На Восток

Опыт строительства ветроэнергетических систем на Камчатке и прибрежных островах
22.06.2018
Александр Баделин

В последние годы за ветрогенерацией прочно закрепился статус одного из наиболее перспективных направлений развития энергетики. Особенно актуальным оно оказывается для «заповедных» уголков России, труднодоступных, удалённых от «Большой земли» территорий. Один из лидеров в освоении энергии ветра - Дальний Восток, на который, по мнению ряда экспертов, приходится примерно 30% ветропотенциала России. Довольно интенсивно ветрогенерация сегодня внедряется на Камчатке, где многие населённые пункты, окружённые тундрой и тайгой, изолированы от крупных объектов генерации.

Затраты - двигатель прогресса?

Для нашей компании пилотным проектом на территории Камчатского края стало строительство в 2013 г. двух ветроэнергоустановок единичной мощностью 275 кВт на острове Беринга (крупнейшего в группе Командорских островов), расположенном на стыке Берингова моря и Тихого океана. В советские времена на этом острове, в посёлке Никольском, находился крупный завод по производству пушнины и славившийся на всю страну рыбокомбинат. Однако с тех пор население посёлка сократилось в 10 раз, и в последнее время его численность редко превышает 500 человек. Местная экономика находится в упадке. Неудивительно, что доставка сюда дизельного топлива оборачивается серьёзной головной болью для администрации края и ощутимой нагрузкой для регионального бюджета. Помочь разрешить наболевшую проблему должны были ветряные установки.

На семи ветрах

Между тем суровый климат острова, как и всего региона в целом, малопригоден для строительных работ. Зима здесь продолжается девять месяцев, лето короткое - зато, как шутят местные жители, «малоснежное». Другая малопривлекательная особенность местного климата - сильные ветры, ураганы и штормы. Круглый год здесь, как, впрочем, и на побережье материковой части Камчатки, по выражению камчадалов, дуют «семь ветров Тихого океана». Даже в относительно благоприятные летние месяцы скорость ветра часто достигает 8 м/с, вынуждая строителей приостанавливать работы. Зимой же нередко дуют ветры со скоростью 10-12 м/с (сила свыше 6 баллов). Так что работы при -15 °C и практически ураганном ветре на Камчатке - вполне обыденная история.

Морозы и бури

Экстремальный климат диктует жёсткие требования к оборудованию: оно должно быть адаптировано к температурным, ветровым и снеговым нагрузкам. Поэтому для проекта на острове Беринга, например, было выбрано оборудование французской компании Vergnet, специализирующейся на производстве ветромашин средней мощности для труднодоступных мест. Конкретно для нашего проекта компания впервые в своей истории разработала модель арктического исполнения, способную работать при температурах до -40 °С. В ветроустановку была встроена система подогрева электроники и применена специальная окраска лопастей.

Ветроустановки Vergnet на о. Беринга

Другой наш проект был реализован уже на материковой части Камчатки, в Усть-Камчатске. Японская компания Komai Haltec, которая поставила оборудование, также усовершенствовала имеющиеся у неё разработки, чтобы ветрогенераторы выдерживали большие перепады температур и морозы до -50 °С. Кстати, завод-изготовитель прицельно проверял ветрогенераторы на морозоустойчивость: японцы помещали гондолу внутрь специально созданного гигантского холодильника, а затем снижали температуру, контролируя работу всех систем.

Оригинальные решения

Японские производители предложили ещё одно важное усовершенствование, впоследствии значительно облегчившее работы по проектам: собранное наверху уже установленной 40-метровой башни монтажное устройство позволило без использования тяжёлых кранов поднять на высоту 40 м гондолу массой свыше 18 т и ступицу. Иначе нам пришлось бы доставлять на побережье необходимую в таких случаях грузоподъёмную технику - а это сложная логистическая задача. Кстати, практика показала, что найти на Камчатке автомобильный кран грузоподъёмностью 150-160 т вообще невозможно: такой техники на полуострове просто нет. А для транспортировки гусеничного крана из Петропавловска-Камчатского требуются 10 бортовых длинномеров, которым необходимо преодолеть 800 км сначала в одну сторону, а затем - обратно.

