Першою фазою розробки вітроенергетичного проекту є вибір місця його реалізації. Необхідно вибирати місцевість з хорошими вітровими ресурсами і визначати на ній ділянки території з найкращими вітроенергетичними характеристиками.
По можливості, слід використовувати опубліковані дані за вітровим і кліматичних умов, характеристик грунту та соціально-екологічних умов. Вибір підходящих для установки ВЕУ місць можна проводити на основі місцевих фізичних карт або за допомогою методів комп’ютерного моделювання режимів швидкостей вітру.
Необхідно також брати до уваги наявні традиційні способи визначення вітрових умов з використанням даних розгалуженої мережі метеостанцій і класифікації місцевості з урахуванням особливостей рельєфу, віддаленості від водних поверхонь і місцевих перешкод, що впливають на зміну швидкості вітру.
Отримання дозволу на розміщення вітроагрегата
Успіх проекту часто залежить від глибини пророблення питань при підготовці технічних пропозицій. Ви повинні зв’язатися з місцевою владою, щоб дізнатися їх вимоги. Органам може знадобитися проведення оцінки розмірів податкового обкладення вашої ділянки, при цьому визначальним фактором може послужити висота вітроагрегата, а також їх кількість – один агрегат або вітроферма.
Перед отриманням дозволу на розміщення ВЕУ Ви повинні бути впевнені, що на місці передбачуваного споруди вітроенергетичних об’єктів є сприятливі вітрові умови із середньорічними швидкостями вітру, що забезпечують високу вироблення енергії. Це є, в кінцевому підсумку, основною умовою окупності капітальних вкладень.
Приклад: у 1999-2000 році для будівництва групи ВЕУ сумарною потужністю 80 кВт знадобилося оформлення дозволу та затвердження проекту. Будівництво велося приблизно в 30 км від Москви, неподалік від траси Ленінградського шосе.
Порядок оформлення дозволу на будівництво зазначеного комплексу ВЕУ практично не відрізнявся від необхідного для інших об’єктів будівництва, наприклад, нової бензоколонки.
Необхідно було скласти проект будівництва системи з поданням документів про землевідведення під будівництво з планами всіх будівель і споруд на відвідній території.
Погодження архітектурної частини вітроенергетичного проекту проводиться як на районному, так і на обласному рівні. Обов’язково узгодження проекту з комітетом охорони природи, з санітарно-епідеміологічною станцією, з пожежною охороною, а також з відомствами, об’єкти яких межують із зоною нового будівництва. Такими об’єктами в зоні будівництва є: газорозподільна станція, автотраса,. підземні комунікації поблизу будівництва, що належать іншим організаціям.
Слід також отримати висновки про відповідність проекту вимогам і правилам улаштування електроустановок та правил техніки безпеки.
Цю роботу має виконати організація-розробник проекту ВЕУ до здачі його замовникові.
Будівництво
Обраний ділянку повинен забезпечувати технічну і фінансову можливість підключення до місцевої електричної розподільної системи. Площа ділянки повинна бути достатньою для розміщення на неї ВЕУ відповідно з технічними умовами та іншими специфічними вимогами, що пред’являються до ділянки розміщення ВЕУ.
Необхідність проведення додаткових будівельних робіт повинна бути розглянута заздалегідь. Зокрема, при будівництві ВЕУ великого розміру необхідно передбачити забезпечення необхідних під’їзних шляхів до місця розміщення. Особливості місцевості, її топографія та характеристики ґрунту також не можна залишати без уваги.
У разі, коли передбачається розміщення відразу декількох вітроагрегатів, слід приділити особливу увагу розробці проекту з метою зведення до мінімуму взаємного розміщення ВЕУ (з-за тіней). Вітроагрегати повинні бути віддалені від перешкод на поверхні землі так, щоб уникнути ефекту вітрового захисту та можливість виникнення небажаних проявів турбулентності вітрового потоку. Для зменшення взаємного впливу ВЕУ, вони повинні бути віддалені один від одного на відстань, що відповідає не менш 5-10 діаметрам вітроколеса. Взаємодія одного агрегату з іншим може призвести до того, що “відпрацьований вітер”, ослаблений проходженням через вітроколесо однієї ВЕУ, може потрапити в зону дії іншого вітроагрегата; це в свою чергу призводить до значного зниження потужності, що розвивається вітроагрегатом, а виникли завихрення вітрового потоку можуть викликати небезпечні перевантаження.
Фундаменти вітроагрегатів повинні бути розраховані з урахуванням характеристик грунту, беручи до уваги не тільки масу самих фундаментів, але і масу всієї ВЕУ з вітроколеса і генератором, змонтованих на верхній частині опорної щогли.
Для проектів будівництва великих ВЕС важливо мати необхідні транспортні комунікації на території будівництва.
Вплив на навколишнє середовище
Отримання дозволу на будівництво буде залежати від характеру, розміру та місця розташування пропонованого вітроенергетичного об’єкта, а також погляди на такого роду проекти організацій, уповноважених давати дозволу. Нижче наведено чинники, які так чи інакше впливають на рішення про видачу дозволу на будівництво ВЕС.
