Шоковая терапия для российской ветроэнергетики

С 2013 г., когда Председатель Правительства РФ подписал пакет мер по стимулированию использования возобновляемых источников энергии на оптовом рынке электроэнергии и мощности, ветроэнергетика превратилась в солидную индустрию с производственной базой и далеко идущими планами.

По данным Российской ассоциации ветроиндустрии (РАВИ), представившей очередной годовой обзор по ветроэнергетическому рынку России, в 2021 г. установленная мощность российских ВЭС выросла почти вдвое в сравнении с 2020 г., а выработка ВЭС на оптовом рынке – в 2,4 раза. Суммарная установленная мощность ВЭС в России достигла 2043,44 МВт, а количество ВЭУ – 1162 единиц. Вклад ветроиндустрии в суммарную генерацию электроэнергию, составляющую 1114,5 млрд кВт.ч, достигла 0,32%. Максимальная доля – 54,66% – по-прежнему за тепловыми электростанциями, на втором месте атомные электростанции с долей 19,94%, на третьем – гидроэлектростанции с долей 18,79%. Вся генерация из возобновляемых ресурсов составляет всего 0,52%, при этом у отрасли огромный потенциал.

Большим ветроэнергетическим потенциалом (на высоте 100 м над поверхностью земли) располагает Юг России – Волгоградская, Ростовская и Саратовская области, Краснодарский и Ставропольский края, что послужило одной из причин развертывания в этих регионах ветровых полей. Также мощный ветроэнергетический потенциал у обширных северных регионов: Ямало-Ненецкого и Чукотского автономных округов, Красноярского края, Архангельской и Мурманской областей, для которых дополнительные локальные мощности помогли бы с обеспечением отдаленных населенных пунктов и промышленных объектов.

В число основных и постоянных участников отрасли входят:

ПАО «Фортум» и финансовые партнеры в лице Российского фонда прямых инвестиций (РФПИ), Газпромбанка (управление ВЭС осуществляет ООО «Управляющая компания «Ветроэнергетика») и технологического партнера ООО «Вестас Рус» (VestasWindSystems A/S);
альянс ПАО «Энел Россия» (Enel S.p.A.) – Siemens Gamesa Renewable Energy SA;
АО «НоваВинд» (Госкорпорация «Росатом»), в контур которой входят АО «ВетроОГК» и АО «ВетроОГК-2».

Компания Goldhofer AG вовлечена в ветроэнергетику с момента ее появления. Для перевозки деликатных компонентов ВЭУ – лопастей, гондолы, ступицы, секций башни – компания разработала специальные транспортные средства. Так, для перевозок лопастей и верхних секций башен разработан автомобильный полуприцеп-лопастевоз Goldhofer STZ-DL 4AAA с 3-кратным раздвижением грузовой площадки до 54,9 м, что позволяет перевозить лопасти длиной более 75 м. Такие полуприцепы популярны и у российских перевозчиков.

Для гондол и секций башен, точнее, их сегментов, составленных в кассеты, компания рекомендует транспортные средства на базе модулей семейства THP/SL. Модули стыкуют друг с другом, формируя ровную площадку, либо с низкорамной платформой или адаптерами и позволяют перевозить любые тяжеловесные грузы с минимальным ущербом.

ДПМ ВИЭ 1.0

Инвестиционные проекты на строительство и эксплуатацию объектов ветроэнергетики распределяются на основе торгов. Текущая программа ДПМ ВИЭ 1.0 (договоры о предоставлении мощности на основе возобновляемых источников энергии) на основе платы за мощность разыграна в полном объеме 3569,11 МВт до 2024 г. включительно.

В текущем 2022 г. Fortum и финансовые партнеры должны ввести 250 МВт мощностей, «НоваВинд» – 280 МВт. На 2023 г. Fortum с партнерами приняли на себя обязательства на 497,7 МВт, а «НоваВинд» – всего на 35 МВт. Зато в 2024 г. должны ввести мощности «НоваВинд» – 157,5 МВт, и «Энел Россия» – 71,25 МВт. Всего по ДПМ ВИЭ 1.0 Fortum с партнерами выиграли 1858,3 МВт, «НоваВинд» – 1192,5 МВт и «Энел Россия» – 362,31 МВт. Еще 156 МВт были выиграны компаниями ООО «Комплекс Индустрия» и ООО «АЛТЭН» на первых конкурсах 2013–2014 гг.