Решение компании Komai Haltec: монтажное устройство на башне

Оригинальная конструкция - отличительная особенность и французских ветроагрегатов Vergnet, установленных на острове Беринга. Они также «самомонтируемые»: сначала их собирали на земле, а затем - поднимали с помощью гидролебёдки. Предложенное производителями решение стало для нас настоящей находкой, поскольку доставка грузоподъёмной техники на оторванный от цивилизации остров - это нечто из области фантастики.

Острова дефицита

Следующая проблема региона - трудности с практически всеми строительными материалами: песком, щебнем, цементом, арматурой. Даже прибрежные камчатские города снабжаются очень плохо, строительная инфраструктура там слабая. На местах зачастую нет даже карьеров строительных материалов. Что уж говорить об острове Беринга! Там у нас добыча песка и щебня напоминала военную операцию. Единственный обнаруженный на острове карьер находился на расстоянии 10 км от стройплощадки, если двигаться по берегу моря. И добраться до него можно было только во время отлива. За несколько часов нам было необходимо добыть и вывезти караваном максимальное количество песка и щебня. Вывод напрашивается сам собой: всё оборудование и материалы - начиная от ветряков и заканчивая постельным бельем и продуктами питания для персонала - на Камчатку нужно привозить с собой.

Ключевые вопросы

Для инжиниринговых предприятий самая большая проблема в Камчатском крае - транспортное сообщение. Поэтому доставка материалов и оборудования становится ключевым и наиболее острым вопросом при реализации проекта.

Вместо подъёмного крана - лебёдка

Опираясь на полученный опыт, отмечу, что на стадии предпроектных и проектных работ необходимо особое внимание уделить обоснованию инвестиций, чтобы точнее определить технические характеристики оборудования и будущие риски проектов. Мы также рекомендуем детально исследовать местные условия для организации строительства, чётко проработать транспортные схемы доставки грузов. Планируя доставку, желательно закладывать запас времени не менее одного месяца. Учитывая, что допоставка грузов чревата простоями строителей, тщательнее рассчитывайте необходимые ресурсы, чтобы всегда иметь некоторый запас.

Также отмечу, что при выборе оборудования важно учесть его ремонтопригодность. Любая техника будет ломаться, а поставка запчастей в удалённые регионы растягивается на месяцы.

Ради общего блага

Несмотря на все трудности, следует признать, что непреодолимых барьеров в нашей работе не возникало. Лучшее тому доказательство - реализованные проекты. На острове Беринга организовано эффективное сопряжение ветроустановок с дизельными генераторами и централизованной системой отопления, что позволяет замещать энергией ветра более 50% выработки дизельной генерации. В 2015 г. в селе Новиково Сахалинской области был введён в эксплуатацию ветродизельный комплекс, включающий две ветроэнергетические установки единичной мощностью 225 кВт, которые позволяют экономить около 230 т дизельного топлива в год. В посёлке Усть-Камчатске благодаря пуску ветропарка годовой расход дизтоплива сократился больше, чем на 700 т. Хочется верить, что эти проекты знаменуют собой начало широкомасштабного и бурного развития ветроэнергетики.

* * *

По нашему убеждению, на Дальнем Востоке наиболее реалистично развивать ветроэнергетику с помощью специально созданных для этой цели ветроустановок единичной мощностью 100-150 кВт, наиболее востребованных в малонаселённых изолированных посёлках.

Дальневосточные ветроустановки должны быть ремонтопригодными, иметь низкотемпературное исполнение и увеличенный размер гондолы, чтобы обслуживающий персонал помещался внутри. Также они должны быть оптимизированы для снижения затрат на доставку и монтаж оборудования, доставку и аренду кранов, строительство фундаментов.

Об авторе: Александр Баделин, генеральный директор ООО «Активити».

Источник: Доклад на X Национальной конференции Российской ассоциации ветроиндустрии, 6 декабря 2017 г.

Читайте другие наши материалы