Охоронювані природні території
Охоронювані природні території – специфічна галузь, призначена для збереження природних комплексів або об’єктів, що мають господарське, наукове або культурно-просвітницьке значення. Об’єктом охорони може бути природний ландшафт або рідкісні види рослин і тварин. Для таких територій характерний суворий нагляд. Залежно від причини виділення території в природоохоронну зону, може виявитися можливим будівництво ВЕУ на цій території, однак необхідна ретельна експертна оцінка проекту.
Історично і археологічно значущі території
На таких територіях необхідно ретельно продумувати будівництво під’їзних шляхів, щоб мінімізувати вплив на історичні та археологічні ділянки.
Візуальний вплив на ландшафт
Повинно бути оцінено візуальне вплив на ландшафт як ВЕУ, так і ЛЕП.
Екологія
В деяких випадках будівництво ВЕС може призвести до руйнування крихких екосистем. Інформацію щодо місць проживання охоронюваних видів флори і фауни можна отримати від місцевих організацій, що видають дозволи на будівництво, а також від організацій з охорони навколишнього середовища.
Гідрологія
Можливо, що в деяких випадках виникне необхідність оцінки впливу проекту на водні ресурси тієї чи іншої території. Причиною негативного впливу можуть стати транспортні комунікації і потреби в дренажі, що буде позначатися на якості і кількості води.
Шум
У деяких країнах, зокрема у Великобританії, щоб отримати дозвіл на будівництво, необхідно оцінити вплив проекту на рівень шуму і надати звіт в місцеву організацію по захисту здоров’я і навколишнього середовища.
ВЕУ виробляють два види шуму – від лопатей (свистячий звук) і механічний шум від обертових елементів обладнання. Цей шум необхідно враховувати при будівництві ВЕУ, витримуючи певні відстані до житлових приміщень.
Втручання в системи телекомунікацій
Вітроагрегати можуть впливати на телевізійні і СВЧ сигнали. Проблем, що стосуються НВЧ зв’язку, зазвичай можна уникнути шляхом зміни положення ВЕУ або СВЧ зв’язку.
Оцінка безпеки
Якісно виготовлені і належним чином обслуговуються вітроагрегати не несуть у собі ніякої небезпеки, але все ж необхідно заручитися підтримкою місцевих організацій, що відповідають за здоров’я та безпеку мешканців та обслуговуючого персоналу.
Незручності для руху транспорту
У короткостроковому аспекті можливо зниження швидкості руху транспорту на місцевих магістралях із-за повільного руху вантажівок з обладнанням для ВЕУ. Незручностей може бути значно більше у разі реалізації великого вітроенергетичного проекту; це може потребувати зміни інфраструктури і т. п.
Підключення до електромережі
Тут розглядаються в основному питання, які стосуються ВЕУ, не підключених до мереж централізованого енергопостачання, але якщо потрібно таке підключення, то необхідно зв’язатися з місцевими енергетиками. Якщо вони згодні купувати електрику, необхідно з’єднати ділянку з підстанцією або провести ЛЕП. Будівництво такої мережі також вимагає наявність дозволу на будівництво та оцінку впливу на навколишнє середовище.
ЛЕП можуть бути наземними або підземними. Оскільки наземні ЛЕП псують ландшафт, то останнім часом особливою популярністю користуються підземні електрокомунікації.
Атмосферні викиди
Хоча робота ВЕУ не має прямого негативного впливу на навколишнє середовище, непряме вплив має процес спорудження вітроагрегатів на ділянці, виробництво і транспортування матеріалів і устаткування. Це, однак, не є основною проблемою, так як екологічний збиток від вітроенергетики незмірно менше шкоди від використання викопних видів палива для отримання енергії.
Зони туризму і відпочинку
Розвиток вітроенергетики може чинити істотний вплив на привабливість тієї чи іншої території для туризму і відпочинку. Зазвичай це характерно для проектів будівництва ветроферм, так як вид великої кількості вітроагрегатів може як притягати, так і відлякувати туристів. У цих випадках необхідно враховувати думку громадськості про такого роду проекти на цих територіях.
Соціально-економічні питання
Нижче наводяться фактори можливого впливу вітроенергетичного проекту на економіку в короткостроковому періоді:
- виробництво (розвиток виробництва ВЕУ або комплектуючих);
- будівництво (розвиток інфраструктури);
- інше (вкладення в місцеву економіку, наприклад, плата за проживання робітників і тощо);
в довгостроковому періоді:
- поточний ремонт та технічне обслуговування (незначні для невеликих автономних ВЕУ);
- річний дохід за проектом;
- орендна плата за землю;
- податки;
- страхування (власники можуть захотіти отримати страховку від непередбачених обставин).
Демонтаж
ВЕУ після закінчення свого терміну служби (близько 20 років) слід замінити на нову або відремонтувати, або відправити на переробку в якості відходів. Відновлювальні заходи після закінчення терміну служби обладнання є однією з умов будівництва ВЕС. У цьому зв’язку необхідно заздалегідь з’ясувати, знайде використаний ділянку первісний вигляд природним шляхом або ж виникне потреба в тривалих відновлювальних заходах.
Таким чином, формула (3) з урахуванням наведеної поліноміальної апроксимації підінтегральної функції дає можливість обчислювати кількість енергії, прийнятої сонячним колектором протягом певного дня року. Обчисливши суму (2), маємо кількість тепла, одержуваного колектором за рік при вертикальній орієнтації осі колектора:
