Экономические показатели использования ветроустановок

Экономическая эффективность ветроэнергетических установок может быть оценена по энергетическим затратам и стоимостным показателям. При этом сравниваются несколько возможных вариантов с использованием различных типов ВЭУ или различной ометаемой площади.

По энергетическим затратам эффективность использования ВЭУ можно определить по соотношению полезно вырабатываемой энергии за сезон или год, и энергией, затраченной на создание установки. В ветроэнергетических установках наиболее сложными в изготовлении являются лопасти и механизмы управления ими.

Наибольшая доля энергетических затрат приходится на башню. Доля затрат на ветроколеса составляет 25…35%, на головку ветроагрегата – примерно столько же, на генератор – 6…8%.

Энергозатраты удобнее представить через удельные показатели, и в качестве такой единицы следует взять площадь, ометаемую ветроколесом. В действительности энергозатраты на ветроустановку определяются диаметром ветроколеса, так как он в основном влияет на размеры башни, головки, генератора. Энергетические затраты на создание ветроустановки

, МДж ,

(2.42)

где - удельные энергозатраты на единицу площади ветроколеса МДж/м².

Эффективность энергозатрат определяется по выражению

.

(2.43)

Срок окупаемости ветроустановки по энергетическим показателям

.

(2.44)

Сравнение по энергетическим затратам позволяет определить целесообразность использования ВЭУ и оптимальную площадь ветроколеса. При равнозначных вариантах дополнительным критерием может быть количество сэкономленного топлива. По стоимостным показателям эффективность использования ветроустановок определяется сравнением эксплуатационных затрат:

.

Капиталовложения на новый вариант определяются затратами на ветроустановку. При этом структура затрат на изготовление и эксплуатацию ветроустановки выглядит следующим образом: ветроколесо – 35…45%; башня - 20… 0%; электрическая часть (генератор) – 10…12%; механизм привода – 7…8%; система управления – 3…5%.

Затраты на создание ветроколеса и башни ветроустановки зависят от конструктивных особенностей, используемых материалов, диаметра ветроколеса. Капиталовложения на ветроустановку можно представить в виде

, руб.,

(2.45)

где - капиталовложения на единицу площади, ометаемой ветроколесом, руб/м².

После соответствующих преобразовании получим:

или

.

(2.46)

Количество сэкономленного топлива можно определить по выражению (3.40) или через коэффициент обеспеченности:

.

(2.47)

Для определения оптимальной площади ветроколеса ВЭУ расчеты в дальнейшем ведутся методом последовательного сравнения возможных вариантов. При равенстве эксплуатационных затрат на ветроустановку и выручки от сэкономленного топлива можно выбрать ВЭУ с эффективным диаметром ветроколеса.