Ветроэнергетика стала одним из центральных столпов европейской энергетической системы , как на суше, так и на море. В последние годы ветроэнергетика превратилась из многообещающей возобновляемой технологии в ключевой компонент обеспечения надежности энергоснабжения, конкурентоспособности промышленности и достижения климатических целей Европейского союза.
В этом контексте Испания и остальная Европа переживают решающий момент : начинают формироваться плавучие морские ветроэнергетические установки, крупные электроэнергетические компании наращивают инвестиции в морские ветропарки, и в то же время растет интерес к мини-ветровым установкам в городских и сельских районах, которые позволяют домохозяйствам и малым и средним предприятиям производить собственную электроэнергию.
Ветроэнергетика как стратегический двигатель развития Европы
На всем континенте ветровая энергия уже обеспечивает около 20% всего потребления электроэнергии в Европе , при этом на такие страны, как Германия, Испания, Дания, Швеция, Португалия, Ирландия и Литва, приходится четверть их потребности в электроэнергии. Этот вклад не только сокращает выбросы, но и значительно уменьшает потребность в импорте ископаемого топлива.
Согласно данным отрасли, все ветряные турбины, установленные в Европе, предотвращают разгрузку примерно 500 крупных нефтяных танкеров, заполненных ископаемым топливом, ежегодно. Экономический вклад также значителен: сектор ветроэнергетики приносит в европейский ВВП около 52 миллиардов евро в год и обеспечивает занятость почти 400 000 человек, а по прогнозам, к 2030 году эта цифра превысит 600 000, если планы по расширению сохранятся.
Эта инициатива предпринимается в то время, когда энергетическая зависимость ЕС остается слабым местом . 27 государств-членов продолжают ежегодно тратить около 500 миллиардов евро на импорт энергоносителей, в основном газа и других ископаемых видов топлива. Поэтому расширение мощностей ветроэнергетики, как наземной, так и морской, рассматривается как прямой способ сократить эти затраты на энергию и достичь энергетической независимости.
Европейская дорожная карта предусматривает значительный рост морской ветроэнергетики, особенно в Северном море, которое стало эпицентром развития морской ветроэнергетики . Так называемый Инвестиционный пакт Северного моря направлен на достижение 300 ГВт мощностей морской ветроэнергетики к 2050 году, при этом правительства, промышленность и операторы электросетей обязуются совместно обеспечить воплощение этой амбиции в конкретные проекты.
Электросети, разрешения и аукционы: главное препятствие
Несмотря на потенциал, в реальности электросети стали самым большим препятствием для развития ветроэнергетики . Во многих европейских странах буквально сотни гигаватт возобновляемых источников энергии ждут подключения, будучи заблокированными перегруженными узлами сети или недостаточным планированием новой инфраструктуры.
Сама Европейская комиссия признала эту проблему и запустила специальный пакет мер для электросетей (пакет мер для электросетей ЕС), который предлагает улучшить координацию между государствами-членами, увеличить количество межсетевых соединений и изменить подход к обработке запросов на доступ . План состоит в переходе от традиционной системы «кто первый, тот и получил» к системе, основанной на «доступности и зрелости проекта», с четкими этапами для отсеивания чисто спекулятивных инициатив.
Тем временем, представители отрасли требуют эффективного внедрения на практике утвержденных ЕС правил для проектов возобновляемой энергетики . Там, где эти правила были решительно применены, например, в Германии, объем разрешенных наземных ветроэнергетических установок увеличился в семь раз всего за пять лет, что демонстрирует влияние, которое может оказать хорошо продуманное административное упрощение.
Еще один критически важный момент — стабильность регулирования и разработка механизмов поддержки. Отрасль настаивает на необходимости предсказуемых и хорошо структурированных аукционов по контрактам на разницу цен (CfD) , которые обеспечивают долгосрочную предсказуемость доходов и снижают стоимость капитала. Без такой структуры компаниям сложнее инвестировать в новые ветроэлектростанции, особенно морские, где объемы инвестиций особенно высоки.