Компания Scheuerle разработала систему для перевозки самых длинных лопастей Scheuerle Wind Blade Transport System, в которую входят две колесные тележки с адаптерами, фиксирующими лопасть. Передняя 2-осная тележка сцепляется своей гусачной частью с седельно-сцепным устройством тягача и оснащена адаптером, удерживающим лопасть за основание. С помощью парных гидроцилиндров адаптер может подниматься на 2000 мм над уровнем дороги и опускаться на 200 мм ниже ее, что дает возможность проносить лопасть над препятствиями на поворотах и на перепадах высоты, а также брать лопасть с уровня земли и укладывать ее на землю. На задней тележке установлен второй адаптер, обеспечивающий лопасти движения в трех плоскостях, что позволяет проходить повороты, уклоны, перепады высоты. Так как система представляет собой вариант прицепа-роспуска, то длина лопасти практически не ограничена.

Стоит отметить, что минимальное значение капитальных затрат снизилось со 155 тыс. рублей за кВт в 2015 г. до исторического минимума 59 тыс. рублей в 2021 г. В 2022 г. ожидается увеличение этого показателя до 86 тыс. рублей с последующим снижением до 65 тыс. рублей в 2024 г.

Целевые показатели локализации ветроэнергетических установок выглядят следующим образом: лопасти – 18%, безредукторный генератор – 15%, секции башни – 13%, редуктор – 10%, остальные компоненты – менее 10%. С точки зрения сегодняшнего дня эти показатели представляются чрезмерно мягкими.

По отобранным мощностям лидирует Ростовская область – 608,89 МВт, Ставропольский край – 559,95 МВт, Астраханская область – 447,4 МВт, Краснодарский край – 372,5 МВт, Республика Калмыкия – 289,7 МВт.

ДПМ ВИЭ 2.0

Следующий этап развития ветроэнергетики – ДПМ ВИЭ 2.0 на период с 2025 по 2035 гг. согласно Распоряжению Правительства РФ от 14.10.2020 № 2749-р. По плану конкурсный отбор инвестиционных ветроэнергетических проектов должен быть проведен в мае-июне 2022 г., но в связи с новыми обстоятельствами Правительство РФ решило перенести его на декабрь 2022 г. Минэнерго России разработало план поддержки энергетики, включая перенос сроков проектов, мораторий на выплату дивидендов и штрафных санкций. Вероятно, будет введен двухлетний мораторий на штрафы за просрочку ввода ВИЭ-станций (станций на основе возобновляемых источников энергии) из-за проблем с импортными комплектующими, что возвращает нас к проблеме локализации и в значительно большей степени к разработке и реализации собственных технических решений, причем в сжатые сроки.

Но это только половина проблемы. Уже построенные ВИЭ-станции нужно обслуживать, ремонтировать, модернизировать, что невозможно в сложившейся международной обстановке для отрасли, полностью зависящей от западных технологий. Сегодня мы воочию наблюдаем крушение либеральной идеи глобального мира и международного разделения труда. В сложившихся обстоятельствах не будет иметь смысла приводить целевые показатели программы ДПМ ВИЭ 2.0, так как они скорее всего будут скорректированы.

Компания «Meusburger Новтрак» из Великого Новгорода предлагает гамму решений для перевозок крупногабаритных тяжеловесных грузов, подходящих и для транспортировки различных компонентов ВЭУ длиной до 65 м. Так, 5-осный раздвижной низкорамный полуприцеп ТР-585 представляет собой универсальное решение для осуществления перевозок массой до 85 т в сдвинутом положении и до 78 т в полностью раздвинутом. Раздвинутая платформа позволяет перевозить неделимые грузы длиной более 33 м. К особенностям и преимуществам полуприцепа можно отнести усиленное исполнение для сложных дорожных условий, что важно при подвозе грузов к местам монтажа ветрогенераторов в поле. Также новгородское предприятие выражает свою готовность работать над проектами нестандартной техники под конкретные требования заказчика.

Производственная база

К сегодняшнему дню участниками ветроэнергетической отрасли создана достаточно мощная производственная база, включающая предприятия Vestas, Siemens-Gamesa и RedWind B.V. (совместное предприятие Lagerway Systems B.V. и АО «НоваВинд»).

