Вятърът работи наръчник

— 1 —

Mалките вятърни генератори в градска среда или ползите от малкия вятър

Този документ е продукт от Проект „ВЯТЪРЪТ РАБОТИ – Оценка на потен-циала за производство на електроенер-гия от МВГ на територията на три общини“, финансиран чрез Програма за подкрепа на НПО, по Финансовия механизъм на Европейското икономиче-ско пространство 2009 – 2014 г.. Той не претендира за пълна изчерпателност, а по-скоро цели да подпомогне и облекчи потенциалните инвеститори в МВГ с информация и практически съвети, като очертае основните предимства и предизвикателства стоящи пред евен-туалното им начинание. Също така, той цели да запознае местните жите-ли и общинска администрация с потен-циалите за развитие на тази инвести-ция в тяхното населено място, като им предостави информация за наличния му вятърен потенциал, придружена с финансов модел, за възвращаемост на инвестицията.

Този документ е създаден с финансова-та подкрепа на Програмата за подкре-па на неправителствени организации в България по Финансовия механизъм на Европейското икономическо прос-транство. Цялата отговорност за съдържанието на документа се носи от Фондация Форум градски алтернативи и при никакви обстоятелства не може да се приема, че този документ отразява официалното становище на Финансовия механизъм на Европейското икономи-ческо пространство и Оператора на Програмата за подкрепа на неправи-телствени организации в България.

Малките вятърни генератори в градска среда или ползите от Малкия вятър

— 1 —

съдърЖание

02 ВЪВЕДЕНИЕ04 ЗА ПРОЕКТА И ЕКИПА06 МАЛКИЯТ ВЯТЪРЕН ГЕНЕРАТОР НА ПРАКТИКА

08 РЕГУЛАТИВНА РАМКА НА МАЛКИТЕ ВЯТЪРНИ ГЕНЕРАТОРИ

10 РАЗРЕШЕНИЕ ЗА ПОСТАВЯНЕ10 ОЦЕНКА НА ВЪЗДЕЙСТВИЕТО ВЪРХУ ОКОЛНАТА СРЕДА11 СПОДЕЛЯНЕ НА ЕДИН МВГ МЕЖДУ СЪСЕДИ11 МАЛКИЯТ ВЯТЪРЕН ГЕНЕРАТОР И НАТУРА 2000

12 ФИНАНСОВИ УСЛОВИЯ И ВЯТЪРЕН ПОТЕНЦИАЛ В УРБАНИЗИРАНАТА ТЕРИТОРИЯ НА ОБЩИНИТЕ ПАРТНЬОРИ

13 ОРЯХОВО14 Вятърен потенциал 19 Финансови аспекти

21 ШАБЛА22 Вятърен потенциал 31 Финансови аспекти

32 ДРАГОМАН33 Вятърен потенциал 38 Финансови аспекти

39 ЗАКЛЮЧЕНИЕ

— 2 —

въведение Нарастващото население на земята, миграцията на хората от малките към по-големите населени места, както и на-маляващите природни ресурси за енергия, храна, вода и прочие поставят човечест-вото пред сериозни предизвикателства. От друга страна времето, в което живе-ем и напредъка на технологиите позволя-ват да се правят опити за въвеждане на политики и иновации в сферата на устой-чивото градско развитие. Позволяват да се внедряват системи за производство на енергия от възобновяеми енергийни източници, като вятър, слънце, вода и да се интегрират в контекста на съвре-менния град. Съвременните градове се нуждаят от нов подход при планирането им. Подход, при който всички граждани, управляващи, бизнес, НПО (неправител-ствени организации) да впрегнат усилия за промяна на политиките за планиране, като изведат на преден план иновативни решения и системи за устойчиво и балан-сирано развитие. Настъпи време, в което между-човешките различия ще трябва да се изместят от усилия за взаимодействие с другия, с обща цел подобряване качест-вото на живот в съвременния град.

Чрез този проект фондация ФОРУМ ГРАДСКИ АЛТЕРНАТИВИ популяризира една практика за устойчиво градско развитие, а също така и подпомага процеса за обе-диняване усилията на различните заинте-ресовани страни (общински администра-ции, граждани, бизнес, НПО) в процеса на планиране управление и експлоатация на градовете. Разпространява една концеп-ция за изграждане на ресурсна независи-мост. Изгражда капацитет в общинската администрация за внедряване на МВГ в градска среда. Подпомага местната икономика и създаването на независими общности в България.

— 3 —

Към настоящия момент, по отношение на възобновяеми енергийни източници, вниманието на бизнеса и на общински-те администрации е фокусирано върху изграждането на големи вятърни паркове. Това са сложни и скъпи проекти, които изискват големи терени, изискват значи-телен финансов ресурс, който предполага рисково дялово финансиране или банкови заеми. Те имат тежки изисквания към инфраструктурата за пренос на произ-ведената електроенергия. Мотивацията за изграждане на подобни мощности е най-вече икономическа – инвеститорите печелят от високата изкупна цена на произведената от парка електрическа енергия. Социалните ефекти от подобни инвестиции са малки: ограничават се вър-ху намаляването на парниковите емисии.

Но има много странични ефекти, кои-то тепърва се проявяват и са обект на изучаване. Поради ограниченията върху големите вятърни генератори голяма част от ветровия потенциал остава неизползван. Този вятърен потенциал може да се използва от малките вятърни генератори (МВГ). МВГ са все още слабо познати в България. Техните предимства са, че са безшумни - нискочестотно излъч-ване практически няма и лесно се адапти-рат към градската среда. В допълнение на това нямат високи изисквания към преносната мрежа и в някои случаи дори не се нуждаят от нея. Не изискват големи инвестиции и разширяват възможност-ите на общинската администрация да намали енергийните разходи на общин-ските сгради (училища, болници, и др.), както и да провежда социална политика като предоставя евтина енергия на бедни домакинства. От друга страна те са по-евтината и значително по-лесно поддържаща се инвестиция в сферата на енергийната иновация в градска среда, от соларния панел, например. Малкият вятъ-рен генератор е значително по-евтин и със значително по-дълъг живот от солара, което го прави предпочитана инвестиция за градове с постоянен вятърен поток. Данните за пазара на малки вятърни ге-нератори са фрагментарни и се предос-тавят от различни източници. Следните

факти дават представа за динамиката и обема на този пазар. Според Global Data световният пазар на малки вятърни генератори (под 100 Квт) се е увеличил от 105,9 Мвт през 2006 г. на 275,8 Мвт през 2010 г. Само в Китай има инсталирани около 300 000 малки вятърни генератори, в САЩ продажбите на малки вятърни турбини са се увеличили с 53% през 2010 и са достигна-ли 139 млн. долара. Renewable UK посочва 20 производители на малки вятърни гене-ратори в Англия. По света има около 250 производители на малки вятърни гене-ратори. Въпреки фрагментарността, данните показват тенденция на разширя-ване на пазара на малки вятърни генера-тори. Това подсказва, че малките вятърни централи решават реални проблеми на хората и имат значителен икономически и социален потенциал. Оценката на вет-ровия потенциал е необходимо условие за структуриране на инвестиционен проект за инсталиране на малки вятърни генератори. Тези изследвания обикновено не са по възможностите на общинския бюджет, особено в малките общини, и по тази причина един от ресурсите на общината, вятърният потенциал, оста-ва неизползван. В тази връзка фондация ФОРУМ ГРАДСКИ АЛТЕРНАТИВИ разработи проект, с които да подпомогне три малки ветровити общини с измерванията на вятърния потенциал в градски условия.

