с грантове по специализираните кредитни линии.
  

По-долу са посочени множество възможности за финансиране, с различни от

общинския бюджет източници, вкл. безвъзмездно финансиране на проекти в сферата на ВЕИ.

Изготвил: Огнян Марковски гл. експерт	Съгласувал: Красимир Найденов главен директор
05.03.2012 г.

Програмата за развитие на селските райони (2014-2020 г.),

съфинансирана от Европейския земеделски фонд за развитие на селските райони.

Дирекция „Развитие на селските райони ” на Министерството на земеделието на храните е управляващ орган на програмата.

Предмет на финансирането са производство на биогорива за транспорта се финасират в рамките на :