Зелена енергия сакар”
Връзка с други съществуващи и одобрени с устройствен или друг план дейности
Изтегляне 1.89 Mb.
|
- Навигация на страницата:
- Подробна информация за разгледани алтернативи
Връзка с други съществуващи и одобрени с устройствен или друг план дейностиИнвестиционното предложение няма връзка с други съществуващи и одобрени с устройствен или друг план дейности.
Единственият значим местен енергиен ресурс в Р България са нискокачествени лигнитни въглища с високо съдържание на сяра. Разчита се също на вносни горива – нефт, природен газ и качествени въглища. Вятърната енергия е един от алтернативните източници и според последните прогнози на Европейската асоциация за вятърна енергия, капацитетът за производство на енергия от вятъра, на стария континент, ще се увеличи от 28 400 MW през 2003 г. до 75 000 MW през 2010 г. и 180 000 MW през 2020г. Увеличаване на дела на възобновимите източници на енергия от общите енергийни ресурси се налага и от необходимостта от намаляване на емисиите на парникови газове във връзка с промяната на климата. "Нулева" алтернатива ще означава, теренът отреден за изграждане на ветроенергийния парк да остане незастроен, а потенциалният източник на възобновяема енергия от вятъра– неизползван.
Инсталираната мощност на предвидения за изграждане ветроенергиен парк в планина Сакар е около 210 MW. Това количество електроенергия е възможно да бъде произведено както чрез използването на вятърни генератори, така и по конвенционалните технологии за производство на електроенергия – ТЕЦ и АЕЦ. ТЕЦ са основните източници на въглероден диоксид. Те допринасят за над 90 % от емисиите на серен диоксид в страните от Европейския съюз (ЕС), за значителна част от емисии от азотни оксиди, за около 50% от емисиите на неметановите летливи органични съединения, както и за около 85 % от емисиите от прахови частици, полициклични ароматни въглеводороди и др. Вредите за околната среда, които нанасят конвенционалните технологии са несравними с минималните, само потенциални отрицателни въздействия върху околната среда, които е възможно да окаже използването на вятърна енергия. Ако се направи съпоставка на емисиите на СО2 за производството на 1 kWh произведена електроенергия се установява следното:
Производството на ветроагрегати се характеризира с голямо разнообразие. Има десетки видове ветрогенератори, които са с еднаква мощност. Основните разлики не са в това, при каква ветроскорост те достигат максималната си мощност, или какво е максималното им к.п.д, а при каква ветроскорост те започват да генерират електричество. Турбините съществено се различават технологично и технически. Това има съществено значение за ветроскоростния интервал, в който те поддържат висок к.п.д. и главната задача при избора е да се намери скоростният интервал за съответната турбина, който е най-близо до преобладаващата скорост (от ветроенергийния одит) и точно за него да се подбере ветроагрегат по максимална ефективност. Всички ветроагрегати без изключения (като енергийни машини) не работят и не могат да работят със 100% ефективност (к.п.д.) и при най-благоприятни ветрови условия. За съжаление, при конвенционалните масови ветроагрегати вятърът не може да се контролира и затова ефективността на последните е двойно и тройно по-ниска, а теоретично тя не може да надхвърли 59,3%, съгласно модела на Ланчестър-Бетц. Именно тази съществена разлика, между ветроагрегатите и другите енергийни машини, изисква детайлно проучване на вятърните условия, за обективен избор на най-подходящите за тези условия ветроагрегати. Ветротурбините за производство на електрическа енергия са различни видове. Те се отличават по аеродинамичните си, трансмисионните си, генераторните и редица други характеристики. Но най-голямо значение за максимално възможното електропроизводство на даден ветроагрегат на конкретно място имат неговите аеродинамични параметри. Те включват не само геометричните му размери, броя на перките, профила им и т.