— 4 —

за проекта и екипа

ВЯТЪРЪТ РАБОТИ е проект за оценка на потенциала за производство на елек-троенергия от МВГ на територията на трите общини партньори – Шабла, Оря-хово и Драгоман. Продължителността на проекта бе 14 месеца, през които:

Изготвен обобщен доклад за вятърния потенциал на територията на България

Дефинирани 10 ветровити малки населени места в България

Изготвени кратки доклади за вятърния потенциал на десетте точки

Подписани партньорски споразумения с три от десетте общини, а именно - Шабла, Оряхово и Драгоман

Проведени три информационни семинара за ползите от малкия вятър

Проведени шест обучения за работа с мониторираща апаратура на добро-волци местни жители

Монтирани метеорологични измерва-телни станции в трите града

Направени измервания за вятърния потенциал в трите населени места и обобщени в подробни доклади

Верифицирана възможността за използване на местната енерго – разпределителна мрежа

Проведени три заключителни семинара за представяне на всички аспекти на инвестицията в МВГ на територията на трите населени места;

Изготвена малка книжка със система-тизирани всички аспекти на инвестици-ята в МВГ (малки вятърни генератори)

екип:

урб. Миглена Герасимова

Ръководител проект, Директор на ФО-РУМА, урбанист и докторант по градска социология в СУ „Св. Климент Охридски”. С опит в разработване на устройстве-ни планове и стратегии, регионално и градско планиране и устойчиво развитие на населени места и региони, подготовка на доклади за оценка на съответствието на инвестиционните проекти и оказване на експертна помощ при упражняване на строителен надзор по част Архите-ктурна. Външен експерт на АОП по чл.19, ал.2, т.8 от ЗОП. През последните години работи в посока гражданско включване в процесите на управление на градове-те и създаване на устойчиви общности. Изследва комуникацията между общинска администрация, граждани и НПО, в контекста на инициативи свързани с градската среда.

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

— 5 —

инж. Илия Радев

Експерт мониториране на околната среда, хидроинженер, с профил пречис-твателни станции. Има значителен опит в работното проектиране, инженеринг, координация и контрол по качеството, управление на проектите и организация, анализ на риска, контрол по качеството строително монтажни работи, поддръж-ка и възстановяване – Авиомаркировки при вентилационните комини, височина 150м. – Екстремна поддръжка, също така Строителен и инвестиционен контрол и ръководство, инженеринг, координати и контрол по качеството. През последните години работи в посока адаптацията на вятърни турбини за градска среда и вграждане в архитектурата на сграда-та. Има и опит в мониториране на окол-ната среда и анализ на потенциалните енергийни ресурси.

Валентин Чавдаров

Експерт Финанси, икономист, с дългогоди-шен опит в структуриране на кредити за общински проекти, познава общински-те финанси и проблемите на общините, анализа на икономически данни на макро и микро ниво, както и в подготовката на статистически анализ на големи масиви от социално-икономически данни. Работа-та му от последните години е насочена към разработване на финансови програма за общини и анализ на социално-икономиче-ския им статус в контекста на потенциа-лите им за интеграция на малък вятърен генератор в градска среда.

Георги Златанов Консултант, метеоролог

— 6 —

Малкият вятърен генератор на практика

В сферата на енергетиката центра-лизираното производство и разпределе-нието на тока, като основен енергиен ресурс, вече е остаряла концепция, но все още особено популярна. Тенденциите, които се налагат като устойчив модел в съвременните взаимоотношения в този сектор, са частично децентрализиране и локализиране на 20-30% от общата консу-мирана електроенергия. Именно това е в основата на последните директиви за развитие на този сектор в Европа, Кана-да, САЩ и Китай. Внедряването на един такъв гъвкав енергиен модел се корени в извеждане на разнообразни подходи в различните райони, тоест съобразяване с местните териториални и икономически особености. Доверието в институциите намалява и комуналното разпределение на ресурсите се подкрепя от все по малко хора и организации независимо от социал-ния статус на обществата. Единствено в райони с изключително голям излишък на енергийни ресурси съществуват отно-сително стабилни комунални мрежи за разпределение.

Тенденцията в света е енергийните цен-трализирани монополи да се пропукват поради огромните си общи, изнесени и скрити разходи, като и слабата си гъвка-вост. Вече производствата и консумато-рите се местят твърде често и бързо, докато централите не са способни да се адаптират. Тенденцията транспорти-рането на тока да става все по скъпо от неговото производство, налага новите модели, които включват все по голям про-цент локализация на производството на енергия. Преобразуването на енергията в различните и форми: Механична – Топлин-на – Електрическа..., което е другият про-цес който драстично увеличава цената и с 200/300% от базовата себестойност. Съществуването на монополни центра-лизирани модели за производство на Електроенергия бяха възможни до сега по-ради малките заявки и лесно достъпните ресурси. Вече живеем в глад за енергийни ресурси поради огромното потребление, за което дори и производството изисква енергия.

Енергията от възобновяеми енергийни източници става популярна най-вече пора-ди необходимостта от локални решения и независимост. В този смисъл локалните решения за производство на ток имат много вариации, но същественото е, че за всяка област доминира една или две тех-нологии, които са реализуеми и икономи-чески обосновани. За пустинни местности

— 7 —

и високопланински плата са характерни добър добив от слънчева и вятърна енер-гия. За северна Канада и Русия оттока на големи реки предразполагат добив от ВЕЦ. Планинските масиви, крайбрежни райони и островите - вятърни турбини и т.н. Анализ на самите източници показва, че петролът като ресурс който може да ни осигури локално производство на ток е вече твърде скъп, а той сам по себе си също трябва да бъде транспортиран. Високата цена – себестойност и прите-жание на самите дизелови генератори е допълнителен утежняващ фактор. Слънчевата енергия е основният лока-лен източник, който е в изобилие през половината от денонощието, но все още технологиите които преобразуват добитата енергия в електричество са с много ниска ефективност. Вятърът като ресурс, няма конкуренция в райони със средна годишна скорост на вятъра над 7 м/с. Допълнителни фактори на околната среда, които подсилват значимостта на тази технология са висока влажност, чести обледенявания и силни бури. При такива условия останалите технологии за локални производства на електро-енергия имат голяма себестойност и разходи за поддръжка. За крайбрежните райони с висока влажност слънчевата радиация е много слаба, за разлика от постоянните денонощни и целогодишни ветрове. Статистиката показва, че над 70 % от населението на земята обитава крайбрежията. Основно предимство на вятъра като ресурс е, че се разпределя в цялото денонощие и относителния дял на консервиращите мощности, които да изравняват добива е малък. В области с ня-колко сезона, най – значимият добив е през зимата, именно когато консумацията е най – голяма. Технологията и натрупаният опит в областта на механиката и аеро-динамиката – основа на самата вятърна турбина, позволяват да се изпълни дъл-говечно съоръжение с минимално обслуж-ване. В населени места с висок вятърен потенциал могат да бъдат инсталирани съоръжения за локален добив на малки мощности, които много лесно се интегри-рат в архитектурата на сградите и лесно се адаптират към градските усло-вия. Това са малки вятърни генератори на вертикална ос, които успяват да генери-рат електроенергия в съответствие с европейския стандарт - 220 V- 50 Hz.

Предимства на МВГ и Основни принципи за адаптиране на конструктивната част и дизайна на аеродинамиката са:

висока ефективност при преобразува-не на енергията на наличния вятър

почти безшумната работа на въртящите се елементи

липса на вибрации които да се преда-ват към конструкцията на сградата

необслужваеми дълговечни безкон-тактни магнитни лагери – липсата на триене увеличава ефективността при усвояване на добива и елиминира проблема с обледеняването и блокажа от натрупване на прах от замърсена-та градска среда

позволяват турбината да остане в добър баланс при високи обороти дори при силна буря

съвместява две противоречиви и противопоставящи се от техническа гледна точка характеристики – ула-вя фините слаби вятърни потоци, които преобладават в градска среда и същевременно продължава да работи и остава невредима при силни бури и турболенции, които за дългия живот на това съоръжение не са рядкост

безконтактната работа на магнит-ното поле позволява да не се създава проблем при продължителен контакт в влага и сол, каквито са характерни за крайбрежни райони

Елегантно може да се интегрира в цялостното управление на сградната енергетика

Тези съоръжения могат да бъдат инстали-рани на покриви на сгради и произведено-то от тях електричество лесно може да се транспортира до голям брой потреби-тели: улично осветление, училище, детска градина и др. Важен фактор е това, че без усилия могат да се присъединят към изгра-дената вече инфраструктура за разпре-деление на произведената електроенер-гия (кабели, стълбове, трансформаторни станции). Противно на мнението на мнозина, потреблението може да бъде на различно място от довива. Същест-вуващата в града инфраструктура за пренос дава възможност генераторът да произвежда електричество в единия край на града и то да се потребява в другия.

�

�

�

�

�

�

�

�

— 8 —

Законът за възобновяемите и алтерна-тивните енергийни източници и био горивата насърчава производството на алтернативна енергия чрез предоставя-не на гарантиран достъп до преносната и разпределителна мрежи, както и чрез изкупуване на електрическата енергия на преференциални цени (чл. 18).