Так, Vestas создала производство лопастей ООО «Вестас Мэньюфэкчуринг РУС» в г. Ульяновске, стекловолокно для которых поставляет АО «ОС Стекловолокно» из г. Гусь-Хрустальный Владимирской области. На предприятии мощностью 240 лопастей в год работают 500 человек. ООО «Вестас Рус» на площадке ООО «Либхерр-Нижний Новгород» в г. Дзержинске силами 50 человек ведет сборку гондол, систем охлаждения и систем управления поворотом гондолы. Компоненты гондолы получают главным образом из-за рубежа, заготовки ОПУ гондолы – у ПАО «Русполимет» из г. Кулебаки Нижегородской области. Башни получают у ООО «Башни ВРС» из г. Таганрога.

Для длинных лопастей бельгийская компания Faymonville предлагает перевозчикам раздвижной полуприцеп-лопастевоз WingMAX с числом осей до шести и раздвижением до 65 м, что позволяет перевозить лопасти длиной более 70 м. К особенностям полуприцепа относится 4-кратное раздвижение, возможность сцепа с 5-осными тягачами, маятниковые оси с углом поворота 60° и ходом 600 мм. Положение передвижных опор под раму для лопасти регулируется даже под нагрузкой. Специальная гидравлическая система позволяет поднимать переднюю (гусачную) часть на высоту до 1700 мм, помогая проходить сложные участки маршрута.

«Башни ВРС», совместное предприятие испанской Windar Renovables S.L. и ПАО «Северсталь», было открыто 13 декабря 2018 г. Производственная мощность предприятия: до 150 башен в год, численность персонала: 200 человек. Сталь поставляют металлургические предприятия «Северстали». Производство оснащено самодвижущейся установкой дробеочистки листов, 4-валковыми листогибочными машинами для изготовления цилиндрических и конических обечаек диаметром до 6000 мм и толщиной до 120 мм, установками автоматической и полуавтоматической сварки, грузоподъемным и другим оборудованием.

ООО «Сименс Технологии Газовых Турбин» совместно с ООО «Сименс Гамеса Реньюэбл Энерджи» создала сборочную линию гондол и ступиц под Санкт-Петербургом. В апреле 2020 г. первая партия из 6 гондол и 9 ступиц была отправлена в Ростовскую область на строительство Азовской ВЭС. Мощность производства – 70 комплектов в год, численность персонала – 50 человек. Остальные компоненты ВЭУ поставляют подрядчики: башни – «Башни ВРС», генераторы – ООО «Русэлпром. Электрические Машины», заготовку ОПУ гондолы – ПАО «Русполимет», конвертор – АО «Электронмаш» из Санкт-Петербурга, трансформатор – Группа «СВЭЛ» из Екатеринбурга.

В модельном ряду компании «Политранс» из Челябинска представлены как низкорамные раздвижные полуприцепы, так и высокорамные для работы в условиях бездорожья, которые успешно применяют для доставки грузов к местам монтажа ВЭУ. Так, высокорамный раздвижной полуприцеп модели 94185-060-003 способен перевозить до 64,5 т в сдвинутом положении и до 59,5 т в полностью раздвинутом. Пневматическая подвеска полуприцепа гасит ударные нагрузки, а достаточно жесткая конструкция рамы противостоит изгибающим и скручивающим нагрузкам в сложных дорожных условиях. Грузовая платформа раздвигается с 12,4 до 19,5 м, то есть на 7 м, с шагом в 1 м. Для удобства крепления груза и равномерного распределения нагрузки на раму центральная балка оснащена передвижной долей (поперечиной).

В 2019 г. АО «НоваВинд» (Группа РОСАТОМ), Минпромторг и RedWind B.V. подписали Специальный Инвестиционный Контракт (СПИК) на создание производства мощностью 96 комплектов в год. Выбрана производственная площадка завода «Атоммаш» в г. Волгодонске Ростовской области для выпуска компонентов безредукторной ВЭУ – генератора, гондолы, ступицы и системы охлаждения. Мощность производства – 120 генераторов и 120 гондол в год, численность персонала – 254 человека. Башни производит завод «ВетроСтройДеталь» здесь же в Волгодонске по лицензии нидерландской компании Lagerwey. Мощность производства – 120 башен в год, численность персонала – 262 человека.