н., но и динамичните характеристики, като стъпка на лопатите, скоростта и възможностите за завъртането на ротора в хоризонтална и вертикална посока и др. Всяка ветротурбина се проектира и избира според съответните ветроусловия и турбуленция за избрано място. Конкретните данни за вятъра зависят съществено от топографския профил на мястото, както и от профила на района около него, от ландшафта и други особености на терена. Съществуват два основни типа генератори – с вертикална и с хоризонтална ос. Турбините с вертикални оси имат много ограничено приложение, защото тяхната ефективност е по-ниска и засега са предимно експериментални. Ефективността при ветровите турбини с хоризонтални оси е по-висока. 4.3.1. Ветрогенератори с хоризонтална ос Ветрогенераторите с хоризонтална ос са по-ефективни от тези с вертикална ос и практически заемат на 100% ветроенергийния пазар. Ветрогенераторите с хоризонтална ос представляват стоманена кула, на която е монтирана гондола с пропелер с три витла, предавателна кутия, електрически асинхронен генератор и напълно автоматизирана система за управление. Витлата на пропелера са с променлив ъгъл на атака, а предавателната кутия осигурява възможността генераторът да работи при различна скорост на вятъра, като работният диапазон е приблизително от 3 до 20 m/s. Номиналната скорост на вятъра е 12,5 m/s. Електрическият генератор е с номинална мощност до 3,0 MW, номинална честота 50 Hz и напрежение 660 V в зависимост от избрания тип генератор. Автоматизираната система за управление осигурява насочването на генератора по посоката на вятъра, неговото включване при наличието на вятър с подходяща скорост, както и неговото изключване при вятър по-силен или по-слаб от необходимото и при ненормален режим на работа (обледеняване, вибрации и др.). Основните компоненти на ветрогенератор с хоризонтална ос са: Гондола; Ротор; Главина; Вал; Скоростна кутия; Електрически генератор; Система за ориентиране на ротора; Спирачка; Контролери; Кула; Анемометър; Ветропоказател; Конвертор; Хидравлична система; Охладителна система. Роторът преобразува силата на вятъра във въртене на вала. Частите на ротора са вал и перки. Перките поемат движението на вятъра и предават неговата сила към вала, който е свързан с друг вал с ниска скорост във ветровия генератор. Този вал на свой ред е свързан със скоростната кутия. Гондолата съдържа електрически генератор, който трансформира енергията на въртене в електрическа енергия. Скоростната кутия служи за повишаване на оборотите на вала до около 1500 об. в минута, което позволява функционирането на електрогенератора в условията на свързаност към мрежата. Към този вал с висока скорост се инсталира и системата за спиране на ротора. Генераторите с хоризонтална ос използват активна система за ориентация, т.е. механизъм от електромотори и мултипликатори, които поддържат ротора ориентиран в оптималната посока срещу вятъра, във всеки един момент. Механизмът за ориентиране получава сигнали от един електронен контролер, свързан с ветропоказател, разположен в задната част на гондолата. Ветропоказателят отчита скоростта и посоката на вятъра. При вятърните генератори с малък размер се използва принципа на пасивната ориентация, с опашка за ориентиране или рул, служещи като ветропоказатели. Ако роторът не е разположен перпендикулярно спрямо вятъра, се казва че турбината има грешка в ориентацията. Това означава, че само една малка част от енергията на вятъра ще бъде прихваната и оползотворена, като освен това частта на ротора изложена на фронтално въздействие на вятъра ще бъде подложена на по–голям натиск. Рамата на гондолата включва и хидравлична част, която задвижва системата за повиване на перките и спирачната система. Тъй като при работата на генератора се произвежда голямо количество топлина, в гондолата е необходимо да се инсталира и система за охлаждане. Охлаждането може да е както въздушно, така и водно. Кулата, на която са закрепени гондолата и ротора може да е изградена от тръби или от профилна стомана. Височината на кулата се увеличава с монтирането на по-мощни генератори. Височината може да е от 60 до 120 метра. Общ изглед на ветрогенератор е показан на фигура 4.3.1. 