Терминът гарантиран достъп не озна-чава, че всяка мощност за производство на електроенергия непременно ще бъде присъединена към мрежата. Чл. 22 на същия закон казва, че операторите на разпределителните мрежи правят прог-ноза на мощностите за производство на електроенергия от възобновяеми източ-ници, които могат да се присъединят към тяхната мрежа. Тази прогноза се прави всяка година до 28 февруари. Когато инвестиционните намерения надхвърлят капацитета на мрежата, някои от мощ-ностите няма да се присъединят въпреки, че предварителните проучвания показ-ват добри условия за производство на електроенергия – напр. постоянен вятър или силна слънчева радиация.

Законодателят е предвидил улеснение за инвестициите в малки мощности. Мощно-сти до 30 кВт. върху покривите на сгради в урбанизирани територии, мощности до 200 кВт. върху покриви на складови и про-изводствени сгради, имат предимство за присъединяване съм разпределителната мрежа. Също така мощности, за които инвеститорът не иска да продава по пре-ференциална цена, се присъединяват към мрежата с предимство. Тези мощности не влизат в прогнозата за капацитета на енего-разпределителното дружество да присъединява към мрежата си възобновя-еми източници на електрическа енергия. Следователно, енерго-разпределително-то дружество ще присъедини към мре-жата си посочените по-горе мощности, а останалите мощности (напр. големи паркове, които продават на преференци-ална цена) ще се конкурират за остатъка от капацитета на мрежата.

Възможността малката мощност (малък вятърен генератор, фотововолтаик) да се инсталира на един имот, а произ-ведената от него електроенергия да се потребява в един или няколко други имоти, дава възможност за намаляване на инвестиционните разходи и повиша-ване на икономическата ефективност на генератора.

регУлативна раМка на Малките вятърни генератори

— 9 —

Малкият вятърен генератор може да се инсталира на покрива на общинска сграда например, а произведеното от него елек-тричество може да се облекчи енергий-ните разходи на други общински обекти: улично осветление, училище, детска градина, спортна зала, и др. Когато по-треблението не е ограничено от имота, на който е инсталирана мощността, отпадат разходите за батерии за съх-раняване на излишното електричество, отпадат и някои елементи на силовата електроника за преобразуване на промен-ливия ток в прав и след това от прав в променлив, както и загубите, свързани с това преобразуване.

Когато инвестицията е предвидена да се направи на покрива на сграда в урбанизи-рана територия и тази сграда е свързана с разпределителната мрежа, пред инвес-титора се откриват две възможности:

първо, продава произведената елек-троенергия на преференциални цени на енерго-разпределителното дружество

второ - използва произведената елек-троенергия за собствено потребление.

Преференциалните цени на изкупуване от вятърни генератори е 14,871 ст./кВтч до 2 250 часа работа и 13,271 ст./кВтч над 2 250 ч. работа. Следователно, средната цена на изкупуване през годината е около 13,68 ст./кВтч. без ДДС. Цената, на която енерго-разпределителното дружество продава на крайните потребители е око-ло 18 ст. с ДДС. При тези цени е по-изгодно произведената електроенергия да се използва за собствено потребление, а не да се продава на преференциални цени.

Когато МВГ са разположени извън урба-низирани територии и не продават по преференциални цени, т. е. произведе-ното електричество е предназначено за собствено потребление, единственото ограничение пред инвестицията е отда-лечеността на енерго-разпределител-ната инфраструктура (стълбове, жици, трансформатори). Когато разстоянията са големи, разходите за присъединяване растат и може да обезсмислят инвести-цията в малки мощности.

Винаги има разлика между производство и потребление на електроенергията, про-изведена от малък вятърен генератор. Това много ясно проличава в дейности,

които имат сезонен характер: напр. ле-тен туризъм. Върхът на потреблението е през лятото, а през останалото време на годината потреблението е ниско. По пра-вило вятърът през лятото е слаб, а през зимата много по-силен. Когато потреб-лението е голямо, произведената елек-троенергия е малко и обратно, когато потреблението е слабо, производството е голямо. Подобна разлика съществува и в по-тесни интервали от време: седмици, дни, часове. Излишното електричест-во може да се акумулира в батерии, но това оскъпява инвестицията, увеличава загубите и намалява възвръщаемостта. Обменът на електричество между соб-ственика на малката мощност и енерго-разпределителното дружество може да намали инвестиционните разходи и да повиши възвръщаемостта на инвестици-ите в малки мощности.

Обменът на електричество е лесно разре-шим технически проблем, защото урба-низираните територии изобилстват от кабели за пренос и потребители на елек-троенергия. Присъединяването на малка мощност към разпределителната мрежа и далеч по-евтино и ефективно от трупането на излишното електричество в батерии. Разумно е инвеститорът в малка мощност (община, малко предпри-ятие, домакинство) да работи в посока договаряне с енерго-разпределителното дружество обмен на електроенергия. В се-гашния си вид законът не забранява обмен на електроенергия, но не разглежда тази хипотеза явно. По тази причина изходът от преговорите е по-скоро неясен.

За да бъде гъвкава и наистина ефективна тази система регулативната рамка на малките мощности трябва да се развие в посока насърчаване на обмена на енер-гия между собственика на генератора и енерго-разпределителното дружество. Не просто да позволява, но да насърчава, защото това е от полза за цялата общ-ност. Това е енергия, която се произвежда и потребява в рамките на града и затова е по-евтина (няма пренос високо напреже-ние, няма надбавка за зелена енергия и др.) Не на последно място общността придо-бива известна енергийна автономност, което като принцип седи в основата на принципа за устойчиво градско развитие. Това важи още по-силно за места където вятърът е в изобилие.

�

�

— 10 —

Разрешението за поставяне се получа-ва от съответната община - Дирекция Архитектура и градоустройство или Териториално и селищно устройство, за по-малките общини. Процедурата започва с изваждане на скица на имота. Прави се Мотивирано предложение, в което се описват параметрите на съоръжението, прилага се и графичен материал, илюс-триращ съоръжението интегрирано в средата (сграда, имот). След входиране на тези документи, следва получаване на становище от общинската администра-ция, в което са описани всички необходими документи, които инвеститорът трябва да набави, за издаване на разрешение за поставяне. Член 147, ал. 14 от Закона за устройство на територията, третира инвестицията в малки мощности от възобновяеми енергийни източници, като определя, че за мощности до 30 kW, инвес-титорът трябва да осигури следните документи:

Документи за законността на сграда-та или технически паспорт

Становище от инженер конструктор, с указания за ползването им

Становище от електро инженер и/или на инженер по топлотехника с чер-тежи, схеми, изчисления и указания за изпълнението им

Становище, с което са определени ус-ловията за присъединяване към разпре-делителната мрежа

Становище на РИОСВ

Освен документите изброени по-горе е възможно да бъдат поискани и някои допълнителни документи, като всяка общинска администрация има правото да определи какви точно да бъдат те.

Законът за опазване на околната среда определя при какви условия и как се прави оценка на въздействие върху околната среда на всяка инвестиция, вкл. инвести-ция в малък вятърен генератор. Трябва да подчертаем, че Законът не прави разлика между голяма и малка мощност. Приложе-ние 2 към чл. 93 към същия закон казва, че преценка за ОВОС се прави за «съоръже-ния за производство на електроенергия посредством силата на вятъра». Няма значение дали мощностите са малки, или големи. РИОСВ се произнася и за двете.

Има съществена разлика между производ-ство на електроенергия от големи съоръ-жения с мощност над 1 мегават и малки-те мощности до 20 кВт. Аеродинамиката, вибрациите, шумът са много различни и не би следвало тези две инвестиции да се третират по еднакъв начин. От тази гледна точка е редно процедурата за малки и големи мощности да не бъде една и съща. Облекчената процедура би мога да бъде следната: инвеститорът да инфор-мира РИОСВ за намерението си да инста-лира малка мощност, както и параметри-те на мощността: шум, местоположение, вибрации и др., При регистриране на нередност в подадените данни РИОСВ може да издаде предписание за промяна на някой от параметрите. И с това процеду-рата по ОВОС да приключи.

разреШение за поставяне оЦенка на въздеЙствието върХУ околната среда

�

�

�

�

�

— 11 —

споделяне на един Мвг МеЖдУ съседи

В основата на изграждане на устойчиви общности седи споделянето на отговор-ностите, задълженията, както и ползите, които предоставя съответното място. Обединяването за ползване на един общ МВГ от няколко домакинства значително би могъл да облекчи инвестицията и би могъл да осигури максимално оползотворя-ване на добитата електроенергия.