Компания «Уралавтоприцеп» выпускает гамму полуприцепов-тяжеловозов вплоть до 8-осного грузоподъемностью 100 т. Трехосный раздвижной полуприцеп ЧМЗАП-93371-035 У грузоподъемностью 40 т можно считать универсальной моделью, подходящей и для дорог с твердым покрытием, и на подъездах к месту монтажа. Полуприцеп отличается ровной грузовой платформой длиной 10 040 мм, которая раздвигается до 17 040 мм. В ходовой части использованы три оси на пневматической подвеске с двускатной ошиновкой размером 235/75R17.5. Самоподруливающая третья ось улучшает управляемость и снижает износ шин.

Модельный ряд

ООО «Вестас Рус» собирает ВЭУ модели Vestas V126 мощностью 3,6; 3,8 и 4,2 МВт с ветроколесами диаметром 126 м на башнях высотой 87 м. Основные узлы локализации – это лопасти, заготовки ОПУ гондолы – «Русполимет», башни от «Башни ВРС», остальные компоненты импортные.

«НоваВинд» собирает ВЭУ модели LP2 L100-2,5 мощностью 2,5 МВт с ветроколесами диаметром 100 м на башнях высотой 96 м. Основные узлы локализации – генератор, гондола, ступица, система охлаждения, башня.

Компания «Тверьстроймаш» поставляет полуприцепы для многих видов крупногабаритных тяжеловесных грузов, среди которых многие модели могут применяться для перевозок компонентов ВЭУ. Так, раздвижную 4-осную полуприцеп-платформу 993941-PE40 можно использовать для перевозок неделимых грузов длиной до 27 м – ровная грузовая платформа пошагово раздвигается с 16 300 до 26 300 мм. Высота платформы на стандартных шинах размером 235/75 R17,5 составляет 1070 мм, грузоподъемность – 40 т. По габаритной ширине 2530 мм платформа вмещается в разрешенный дорожный габарит, при этом ширину можно увеличить до 2990 мм при помощи механических уширителей.

«Сименс Гамеса Рэньэбл Энерджи» строит ВЭУ модели SGRE G3.4-132 мощностью 3,4 МВт с ветроколесами диаметром 132 м на башнях высотой от 84 до 154 м. Основные узлы локализации – генератор, конвертор, трансформатор, ОПУ гондолы и башни.

В отрасль вовлечены также предприятия, выпускающие электротехническую сталь, кабельные линии, системы бесперебойного питания, настилы, защитно-декоративные покрытия и т.д., проектные и логистические предприятия, страховые компании, образовательные учреждения.

Для строительства и обслуживания современных высотных ВЭУ нужны высотные подъемники, которые поставляет компания Bronto Skylift. Серия подъемников S-HLA обеспечивает подъем рабочей платформы на высоту 90–112 м. Подъемники монтируют на 5; 6 и 7-осные автомобильные шасси полной массой до 74 т. Стреловое оборудование включает 5- или 6-секционную стрелу коробчатого сечения, 3-секционное телескопическое колено и манипулятор с рабочей платформой на нижнем подвесе. Рабочая платформа обеспечивает грузоподъемность 700 кг на вылете до 29–30 м и 400 кг на вылете до 32–33 м. Манипулятор позволяет тонко регулировать положение и высоту платформы без подключения стрелы и телескопического колена, что могло бы вызвать нежелательную раскачку. Устойчивость подъемника обеспечивают гидравлические опоры, выдвигающиеся поперек оси шасси.

Таким образом, ветроэнергетика выполняет не только свои прямые обязанности – генерирует электроэнергию, но и формирует высокотехнологичный промышленный кластер с привлечением образовательных учреждений различного профиля, что особенно важно. Ветроэнергетика уже к сегодняшнему дню создала не менее двух тысяч хорошо оплачиваемых рабочих мест, причем в регионах, и сулит значительное увеличение их количества.

На первом этапе российская ветроэнергетика развивалась быстрыми темпами до того момента, когда международная ситуация не обнажила уязвимость зависимости от импортного оборудования и импортных технологий. Сегодня ветроэнергетика находится в достаточно сложном, если не критическом положении, ее дальнейшее развитие будет зависеть от собственного производства компонентов, что, кстати, справедливо для энергетики в целом. И не известно, будет ли возможность заместить западные технологии и компоненты китайскими и индийскими. Стоит отметить, что КНР полностью обеспечивает себя комплектующими для ВЭУ.