Фигура 4.3.1. Общ изглед на ветрогенератор с хоризонтална ос Основните технически характеристики на този тип генератори, в зависимост от мощността са:
4.3.2. Ветрогенератори с вертикална ос В последните години се предлагат и вертикалноосеви ветрогенераторни турбини на американската компания ТМА. Те се характеризират с някои специфични особености, които ги отличават от използваните до сега ветрогенератори. Работят в диапазона на скорост на вятъра между 3,6 и >29 m/s като регистрират максимална мощност на работа в 33% от случаите. По-лесни са за поддръжка и обслужване, тъй като основните им части са разположени на нивото на основата на машината.
Вертикалният ветрогенератор се състои от въртяща се централна колона, към която са прикрепени роторни перки, броят на които зависи от модификацията. На Фигура 4.3.2. е показано схематичното разпределение на 3 роторни перки върху централната колона. По периферията на перките се разполагат същия или по-голям брой въздухозаборници, които да ускоряват и насочват въздушния поток в подходящата посока. Размерите на ветрогенераторите варират в зависимост от приложението и условията, където се инсталира. Вертикално осевите веторогенератори се предлагат в следните варианти:
На Фигура 4.3.3 е представена схематично разликата в размерите, разположението и обдухваемата площ на хоризонтален и вертикален ветрогенератор с приблизителна мощност 1МW. Роторът на вертикалната турбина се характеризира с по-малка активна площ, разположена на по-малка височина, за сметка на голямата площ, която заема неговата основа. 
Фигура 4.3.3: Сравнителни размери на вертикален и хоризонтален ветрогенератор с мощност 1МW Тези турбини по-често се ползват за локални електро захранвания, в места, където няма персонал, защото те не следват посоката на вятъра. Те са по-прости за производство и по-надеждни в експлоатация. Не са с големи мощности и по изключение са свързани към обществена мрежа. Затова проектантите насочват вниманието към избора на вятърни агрегати с хоризонтално-осеви турбини. 4.3.3. Избор на тип ветрогенератор За изграждането на ветропарк с мащабите на предлагания в инвестиционното предложение, с обща инсталирана мощност около 210 MW, е необходимо използването на доказана технология, която гарантира безпроблемната експлоатация за период не по-малък от 20 години, с практически доказани минимални въздействия върху околната среда и здравето на хората. На Таблица 4.3.1. е представена сравнителна характеристика на някои от основните параметри на различни модели ветрогенератори. Първите четири ветроганератора са от класическия хоризонтален тип, произведени от фирмите Nordex, General Electric, Suzlon и Vestas, а петият е вертикалният ветрогенератор на американската компания ТМА.
Съгласно проведените прединвестиционни проучвания, Възложителят е предвидил ветроенергийният парк да бъде изграден с подобни на посочените в Таблица 4.3.1. типове хоризонталноосеви ветрогенератори (NORDEX, VESTAS, SUZLON, GE). Разгледаните генератори са с близки по стойност параметри и не се различават съществено един от друг по отношение на въздействието си върху околната среда. Генераторите с хоризонтална ос, които се разглеждат като потенциално възможни при реализиране на настоящето инвестиционно предложение ще са съобразени и с европейските норми по отношение на конструкцията, въздействието върху околната среда и методиките, при които се изпитват, както и c :
Вятърни турбини, изисквания към конструкцията БДС EN 61400 – 11 : 2003/A1 : 2006 Вятърни турбини, акустични системи и методи на измерване на шума БДС EN 61400 – 12 : 2004 Вятърно турбинни генериращи системи. Изпитване на мощностните характеристики БДС EN 61400 – 2: 2004 Вятърни турбини. Измерване на техническите характеристики БДС EN 61400 – 21 : 2004 Мощности характеристики на вятърни турбини, свързани в мрежа При избора на тип ветрогенератори за изграждане на ветроенергиен парк „Зелена Енергия Сакар” Възложителят се е спрял на хоризонтално осевите генератори. Мотивите за това са следните:
|