За целта при закупуване на МВГ домакин-ствата собственици на съоръжението трябва да сключат договор за сътрудни-чество, чрез който да регламентират взаимоотношенията си във връзка с предстоящата инвестиция и нейната поддръжка и експлоатация. В него трябва да се излъчи едно водещо/отговорно лице, което да бъде представител на групата. В този договор е редно да се регламенти-ра дяловото участие на всяко домакин-ство, както и какви задължения и права има то по отношение на съоръжението.

МВГ е съоръжение, което се инсталира в урбанизирана територия или в непосред-ствена близост до такава, част от стро-ителните граници на населеното място. Като се имат предвид устройството и начина му на работа, малките му мащаб и влияние върху средата, то не представля-ва заплаха за животинските и растител-ни видове в урбанизираните територии.

От друга страна екологичната мрежа НАТУРА 2000 обхваща местности в бли-зост до населените места, но не навлиза в строителните им граници. Такъв е случаят с градовете Драгоман и Шабла. От друга страна МВГ се инсталира на много по-малка височина от обикновения вятърен генератор на хоризонтална ос, за добив на индустриална мощност, част от вятърна ферма. На фиг. …. ще видите местоположението на населени-те места и защитените по НАТУРА 2000 територии. В Guidance Document на Евро-пейската комисия за развитие на вятър-ната енергия и НАТУРА 200 (Wind Energy Developments and NATURA 2000) са описани всички необходими регулации, с които един инвеститор във вятърна енергия е необходимо да се съобрази от гледна точ-ка околна среда, но те третират само инвестициите в големи мощности, които се обособяват във вятърни ферми. Този документ не третира инвестицията в малки мощности инсталирани в урбани-зирани територии. Там регулациите се определят от местното законодател-ство и са разгледани малко по-нагоре в настоящия документ.

Малкият вятърен генератор и натУра 2000

Финансови Условия и вятърен потенЦиал в УрБанизираната територия на оБЩините партнЬори

оряХово

— 14 —

Община Оряхово е раз-положена в северозападна България. На север граничи с р. Дунав, на запад с общи-на Мизия, на юг с общините Бяла Слатина и Кнежа и на изток – с община Долна Митрополия. Гадът е раз-положен в хълмиста част явно открояваща се на фона на равнинния терен на речната долина.

Метеорологичната станция бе разположена на най-високата общин-ска сграда, подходяща за целта, а именно Общинско общежитие за временно настаняване. Сградата е на общинска издръжка. Едно от предимствата на тази сграда е плоският и покрив, който улеснява поставя-нето на измервателната апаратура. Станцията бе монтирана на 3 метров пи-лон над нивото на покрива, за да се избегне дефор-мирането на въздушния поток при обтичането на сградата.

Използвана апаратура и сензори: EOL2020. Периода на измерване е 4 месеца от 31.03.2014 до 27.07.2014. Ар-хивът за периода е пълен, няма липсващи данни. За по-

голяма точност на изчисле-нията, измерените данни са сравнени с данни за цяла-та година, с включен този период, от станция на Института по хидрология и метеорология към БАН, разположена в пристанищ-ната зона под възвишения-та на града. Позицията на тази станция е съобразена с изискванията на мор-ския транспорт и нямат отношение към отчитане на ветровите условия в по-широк спектър. От друга страна, хълмистият терен върху, който лежи града из-кривява ветровия поток и частично станцията оста-ва на завет, при югоизто-чен вятър. Тази особеност затруднява сравнителния анализ от двете станции, както и изводите за тър-сената позиция.

вятърен потенЦиал

— 15 —

Разстоянието между двете станции по права линия е 1,63км, но сходи-мостта между двата архива, както по посоки, така и по време не е пряка. Отчетите от станцията на екипа на проекта да-ват относително реална информация за вятърния поток на населеното мяс-то, което обаче не може да се каже за станцията при пристанището, която е с локален характер и дефор-миран вятърен поток.

След подробен анализ разместванията между двата архива бяха уловени и синхронизирани. В резул-тат се стигна до корела-ция на данните от 67 %.

Разстоянието между двете станции по права линия е 1,63км, но сходи-мостта между двата архива, както по посоки, така и по време не е пряка. Отчетите от станцията на екипа на проекта да-ват относително реална информация за вятърния

поток на населеното мяс-то, което обаче не може да се каже за станцията при пристанището, която е с локален характер и дефор-миран вятърен поток.

След подробен анализ разместванията между двата архива бяха уловени и синхронизирани. В резул-

тат се стигна до корела-ция на данните от 67 %.

— 16 —

Добива от вятър е функция от скоростта на потока, обдухваемата площ на вятърната турбина, и ней-ната ефективност.

При изчисленията на добива скоростта участва на трета степен, за ефек-тивността са използвани параметър 0,59 – отговаря на 59% максималната идеа-листична ефективност.

За сведение, големи-те вятърни турбини на хоризонтална ос работят при ефективност 31-35%. Ниско ефективните малки турбини работят при 10-15%. Високия клас верти-кални турбини оперират в интервала от 35-42% ефективност.

Тъй като настоящото изследване акцентира на енергията на потока на вя-търа за дадената позиция, останалите параметри ще се приемат за фиксирани, за да се направи коректна съпоставка между отдел-ните райони.

описание на доБива

2014 7 29 3 110 4.47 0.0973

2014 7 29 6 0 0.97 0.0010

2014 7 29 9 290 4.08 0.0740

2014 7 29 12 290 3.06 0.0312

2014 7 29 15 290 2.04 0.0093

2014 7 29 18 0 0.97 0.0010

2014 7 29 21 180 8.40 0.6458

2014 7 30 0 90 7.55 0.4689

2014 7 30 3 90 6.04 0.2401

2014 7 30 6 110 1.49 0.0036

2014 7 30 9 110 1.49 0.0036

2014 7 30 12 110 7.45 0.4506

2014 7 30 15 110 2.98 0.0288

2014 7 30 18 110 4.47 0.0973

2014 7 30 21 110 2.98 0.0288

2014 7 31 0 110 5.96 0.2307

2014 7 31 3 110 7.45 0.4506

2014 7 31 6 110 1.49 0.0036

2014 7 31 9 90 4.53 0.1013

2014 7 31 12 110 10.43 1.2363

2014 7 31 15 70 6.90 0.3580

2014 7 31 18 290 5.10 0.1445

2014 7 31 21 290 3.06 0.0312

Брой дни общо 575 4.13 1090.4

за период от 1 година 365 692.2

Средна скорост [m/s] Количество енергия [kWh/m2]

— 17 —

Крайният добив от ана-лиза ще е при 59% ефек-тивност, а обичайните съоръжения работят при 31-35%. Това означава че той ще се различава около два пъти от реалния.

За площ на вятърната турбина се избира 1 м2 – това е параметър опреде-лен за относителна площ. Това означава, че при 7кВ вятърна турбина с обдух-ваема площ около 15м2 ще произведе 15 пъти по голям добив.

Скоростта на вятърния поток е основен фактор, тъй като е на трета степен. Това прави добива не линеен и се концентрира във времевите интервали при кратките моменти на по силни ветрове.

EOL2020/Weather station - Oriahovo

Modified Direction AVG. Wind Speed [m/s] SUM kWh/m2

20 3.60 0.1356

50 8.23 78.94

70 6.04 166.903

90 5.13 176.103

110 5.28 126.97

140 5.08 17.07

160 6.37 12.4

180 5.04 11.33

200 5.56 8.04

230 1.52 58.61

250 5.54 64.21

270 4.97 149.02

290 5.20 201.14

320 4.96 15.11

340 8.04 0.57

360 4.49 0.95

TOTAL 4.13 1090.4

— 18 —

извод от анализ на доБива

За позиция при Сграда на Общинско общежитие, добива за период от една година - 692,2 kWh/m2.

Представения добив е за съоръжение с площ от 1 м2. Да се обърне внимание, че размерите на реалните турбини за значително по-големи.