Испания обращается к морю: плавучие морские ветроэлектростанции и проект SEA-LIFT
Испания занимает привилегированное положение с точки зрения ветровых ресурсов и береговой линии, но развитие морской ветроэнергетики в ней явно отстает от других стран Северной Европы . Главная причина кроется в уникальных характеристиках ее континентального шельфа: на многих участках побережья морское дно достигает глубины до 1.000 метров всего в 10 километрах от берега, что значительно осложняет традиционные решения с жестким фундаментом.
Для преодоления этого географического препятствия решение заключается в использовании плавучих морских ветроэнергетических установок (FOWP). В отличие от ветротурбин, установленных на стационарных конструкциях, закрепленных на морском дне, эти плавучие платформы удерживаются на месте с помощью швартовных систем и якорей, что позволяет размещать их в глубоких водах и дальше от побережья, уменьшая визуальное и экологическое воздействие на чувствительные районы.
Проект SEA-LIFT идеально вписывается в этот сценарий. Возглавляемый Институтом экологической гидравлики Кантабрийского университета (IHCantabria), Национальным центром возобновляемой энергии (CENER) и компанией Nabrawind из Наварры, а также другими партнерами, проект SEA-LIFT предлагает инновационную систему подъема и установки ветротурбин мощностью более 20 МВт на плавучие платформы , что значительно снижает эксплуатационные расходы по сравнению с существующими технологиями.
Руководители проекта ожидают снижения затрат в три-пять раз на ключевых этапах, таких как транспортировка и монтаж на шельфе. Планируется использовать технологии, уже зарекомендовавшие себя компанией Nabrawind на наземных ветропарках в других странах, например, решение Skylift, позволяющее устанавливать крупные ветротурбины без использования гигантских кранов и даже в сложных ветровых условиях, характерных для побережий с обильными ветровыми ресурсами.
В случае консолидации такие инициативы, как SEA-LIFT, могут стать краеугольным камнем для масштабного развертывания испанской морской ветроэнергетики в условиях, когда уже обсуждаются очень амбициозные целевые показатели по энергоснабжению к 2035 году. Кроме того, они соответствуют Дорожной карте развития морской ветроэнергетики и океанической энергетики в Испании, которая подчеркивает стратегическую ценность этого ресурса, особенно осенью и зимой, когда выработка солнечной фотоэлектрической энергии ниже, а спрос на электроэнергию резко возрастает.
Компания Iberdrola обязуется инвестировать в европейскую морскую ветроэнергетику.
В то время как в Испании завершается подготовка первых аукционов по продаже прав на морские ветроэнергетические установки, крупные энергетические группы продолжают осваивать другие рынки. Компания Iberdrola зарекомендовала себя как один из мировых лидеров в области морской ветроэнергетики , имея постоянно расширяющийся портфель проектов, уже находящихся в эксплуатации и на стадии разработки, в основном в Европе и Северной Америке.
Компания инвестировала около 13.000 миллиардов евро в морские ветроэлектростанции с установленной мощностью 3.200 МВт , расположенные в Великобритании, США, Германии и Франции. Эти действующие активы составляют основу для новых инвестиций в размере приблизительно 10.000 миллиардов евро, направленных на расширение присутствия компании на ключевых европейских рынках морской ветроэнергетики.
Среди строящихся проектов выделяются East Anglia 2 и 3 в британских водах и Windanker в Германии , общая мощность которых составляет около 2.700 МВт и которые составляют ядро нового этапа инвестиций. Их дополняет East Anglia 1 North, ветропарк мощностью около 900 МВт, который уже имеет все необходимые разрешения и готов к участию в будущих аукционах в Соединенном Королевстве.
Помимо самих ветропарков, Iberdrola развивает промышленную цепочку поставок, связанную с морской ветроэнергетикой, охватывающую все — от производства компонентов до специализированных услуг. Одним из примеров является вспомогательное электрическое судно для морских ветропарков, заказанное компанией Bibby Marine и спроектированное компанией Seaplace, которое в настоящее время строится на верфи в Риа-де-Виго. Оснащенное батареями емкостью более 24 МВт·ч и низкоэмиссионными силовыми установками, оно специально разработано для работы на морских ветроэнергетических установках.
Подобные проекты укрепляют роль промышленных центров, таких как Виго, и верфей, специализирующихся на судах для обслуживания морских платформ , и соответствуют стремлению компании к электрификации и декарбонизации экономики. Основная идея заключается в том, что морская ветроэнергетика не только производит возобновляемую электроэнергию, но и создает квалифицированные рабочие места, стимулирует рост в других секторах и способствует энергетической независимости Европы в условиях нестабильной геополитической обстановки.
Испания — лидер в области наземной ветроэнергетики и место проведения крупных отраслевых мероприятий.
Хотя Испания еще не запустила свои первые коммерческие морские ветроэлектростанции, она зарекомендовала себя как один из ведущих европейских производителей наземной ветровой энергии . С установленной мощностью более 31 ГВт, ветровая энергия стала краеугольным камнем испанской электроэнергетической системы , покрывая около четверти национальной потребности в электроэнергии и являясь основным источником выработки электроэнергии в стране, опережая другие технологии.
Такое значительное присутствие в отрасли заставило международную индустрию рассматривать Испанию не только как рынок, но и как промышленную и технологическую платформу . В стране работает более 37 000 человек, имеется обширная сеть производителей и поставщиков, а также ведущие научно-исследовательские центры, что делает ее идеальным местом для проведения крупных профессиональных мероприятий.
В этом контексте европейская ассоциация WindEurope выбрала Мадрид для проведения своего ежегодного мероприятия , подчеркивая роль Испании на континентальной карте ветроэнергетики. Мероприятие соберет компании, политиков и представителей отрасли для обсуждения ключевых вопросов, таких как ускорение процессов выдачи разрешений, строительство новых электросетей, качество аукционов и борьба с дезинформацией о возобновляемой энергии.
Проведение мероприятия такого масштаба в Испании совпадает с подготовкой страной первого крупного аукциона по размещению морских ветроэлектростанций . Правительство уже начало общественные консультации по будущей системе торгов для морских ветропарков, и ожидается, что первый тендер будет объявлен в ближайшее время. По оценкам экспертов отрасли, разработка первого гигаватта морской ветроэнергетики может создать до 4.000 новых рабочих мест.
Помимо институциональной поддержки, в Испании ветроэнергетика рассматривается как возможность укрепить производственную базу и обеспечить конкурентоспособность европейской цепочки поставок по сравнению с другими крупными экономическими блоками. Наличие сильных заводов и поставщиков внутри ЕС считается ключевым фактором стратегической автономии ЕС и промышленной устойчивости в условиях все более требовательной глобальной среды.
Взрывной рост популярности мини-ветряных турбин: от крыш до домашних энергосетей.
В то время как крупные морские и наземные ветроэнергетические проекты привлекают к себе всеобщее внимание, набирает обороты и другое направление: микрогенерация и мини-ветровые турбины , предназначенные для собственного потребления в домах, многоквартирных зданиях, малых предприятиях или отдельных установках. Ветер, который годами ассоциировался в основном с крупными ветропарками, начинает появляться и на крышах городских зданий.
В глобальном масштабе установленная мощность ветроэнергетики уже превышает 1.200 ГВт и продолжает расти, при этом основными драйверами являются Китай, США, Индия, Германия, Бразилия и Испания. В этом контексте общего роста маломасштабная ветроэнергетика позиционируется как естественное дополнение к солнечной фотоэлектрической энергии , особенно в климате и местах, где ветер дует сильнее всего именно тогда, когда солнце наименее активно.
По определению, малые ветротурбины — это установки с ветровыми турбинами мощностью менее 100 кВт , хотя в бытовом секторе наиболее распространены модели мощностью от 1 до 5 кВт. Это небольшие турбины — высотой примерно от одного до пяти метров — которые можно установить на крышах частных домов, многоэтажных зданий или промышленных складов без проведения масштабных строительных работ.
Эти системы генерируют электроэнергию из местных источников, снижая зависимость от сети и уменьшая счета за электроэнергию , а также обеспечивая защиту от потенциального повышения цен. Кроме того, они легко интегрируются с существующими солнечными установками: хотя панели работают с максимальной эффективностью около полудня в ясные дни, ветер обычно сильнее ночью, в облачные дни или во время штормов, что помогает стабилизировать энергоснабжение в гибридной системе самопотребления.
С технической точки зрения принцип работы прост: ветер вращает лопасти, которые, в свою очередь, приводят в движение внутренний генератор, подключенный к электросети . Для адаптации к городской среде и изменениям направления ветра между зданиями существуют два основных типа ветротурбин: ветротурбины с горизонтальной осью вращения, более похожие на классические ветряные мельницы и распространенные на открытых пространствах, и ветротурбины с вертикальной осью вращения, которые являются всенаправленными и больше подходят для фасадов и крыш в городах.
Инновации, регулирование и будущее маломасштабной ветроэнергетики
Развитие маломасштабной ветроэнергетики происходит не только в коммерческом плане, но и в области исследований. Европейские проекты, координируемые испанскими центрами, позволили разработать более тихие, интегрируемые и эффективные турбины , спроектированные таким образом, чтобы органично вписываться в городскую среду и минимизировать вибрации и шум в зданиях, где они установлены.
Недавние технические исследования показывают, например, что эти модульные и разборные ветротурбины работают лучше всего, если размещать их на краях крыш, поскольку фасады действуют как своего рода пандус, ускоряющий поток воздуха, достигающий вершины здания. Это увеличение скорости воздуха может существенно повлиять на годовую выработку энергии каждой установленной установки.
На испанском рынке уже доступны решения, специально разработанные для городских условий. Эти системы используют воздушный поток, поднимающийся сквозь стены зданий , и преобразуют его в электроэнергию, не передавая вибрации внутрь домов. Цель этих предложений — облегчить товариществам собственников жилья и малым и средним предприятиям переход на собственное потребление энергии ветра, независимо от того, используется ли она в сочетании с солнечными фотоэлектрическими системами или нет.
Правительство также начинает принимать меры. Министерство экологического перехода через Институт диверсификации и экономии энергии (IDAE) опубликовало конкретные требования к созданию маркировки для малогабаритных ветротурбин . Цель состоит в предоставлении четкой информации о производительности, качестве и технических характеристиках, тем самым поддерживая развитие сегмента, который, как ожидается, будет расти в ближайшие годы.
Благодаря этим достижениям, развитие маломасштабной ветроэнергетики подтверждает идею о том, что граждане могут перейти от роли простых потребителей к роли со-производителей энергии , регулируя свой спрос и выработку и играя более заметную роль во все более распределенной системе электроснабжения. Это видение соответствует европейской стратегии развития местных энергетических сообществ и модели, в которой домохозяйства не только платят за электроэнергию, но и активно участвуют в ее производстве.
Все эти изменения, от гигантских ветряных турбин мощностью более 20 МВт на плавучих морских платформах до небольших турбин, установленных на крышах малых и средних предприятий, указывают на одну и ту же цель: более чистую европейскую энергетическую систему, менее зависимую от внешних источников и с более активным участием граждан и местной промышленности . Испания, обладающая обильными ветровыми ресурсами, опытом в наземной ветроэнергетике, бурно развивающимся сектором морской ветроэнергетики и расширением собственного потребления, имеет все возможности для того, чтобы воспользоваться этой волной, при условии, что энергосети, нормативные акты и планирование будут соответствовать темпам, уже заданным технологиями и инвестициями.
