Потребление стали в ветроэнергетике

Ветроэнергетика – быстрорастущий сектор мировой экономики. В течение последних трех лет (2014-2016) в мире вводилось более 50 ГВт ветровых электростанций в год.

По прогнозу Европейской ассоциации ветроэнергетики (WindEurope), установленная мощность ветровых электростанций в ЕС может достичь к 2030 году 323 ГВт, которые будут обеспечивать почти 30% европейского потребления электроэнергии.

Согласно прогнозу Глобального совета ветроэнергетики (GWEC) в течение периода 2017-2021, глобальная установленная мощность ветроэнергетики увеличится до 817 гигаватт (с 487 ГВт, установленных в мире по итогам 2016 года).

В одном из своих сценариев GWEC отмечает, что к 2030 году в мире может действовать 2 110 ГВт ветровых электростанций, которые будут вырабатывать 20% мировой электроэнергии.

Ветряные турбины «в комплекте» состоят главным образом из стали. Соответственно, бурный рост ветроэнергетики приведет к значительному росту потребления металла. Этой теме посвящен небольшой специальный доклад Platts «Сталь для ветроэнергетики: быстрорастущий рынок» (Steel for windpower: a burgeoning market).

Одна из самых профессиональных в ветроэнергетике компаний, датская Orsted (в недавнем прошлом — Dong Energy), оценивает потребление стали на мегаватт установленной мощности морских ветровых турбин в 200 тонн (для материковой ветроэнергетики — меньше, по нашим данным: 100-110 тонн на мегаватт).

По оценке Platts, потребление стали ветроэнергетикой в 2016 году составило приблизительно 10 миллионов тонн. С развитием рынка объемы используемого металла будут соответственно увеличиваться. И это не обычная углеродистая сталь, речь идет о качественных, высокопрочных сортах.

В докладе приводятся данные Всемирной ассоциации стали (World Steel Association), в которых, на примере турбины Vestas, показано, что ветрогенератор в комплекте на 84% состоит из стали и железа (по массе).

Около 90% всех ветровых турбин имеют стальные башни цилиндрической формы. Толщина стального листа варьируется (в зависимости от нагрузок и марок стали) от 8 мм в верхней части до 65 мм – в основании. В офшорной ветроэнергетика толщина листа может доходить до 150 мм.

Доклад Platts выглядит несколько незавершенным — в нем нет прогноза потребления стали ветроэнергетикой в будущем. По моей оценке, в связи с тем, что в ближайшее время не ожидается существенного ускорения ежегодных темпов прироста мощностей в мировой ветроэнергетике, можно исходить из приведенной Platts цифры – 10 млн тонн стали ежегодно.

В дополнение хотелось бы отметить следующее. Поскольку производство стали относится к категории энергоемких, часто ставятся (наивные) вопросы об «энергетической окупаемости» ветряных турбин. Выработает ли ветрогенератор достаточное количество энергии, чтобы оправдать энергию, затраченную на его производство? Ответ, разумеется, утвердительный. Например, по данным производителя, ветровая турбина Siemens SWT-3.2-113 энергетически окупается за 4,5 месяца (при скорости ветра 8,5 м/с).