Speed Interval kWh/m2 % от общо количество произведена Ел. Енергия

% Време продължител-ност от целия период - 575 дни

Брой дни за преиода

0 m/s – 3 m/s 5.99 0.55 41.3 238

3 m/s – 5 m/s 90.24 8.28 25.8 148

5 m/s – 7 m/s 140.21 12.86 12.5 72

7 m/s – 9 m/s 256.37 23.51 11.2 64

9 m/s – 12 m/s 419.04 28.43 7.8 45

12 m/s – MAX 178.55 16.38 1.4 8

TOTAL 1090.40 100 100 575

— 19 —

Инвестицията в гр. Оряхово се състои в малък вятърен генератор с мощност 2 кВт. и пералня машина. Инвестицията цели две неща: първо, предоставяне на нова социална услуга – пране на домакин-ствата, които живеят в социалното общежитие в гр. Оряхово. Общежитието е за домакинства с ниски доходи и по-голя-мата част от тях са роми.

Защо инвестицията е анализирана в контекста на социалното предприятие? Най-малко по две причини. Първо, малки-те вятърни генератори са икономически по-ефективни, когато произведената от тях електроенергия се използва за собствено потребление. Собственото потребление икономисва ток 18 ст./кВтч, а преференциалните цени на изкупуване на тока от вятърни генератори е под 14 ст./кВтч. Социалното предприятие ще използва вятърният генератор за собствено потребление. Второ, малките вятърни генератори са все още твърде скъпи в сравнение с цената на електри-чеството и възвръщаемостта им в рамките на 10 годишен период е твърде ниска. Тяхната ефективност се проявява в по-дълъг репиод от време: 15 години и повече. Защо? Защото малкият вятърен генератор за разлика от големия е отно-сително доста по-скъп (цената на едини-ца мощност е поне 3 пъти по-голяма от цената на големия вятърен генератор), но има далеч по-ниски разходи за основен ремонт. С около 20 процента от първона-

чалната инвестиция качественият малък вятърен генератор може да работи като нов още 10 години. През „вторите” десет години от живота си малкият вятърен генератор е изключително ефективен. Ето защо инвестицията трябва да ад-ресира предлагане на продукти и услуги, които не изискват бърза възвръщаемост. Социалните услуги (социален патронаж, грижи за стари и болни хора и пр.) са добър пример за това. При тях целта не е бърза печалба, но добро качество и устойчи-вост на услугата в течение на времето. Не на последно място има донори, готови да финансират инвестиции в социални услуги: физически лица, фондации, и др.

Под социално предприятие ние разбираме множеството от социални услуги (при-готвяне и разнасяне на храна, грижи за възрастни и болни хора и др). Към същест-вуващите социални услуги в общината ние добавяме още една: обществена пералня.

Финансовите параметри на инвестиция-та в Оряхово е представена в таблицата по-долу:

Финансови аспекти

— 20 —

1 инвестиция

Вятърен генератор с мощност 2 кВт Лева 14 000

Пералня Лева 400

Произведена електроенергия кВтч 3600

2 потребена електроенергия кВтч 3 600

за пералнята кВтч 1 278

за други социални услуги кВтч 2 322

3 вътрешна норма на възвръщаемост

при постоянна цена от 18 ст/кВтч -4.4%

при 14 процента увеличение за 10 години -4.1%

4 нетна сегашна стойност Лева

при постоянна цена от 18 ст/кВтч -6,222.0

увеличение с 14 процента за 10 години -6,015.3

параметри на инвестицията през “вторите” десет години


при постоянна цена от 18 ст/кВтч 13.4%

при 14 процента увеличение за 10 години 14.1%


при постоянна цена от 18 ст/кВтч 4,867.1

увеличение с 14 процента за 10 години 5,193.2

Възвръщаемостта през първите 10 години на инвестицията е изключително ниска и по тази причина трудно може да се намери пазарно решение на инсталира-не на малък вятърен генератор за соб-ствено потребление. По тази причина в развитите страни за инвеститорите има различни субсидии, които намаляват разходите на инвеститора и повишават възвръщаемостта на инвестицията. В България субсидии няма и цената на тока е ниска. Но за социалното предприятие инвестицията е ефективна. Приходите от услугата „пране” покриват разходите, остават пари за малки ремонти и остава ток, който ще намали енергийните разходи на други социални услуги. Трябва да отбележим, че услугата пране не е безплатна, но потребителите заплащат 1 лев. Тази такса е ниска за потребителя, но значително повишава възвръщаемост-та на инвестицията и осигурява устойчи-вост на социалните услуги. Устойчивост-та се проявява в това, че услугата е слабо чувствителна към цената на електри-чеството и няма да поскъпне дори и при по-висока цена на тока.

ШаБла

— 22 —

Община Шабла се намира в Североизточна България. На изток общината грани-чи с Черно море, на запад с община Генерал Тошево, на север с Република Румъния и на юг с община Каварна. През града преминава тра-фика, който свързва Варна с Констанца, Румъния, две от големите черноморски пристанища.

Градът се намира в земеделски район. А към момента е едно от мес-тата на територията на републиката наситени с вятърни паркове за добив на индустриални енергийни мощности.

Градът се намира на 6 км от морското крайбрежие. Брегът е нисък, забелязва

се равнинен терен, което предполага чисти посто-янни ветрови потоци. Основните локални клима-тични явления се дължат на различната термична динамика на водната маса и сушата, които офор-мят постоянни течения с денонощен и сезонен цикъл. За целта на изследването бе избрана най-високата общинска сграда в цен-тралната градска част – сградата на Общината. Плоският покрив бе едно от предимствата и. Стан-цията бе монтирана на пи-лон около 4 м височина, над нивото на покрива, с цел да се избегне деформиране на потока при обтичането на сградата.


— 23 —


Използвана апаратура и сензори: 08348/TEST NOMAD, Second Wind Inc. 2012. Пе-риода на изследването е около 4 месеца, от 09.05.2014 до 09.09.2014. Архивът за периода е пълен, няма липс-ващи данни. За по-голяма точност на изчисления-та, измерените данни са сравнени с данни за цялата година, с включен този период, от станция на Института по хидрология и метеорология към БАН, разположена на морското крайбрежие в близост до фара на град Шабла и рибарското селище. Пози-цията на тази станция е основна за климатичната мрежа в България и е воде-ща за отчет на условията на целия североизточен регион. Специфичната

особеност тук е че няма възвишения или нагънат релеф, който да обособи постоянни течения. Кон-центрацията на уплътне-ни ветрови потоци сменя често траекториите си. Това предполага силно локализирани зони, чийто характеристики могат да се променят значително в относително по кратък срок от няколко години.

— 24 —

Разстоянието между двете станции по права линия е 6,02 км. Сходимоста между двата архива, както по посоки, така и по време е пряка. Отчетите на двете станции дават относително правдоподоб-на вятърна картина, но с локален характер различен по интензивност за двете позиции.

След подробен анализ двата архива бяха синхро-низирани по време, като корекциите са минимални. Резултатът е корелация на данните между двата архива от 59%.

Архива на станция NOMAD, разположена на покрива на сградата на общината, показва средна скорост за периода – 2.54 м/с.

Архива на НИХМ – стан-ция в периферията на града – средна скорост за същия период - 4.14 м/с.

изводи от оБследването:

2014 7 29 0 90 4 02:30 Tuesday, July 29, 2014 0.9 FALSE








2014 7 30 0 90 4 02:30 Wednesday, July 30, 2014 1.49 FALSE







2014 7 30 21 250 0.45 23:50 Wednesday, July 30, 2014 0.79 256.4453 23:50 Wednesday, July 30, 2014

2014 7 31 0 290 4 02:30 Thursday, July 31, 2014 0.85 FALSE







2014 7 31 21 50 4 4.14 23:50 Thursday, July 31, 2014 0.87 2.54 FALSE

0.584769795

— 25 —

При съпоставка на изход-ните данни става ясно, че годината е с обичаен вя-търен потенциал. Оказва се, че данните публикувани в климатичен справочник – ЧАСТ ВЯТЪР, са по-скоро

Архива на станция NOMAD e пълен, с прецизни дан-ни от засичания през 10 минути, съобразени с международен стандарт за климатични измервания. За скорост на вятърния поток - Мерни единици [m/s], с точност до хилядна – три пункта след запе-таята. Посока на потока - Мерни единици [градуси], с точност до хилядна – три пункта след запетаята.

Архива на НИХМ има около 5% липсващи записи. Предполагаемите причини са отчети на безветрие поради високата чувст-вителност на сензорите. Точност на измерването - Мерни единици [m/s], за-кръглени са на цяло число.

ориентировъчни, за тази позиция. Той показва средна скорост за период от 30 години - 3.6 м/с.

Статистиката от липс-ващите записи на НИХМ бе екстрахирана и сортирана по преобладаващи покоси по часове в денонощието. По този начин липсващите записи от архива са въз-становени с пренебрежима за този анализ грешка.

Данните от двата ар-хива са сортирани в общия им интервал от време по посока през 20 градуса. Средната стойност на пропорцията между запи-сите от двата стека е ко-ефициента характерен за всяка посока понижаваща или повишаваща пропорция между скоростите в една-та и другата позиция.

Другото интересно на-блюдение е, че станцията монтирана на покрива на общината показва два пъти по-ниски стойности от тази в близост до край-брежието.

Чрез тези коефициенти в обратен ред, модифи-цираните скорости от станцията на НИХМ бяха отнесени към данните от станция NOMAD. В резул-тат се получи пълен архив от 19 месеца за позицията при сградата на община-та, в централната градска част.

описание на Метода за оБраБотка на двата арХива:

— 26 —


Добивът от вятър е функ-ция от скоростта на по-тока, обдухваемата площ на вятърната турбина, и нейната ефективност.

При изчисленията на добива скоростта участва на трета степен, за ефек-тивността е използван параметър 0,59 – отговаря на 59% максималната идеа-листична ефективност.

За сведение, големи-те вятърни турбини на хоризонтална ос работят при ефективност 31-35%. Ниско ефективните малки турбини работят при 10-15%. Високия клас верти-кални турбини оперират в интервала от 35-42% ефективност.

Тъй като настоящото изследване акцентира на енергията на потока на вя-търа за дадената позиция, останалите параметри ще се приемат за фиксирани, за да се направи коректна съпоставка между отдел-ните райони.

Крайният добив от ана-лиза ще е при 59% ефек-тивност, а обичайните съоръжения работят при 31-35%. Това означава че той ще се различава около два пъти от реалния.

За площ на вятърната турбина се избира 1 м2 – това е параметър опреде-лен за относителна площ. Това означава, че при 7кВ вятърна турбина с обдух-ваема площ около 15м2 ще произведе 15 пъти по голям добив.

Скоростта на вятърния поток е основен фактор, тъй като е на трета степен. Това прави добива не линеен и се концентрира във времевите интервали при кратките моменти на по силни ветрове.

2014 7 29 12 90 4.00 0.07 1.38 0.00

2014 7 29 15 90 4.00 0.07 1.38 0.00

2014 7 29 18 90 4.00 0.07 1.38 0.00

2014 7 29 21 90 4.00 0.07 1.38 0.00

2014 7 30 0 90 4.00 0.07 1.38 0.00

2014 7 30 3 110 2.00 0.01 0.85 0.00

2014 7 30 6 90 4.00 0.07 1.38 0.00

2014 7 30 9 50 4.00 0.07 2.25 0.01

2014 7 30 12 70 2.00 0.01 1.12 0.00

2014 7 30 15 140 2.00 0.01 0.85 0.00

2014 7 30 18 140 4.00 0.07 1.69 0.01

2014 7 30 21 250 0.94 0.00 0.66 0.00

2014 7 31 0 290 4.00 0.07 2.08 0.01

2014 7 31 3 290 2.00 0.01 1.04 0.00

2014 7 31 6 340 4.00 0.07 2.14 0.01

2014 7 31 9 50 2.00 0.01 1.12 0.00

2014 7 31 12 90 4.00 0.07 1.38 0.00

2014 7 31 15 90 4.00 0.07 1.38 0.00

2014 7 31 18 90 2.00 0.01 0.69 0.00

2014 7 31 21 50 4.00 0.07 2.25 0.01

577 4.69 1057.7 2.66 213.64

Дни за периода За една година

Средна скорост [m/s]

Количество енергия [kWh/m2]

Средна скорост [m/s]

Количество енергия [kWh/m2]

669.1 135.1

година месец ден час AVG DIR NIHM AVG Speed Energy NIHM Nomad AVG Speed Energy Nomad

— 27 —

Представения добив е за съоръжение с площ от 1 м2. Да се обърне внимание, че размерите на реалните турбини за значително по-големи.

За позицията при край-брежната зона, добива за период от една година - 669.1 kWh/m2




0 m/s – 3 m/s 8.74 0.83 23.4 135

3 m/s – 5 m/s 125.76 11.89 39.4 227

5 m/s – 7 m/s 255.19 24.13 23.6 136

7 m/s – 9 m/s 224.46 21.22 8.7 50

9 m/s – 12 m/s 149.28 14.11 3.0 17

12 m/s – MAX 249.25 27.82 1.9 11

TOTAL 1057.70 100 100 577

— 28 —

NIHM / Weather station – Shabla

Modified Direction AVG. Wind Speed [m/s] SUM kWh/m2 % Количество енергия % За периода

20 5.38 112.85 10.68 7.63

50 4.29 31.12 2.95 5.18

70 4.21 14.87 1.41 2.12

90 5.33 107.32 10.16 4.42

110 4.02 26.09 2.47 2.38

140 4.56 39.78 3.76 5.16

160 5.22 65.88 6.23 5.81

180 5.21 154.65 14.64 14.04

200 4.2 31.1 2.94 4.87

230 3.09 8.19 0.78 3.47

250 2.06 4.63 0.44 3.73

270 3.73 37.94 3.59 5.61

290 4.32 59.63 5.64 7.97

320 4.53 105.71 10.00 14.71

340 5.52 83.7 7.92 5.72

360 6.2 173.23 16.39 7.19

— 29 —

За позицията при общин-ската сграда добива за период от една година - 135.1 kWh/m2.




0 m/s – 3 m/s 30.95 14.49 68.6 349

3 m/s – 5 m/s 70.02 32.77 24.5 141

5 m/s – 7 m/s 55.43 25.95 5.6 32

7 m/s – 9 m/s 26.44 12.38 1.1 6

9 m/s – 12 m/s 24.91 11.66 0.4 3

12 m/s – MAX 5.88 2.75 0.1 0.4

TOTAL 213.64 100 100 577

— 30 —

NOMAD / Weather station – Shabla

Modified Direction AVG. Wind Speed [m/s] SUM kWh/m2 % Количество енергия % За периода

20 3.9 42.94 20.10 7.63

50 2.41 5.52 2.58 5.18

70 2.37 2.64 1.24 2.12

90 1.84 4.45 2.08 4.42

110 1.7 1.98 0.93 2.38

140 1.93 3.03 1.42 5.16

160 2.1 4.32 2.02 5.81

180 3.01 29.87 13.98 14.04

200 3 11.7 5.48 4.87

230 1.95 2.04 0.95 3.47

250 1.45 1.62 0.76 3.73

270 1.42 2.09 0.98 5.61

290 2.25 8.42 3.94 7.97

320 2.87 26.8 12.54 14.71

340 2.95 12.8 5.99 5.72

360 4.19 53.44 25.01 7.19

— 31 —

1 инвестиция

Вятърен генератор с мощност 2 кВт Лева 14 000

Пералня Лева 0

Произведена електроенергия кВтч 3 492

2 потребена електроенергия кВтч 3 492

за пералнята кВтч 0

за други социални услуги кВтч 3 492


при постоянна цена от 18 ст/кВтч Силно отрицателна

при 14 процента увеличение за 10 години Силно отрицателна


при постоянна цена от 18 ст/кВтч -10,287.9

увеличение с 14 процента за 10 години -9,941.4

Евентуалната инвестицията в община Шабла се състои от малък вятърен гене-ратор, който ще произвежда електрое-нергия за потребностите на социалния патронаж. В раздела за гр. Оряхово е обяс-нено защо инвестицията се разглежда в контекста на социално предприятие.

След съпоставка на измерванията на станцията на екипа на проекта, разполо-жена на покрива на сградата на община Шабла с показанията на метеорологич-ната станция на БАН, става ясно, че при инвестиция е разумно вятърният генера-тор да се инсталира в близост на стан-

цията на БАН. Наблюденията показват систематично по-високи стойности от измерената скорост на вятъра на покри-ва на общината и корелацията между двете показанията на двете станции е висока. Това означава, че скоростта на вя-търа около станцията на БАН (рибарско-то селище) е по-висока и произведеното електричество – повече.

Финансовите параметри на инвести-цията е представена в долната таблица:


параметри на инвестицията през “вторите” десет години


при постоянна цена от 18 ст/кВтч 3.8%

при 14 процента увеличение за 10 години 5.5%


при постоянна цена от 18 ст/квтч 801.2

увеличение с 14 процента за 10 години 1,332.3

драгоМан

— 33 —

Община Драгоман е разпо-ложена в западната част на софийската долина върху малко планинско пла-то. На запад от общината се намира границата с република Сърбия. Между-народният път Е80, който свързва западна Европа с Близкия Изток. Той пресича община Драгоман. София се намира на около 36 км. в източна посока.

Най-високата сграда в централната градска част е сградата на общината. На нея бе поставена ме-теорологичната станция. Плоският покрив на тази сграда е подходящ за по-добно измерване, тъй като улеснява монтажа. Самата станция бе поставена на 3 метрова мачта, върху по-крива на сградата с цел да се избегне деформирането на потока при обтичането на сградата.


— 34 —

Използвана апаратура и сензори: 08348/TEST NOMAD, Second Wind Inc. 2012. Измер-ването продължава от 5 Декември 2013 до 7 Май 2014 г. За периода на измерване-то нямаше регистрирани инциденти или липсващи данни – архива е пълен за упоменатия период. За пълнота на изчисленията, данните от станцията за

изводи от оБследването Архива на станция NOMAD, монтирана на покрива на Общината, показва средна скорост на вятъра за об-следвания период – 2,31 м/с.

сравнени с данни от стан-ция на БАН, позиционирана в непосредствена близост до строителните граници на гр. Драгоман на открит полигон. Разстоянието между двете станции по права линия е 1,11 к и няма обект, преграда или съо-ръжение, което да дефор-мира потока в зоната и пространството между

двете станции. Сходност-та на данните от двата архива е много добра – ко-релацията е 82%. Данните от станцията на НИМХ са за една година.

12

10

8

6

Series1

4

Series2

Series3

2

018 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0

7 8 9 10 10 11 12 13 13 14 15 16 16 17 18 19 19 20 21 22 22 23 24 25 25 26 27 28 28 29 30 31 31 1 2 3 3 4 5 6 6 7 8 9 9 10 11 12 12 13 14 15 15 16 17 18 18 19 20 21 21 22 23 24 24 25 26 27 27 28 29 30 30 31 1 2 2 3 4 5 5 6 7 8 8 9 10 11 11 12 13 14

12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014

12

10

8

6

Series1

4

Series2

Series3

2

018 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0

7 8 9 10 10 11 12 13 13 14 15 16 16 17 18 19 19 20 21 22 22 23 24 25 25 26 27 28 28 29 30 31 31 1 2 3 3 4 5 6 6 7 8 9 9 10 11 12 12 13 14 15 15 16 17 18 18 19 20 21 21 22 23 24 24 25 26 27 27 28 29 30 30 31 1 2 2 3 4 5 5 6 7 8 8 9 10 11 11 12 13 14

12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014

NOMAD / Weather station – Dragoman

Modified Direction m/s kWh/m2 Modified Direction AVG. Wind Speed [m/s] kWh/m2

20 0.93 0.000865 20 1.81 1.974

20 1.85 0.00692 35 1.08 0.289

20 0.93 0.000865 39 1.03 0.1698

20 0.93 0.00865 50 1.84 4.299

20 4.63 0.108124 54 1.03 0.196

20 1.85 0.00692 70 2.42 21.4998

20 1.85 0.00692 80 1.05 0.0088

20 1.85 0.00692 90 2.31 14.997

20 1.85 0.00692 110 1.91 1.869

20 3.70 0.055359 140 1.46 1.146

20 1.85 0.00692 160 1.59 0.3074

20 3.70 0.055359 180 0.98 0.0644

20 1.85 0.00692 194 1.09 0.02355

20 1.85 0.00692 200 1.21 0.1195

20 0.93 0.000865 230 1.16 0.3233

20 1.85 0.00692 250 2.67 7.1154

20 1.85 0.00692 266 1.03 0.08415

20 0.93 0.000865 270 2.75 26.6996

20 0.93 0.000865 275 0.96 0.01883

20 0.93 0.000865 290 3.29 39.067

20 0.93 0.000865 320 4.20 24.1593

20 1.85 0.00692 340 1.58 0.8421

20 0.93 0.000865 360 1.67 1.4586

TOTAL 2.31 146.73

— 35 —

Данните от Климатичен справочник – част Вятър, за средна скорост за период от 30 години наблюдения – 3.1 м/с.

От изнесените данни се вижда ясно, че станцията поставена в урбанизира-ната територия показ-ва, значително по-малки стойности за скорост на вятъра.

Станцията на НИМХ – сред-на скорост за същия период – 3.32 м/с.

Weather station NIHM

Direc-tion

NIHM Speed m/s

kWh/m2 Direction NIHM Speed [m/s] kWh/m2

20 1.00 0.00109 20 1.93 2.4506

20 2.00 0.008717 35 1.55 0.6925

20 1.00 0.00109 39 1.55 0.5255

20 1.00 0.00109 50 2.94 17.8286

20 5.00 0.136205 54 1.55 0.6151

20 2.00 0.008717 70 3.72 70.7437

20 2.00 0.008717 80 1.55 0.02851

20 2.00 0.008717 90 3.99 67.7727

20 2.00 0.008717 110 3.17 0.06228

20 4.00 0.069737 140 3.32 13.4897

20 2.00 0.008717 160 2.85 1.8044

20 4.00 0.069737 180 2.30 0.02599

20 2.00 0.008717 194 1.55 0.06517

20 2.00 0.008717 200 1.97 0.5176

20 1.00 0.00109 230 2.13 1.6672

20 2.00 0.008717 250 2.55 6.1434

20 2.00 0.008717 266 1.55 0.2281

20 1.00 0.00109 270 3.73 64.2472

20 1.00 0.00109 275 1.55 0.07332

20 1.00 0.00109 290 3.92 65.6082

20 1.00 0.00109 320 3.10 9.81

20 2.00 0.008717 340 2.11 2.1281

20 2.00 0.008717 360 1.90 2.2087

20 1.00 0.00109 TOTAL 2.31 146.73

— 36 —

Използвана апаратура и сензори: 08348/TEST NOMAD, Second Wind Inc. 2012. Измер-ването продължава от 5 Декември 2013 до 7 Май 2014 г. За периода на измерване-то нямаше регистрирани инциденти или липсващи данни – архива е пълен за упоменатия период. За пълнота на изчисленията, данните от станцията за

сравнени с данни от стан-ция на БАН, позиционирана в непосредствена близост до строителните граници на гр. Драгоман на открит полигон. Разстоянието между двете станции по права линия е 1,11 к и няма обект, преграда или съоръ-жение, което да деформи-ра потока в зоната и прос-транството между двете

станции. Сходността на данните от двата архива е много добра – корелация-та е 82%.

В най – общи линии край-ния добив от анализа ще е при 59% ефективност, а обичайните съоръжения ра-ботят при 31-35%. Това оз-начава че крайния идеален добив ще се различава два пъти от реалния. За площ на вятърната турбина е избран 1 кв. м – параметър който се явява в случая като относителна площ.

Това означава че напри-мер 7 кВ вятърна турбина с обдухваема площ около 15м2 ще произведе 15 пъти по голям добив.

Скоростта на вятърния поток е основен фактор тъй като е на трета сте-пен и това прави добива непостоянен, като се кон-центрира във времевите интервали при кратките моменти на по силни вет-рове.

За позицията на общин-ската сграда добива е 1,85 пъти по малкък в сравнение с добива в откритата местност при полигона на НИХМ, за същи период от време. Тези стойности са за относителен добив за съоръжение с обдухва-ема площ 1 м2. Реалните турбини за значително по-големи, но това е базисна стойност за изчисление на ефективност.

описание на доБива:Добива на електроенер-

гия от вятър е функция на потока, обдухваемата площ на вятърната тур-бина и нейната ефектив-ност. При изчисленията на добива скоростта участва на трета степен, за ефек-тивността е използван параметър 0,59 – отговаря на 59% максимална идеалис-тична ефективност. Голе-мите вятърни турбини на хоризонтална ос работят при ефективност 31-35%. Ниско ефективните малки турбини работят при 10-15%. Високия клас верти-кални турбини оперират в интервала от 35-42% ефективност.

— 37 —

Site: Wind Speed:

Wind Dir:From:

To:

Total Hours: Data Hours:Percentage:

Nomad Desktopv2.1.6 6/28/2014

Second Wind Inc. © 2012

Test Nomad 083480834800:00 Wednesday, December 04, 201323:50 Wednesday, May 07, 2014

3719.83663.398.5%

Wind Rose

— 38 —

Годишният добив е изчис-лен при следните допуска-ния:

вятърният генератор е с мощност 5 кWh при скорост на вятъра 10,5 м.сек

генераторът е разполо-жен около метеорологич-ната станция на БАН

произведеният ток е за собствена консумация

На основа на данните за една година генерато-рът ще произведе 2 764 кWh. Ако приемем, че едно домакинство консумира 115 кWh средно на месец, този добив покрива годишното потребление на 2 домакин-ства.

При цена на генератора 3 000 евро/ кWh, която включва монтаж и мини-мум 5 годишна гаранция, инвестицията възлиза на 15 000 евро. Срещу тази инвестиция стои годишна икономия на ток от около 500 лева при цена на тока 18 ст/ кWh.

Възвръщаемостта на гене-ратора е много ниска при сегашните цени на тока и лихвата по кредитите. За да стане инвестицията поносима съществува след-ното решение:

Да се направят проучва-ния за хибридна систе-ма (вятър и слънце). В долната таблица са представени средните стойности на вятъра по месеци. Основната част от произведения ток е в периода януари – май, както и през октомври. През летните месеци вятърът е слаб, но има много слънце. Много е вероятно хибридната система да повиши значително добива и възвръщаемостта на инвестицията.

м/секЯнуари 4.5Февруари 3.3Март 6Април 4.5Май 4.5Юни 2.8Юли 3.0Август 2.7Септември 2.9Октомври 4.5Ноември 3.3Декември 2.9

Хибридната системата да се разположи в района на метеорологичната стан-ция на БАН. Причината за това е, че показанията на станцията на БАН дава систематично по-високи стойности за силата на вя-търа от другата станция, разположена на покрива на общината. Нещо пове-че, корелацията между скоростите на вятъра по посоки е около 0,8. Висока-та корелация означава, че ако има засенчвания, то засенчвания са аналогични за двете станции. По-ви-соката скорост на станци-ята на БАН не се дължи на засенчване на станцията на покрива на общината. Скоростта на вятърният поток е по-висока в облас-тта на станцията на БАН въпреки, че е разположена в по-ниско от станцията на покрива на общината.

По всяка вероятност хибридната система ще дава доста повече ток и по-лесно би получила финансиране от донор: структурни фондове на ЕС, международен фонд Козлодуй, програма Енер-гийна ефективност и възобновяема енергия. Трябва да подчертаем , че всеки донор има изискване финансираният от него проект да е технически и икономически ефективен.


�

�

�

�

заклЮЧение

— 40 —

Този проект и изследванията в него са първата крачка към съвременната необходима енергийна независимост, особено от гледна точка на съвременния град, който има невероятен въглероден отпечатък. Малките вятърни генерато-ри са икономически по-ефективни, когато произведената от тях електроенергия се използва за собствено потребление. Ин-вестициите в малък вятърен генератор в общините Оряхово и Шабла е оценена в контекста на използване на получената електроенергия в социално предприятие. Под социално предприятие се разбира всички социални услуги, които общината предлага: социален патронаж, грижи за възрастни и болни хора, и др. Към тези услуги екипът предлага и още една: об-ществена пералня, изградена в общежи-тие на социално слаби жители на община Оряхово. Общежитието е общинско и в него са настанени 30 семейства, повече-то от ромски произход. В Шабла идеята е произведеният ток да покрива част от енергийните потребности на социалният патронаж.

Към момента изброените по-горе дей-ности: готвене, разнасяне на храна, пране, и други социални услуги не са обединени в едно социално предприятие. Обединението е необходимо условие за постепенното намаление на дефицита на социалните дейности, изтъняване на трансферите от общинския бюджет и ако е възможно самоиздръжка на соци-алното предприятие. Чрез поредица от сравнително малки инвестиции разходи-те, свързани с предлагането на социални услуги, може да се намалят значително.

Ефективното използване на вятърните генератори предполага друг начин на организация на социалните услуги: обосо-бяване в отделно социално предприятие, отделяне на неговия баланс от баланса на общината, самостоятелно управление, което в края на краищата да доведе до самоиздръжка на социалните услуги.

Защо е важно социалното предприятие да се развива в посока на самоиздръжка? По данни на преброяването на населението през 2011 г. в община Оряхово жителите над 60 г. съставляват около 37 процента от цялото население. В Шабла картина-та е подобна: жителите над 60 годишна възраст е 36 процента. Демографските процеси са инерционни. Тенденцията на намаление и застаряване на населението не може да се обърне за кратко време и най-вероятно общините ще се изправят

пред необходимостта от увеличаване на обема на социалните услуги през следва-щите години. Тези услуги ще тежат все повече на общинския бюджет и трябва да се търси начин за тяхната самоиздръжка. Усвояването на вятърния потенциал на Оряхово и Шабла е добро начало в тази посока.

Социалното предприятие ще съществува толкова дълго, колкото общината. Целта на инвестицията в социалното предприя-тие не са висока възвръщаемост и добра печалба. Целта е намаляване на разходи-те му, самоиздръжка и добро качество на услугите.

Инвестициите в Оряхово и Шабла се състоят от малък вятърен генератор с мощност 2 кВт. В Оряхово тя включва и пералня. При установеното от екипа разпределение на скоростта на вятъра през период от близо година и половина е оценен годишния добив на генератори-те. Пералнята в Оряхово ще консумира част от произведената електроенергия, останалата част ще намали енергийните разходи на други социални услуги: социален патронаж, дом за възрастни хора (в про-цес на изграждане).

Приходите от инвестицията се състоят от два компонента: такса от 1 лев за пра-нето (в община Оряхово), и от икономия на ток.

Нетната сегашна стойност и вътрешна-та норма на възвръщаемост на инвести-цията през първите 10 години (разделени на полугодишни интервали) са отри-цателни. Това означава, че приходите, които генерират дейностите са много малки в сравнение със стойността на инвестицията. Но са достатъчни, за да покрият разходите по социалната услуга пране, както и част от разходите за електричество на други социални услуги. От гледна точка на инвеститора, който гони печалба и добра възвръщаемост на инвестицията си това е неефективно и едва ли би инвестирал в малък вятърен генератор. Но от гледна точка на соци-алното предприятие ефективността е голяма: то покрива разходите си за една социална услуга и част от енергийните разходи на други социални услуги. Ако бро-ят на пералните се увеличи, то услугата пране ще генерира повече приходи, повече печалба, която ще облекчи разходите на други социални услуги.

— 41 —

От направените анализи в рамките на проекта се вижда ясно, че потенциалната инвестиция в град Оряхово има най-бла-гоприятни финансови условия, въпреки малките разлики във вятърния потенциал с град Шабла. Това е така, защото генера-торът в Шабла е отдалечен от сградата на патронажа, където се потребява про-изведения ток. Токът трябва да се тран-спортира до сградата през мрежата на енерго-разпределително дружество и транспортът се заплаща. В Оряхово голяма част от електроенергията се потребява в сградата на общежитието, на чиито покрив е генератора и не се пла-ща за транспорт. Другата съществена причина за по-ниските възвръщаемост и нетна сегашна стойност е, че в Шабла не се предвижда нова такса или увеличение на старата такса за социалните услуги. Приходите се формират единствено от икономиите на електроенергия.

За град Драгоман ситуацията е по-раз-лична, там с оглед на добра икономическа ефективност е редно да се търсят на-чини за внедряване на хибридна система, която да може да се възползва максимално от наличния потенциал. Само вятърна система не би могла да бъде ефективна и икономически изгодна.

НПО – неправителствена организация МВГ – Малък вятърен генератор Мвт – Мега ват Квт – Кило ват ВЕЦ – Водно електрическа централа ст. /кВтч – стотинки за киловат часенергия ДДС – данък добавена стойност ЗУТ – Закон за устройство на територията РИОСВ – Районна инспекция по околната среда и водите ОВОС – Оценка за въздействието върху околната среда и водите

използвани съкраЩения

��

��

�

�

по проект ВЯТЪРЪТ РАБОТИ – оценка на потенциала за производство на елек-троенергия от малки вятърни генера-тори на територията на три общини, финансиран чрез Програма за подкрепа на НПО в България, по Финансовия ме-ханизъм на Европейското икономическо пространство 2009 – 2014 г.

Малките вятърни генератори в градска среда или ползите от Малкия вятър

Вятърът работи наръчник

Documents