Определение перспективных площадок размещения ветроэлектростанций при помощи геоинформационных систем на примере Калининградской области

Г. В. Коцарь

doi:10.34831/EP.2022.58.12.006

Определение перспективных площадок размещения ветроэлектростанций при помощи геоинформационных систем на примере Калининградской области

Г. В. Коцарь

Аннотация

В ближайшие годы энергосистема Калининградской области перейдёт к работе в изолированном режиме. Возведение новых ветроэлектростанций на территории Калининградской области повысит надёжность энергосистемы и уменьшит её зависимость от ископаемых видов топлива. Цель данной работы - определение перспективных площадок размещения ветроэлектростанций и оценка пригодности территорий Калининградской области для их возведения при помощи геоинформационных систем. Предложена методика, включающая в себя два этапа: сначала исключаются территории, непригодные для размещения ветроэлектростанций, затем оценивается уровень пригодности оставшихся территорий. Для определения уровня пригодности территорий проанализирован комплекс технических, экономических, социальных и экологических критериев. С целью нахождения весовых коэффициентов критериев использован метод анализа иерархий. В результате построена карта пригодности территорий Калининградской области для возведения ветроэлектростанций. Выявлены три новые перспективные площадки размещения ветроэлектростанций. Суммарная мощность ветроэнергетических установок, размещаемых на данных площадках, может достичь 400 МВт, а годовая выработка - 1,2 млрд кВт·ч.

Ключевые слова

ветроэлектростанция; ветроэнергетическая установка; геоинформационная система; метод анализа иерархий; многокритериальная задача принятия решений

Полный текст:

PDF

Литература

Распоряжение Правительства Российской Федерации от 8 января 2009 года № 1-р "Об утверждении основных направлений государственной политики в сфере повышения энергетической эффективности электроэнергетики на основе использования возобновляемых источников энергии на период до 2035 года".

Распоряжение Правительства Российской Федерации от 1 августа 2016 года № 1634-р "Об утверждении схемы территориального планирования Российской Федерации в области энергетики".

Системный оператор Единой энергетической системы. Отчеты о функционировании Единой энергетической системы за 2015 - 2021 гг.

Распоряжение Правительства Российской Федерации от 9 июня 2020 года № 1523-р "Об утверждении Энергетической стратегии Российской Федерации на период до 2035 года".

Белей, В. Ф. Анализ вариантов развития электроэнергетики стран Балтии и Калининградской области / В. Ф. Белей. IV Международный Балтийский морской форум [Электронный ресурс]: материалы Международного морского форума. - Калининград: Изд-во БГАРФ, 2016. - С. 896 - 909.

Белей, В. Ф. Анализ энергетики Калининградской области с учетом тенденций развития энергетики в мире / В. Ф. Белей. VI Международный Балтийский морской форум [Электронный ресурс]: материалы Международного морского форума. - Калининград: Изд-во БГАРФ, 2018. - С. 838 - 846.

Asmae, Azzioui. Towards a Dynamic Multi-criteria Approach based on GIS and MCDM for Wind Farm Site-selection in Morocco / Azzioui, Asmae & Hajji, Rafika & Mohamed, Ettarid & Bouhamidi Moulay. (2020), 92 - 102. DOI: 10.5220/ 0010428800920102.

Blachowski, Jan. GIS-based method for wind farm location multi-criteria analysis / Jan Blachowski & Anna Nowacka, (2014). Prace Naukowe Instytutu Gornictwa Politechniki Wroclawskiej. 21. 65 - 81. DOI: 10.5277/ms142106.

Spyridonidou, S. Systematic Review of Site-Selection Processes in Onshore and Offshore Wind Energy Research / S. Spyridonidou, D. G. Vagiona // Energies, 2020, 13, 5906. DOI: 10.3390/en13225906.

ГОСТ Р 51991-2002. Нетрадиционная энергетика. Ветроэнергетика. Установки ветроэнергетические. Общие технические требования.

ГОСТ Р 54418.1-2012. Возобновляемая энергетика. Ветроэнергетика. Установки ветроэнергетические. Часть 1. Технические требования.

L Saaty, Thomas. A scaling method for priorities in hierarchical structures / Thomas L Saaty // Journal of Mathematical Psychology, Volume 15, Issue 3, 1977, Pages 234 - 281, ISSN 0022-2496. DOI: 10.1016/0022-2496(77)90033-5.

Amr, Zalhaf. High-Resolution Wind Farms Suitability Mapping Using GIS and Fuzzy AHP Approach: A National-Level Case Study in Sudan / Zalhaf, Amr & Elboshy, Bahaa & Kotb, Kotb M. & Han, Yang & Almaliki, Abdulrazak & Aly, Reda & Elkadeem, Mohamed R. (2021) // Sustainability. 10.3390 / su14010358.

Nasery, Suhrabuddin. GIS-based wind farm suitability assessment using fuzzy AHP multi-criteria approach: the case of Herat, Afghanistan / Nasery, Suhrabuddin & Matci, Dilek & Avdan, Ugur // Arabian Journal of Geosciences. (2021) 14. DOI: 10.1007/s12517-021-07478-5.

Gharaibeh, Anne. Establishing Regional Power Sustainability and Feasibility Using Wind Farm Land-Use Optimization / Anne Gharaibeh, & Deema Al-Shboul, &, Abdulla Al-Rawabdeh &, Rasheed Jaradat (2021) // Land.10.10.3390/ land10050442.

Dejan, Doljak. A GIS-MCDA based assessment for siting wind farms and estimation of the technical generation potential for wind power in Serbia / Doljak Dejan & Stanojević, Gorica & Miljanovic Dragana // International Journal of Green Energy. (2021). 18. 1 - 19. DOI: 10.1080/ 15435075.2020.1865363.

OpenStreetMap contributors map data, 2022

Global Wind Atlas 3.0, a free, web-based application developed, owned and operated by the Technical University of Denmark (DTU).

Картографическая база данных по Ключевым орнитологическим территориям России международного значения, 2014. Союз охраны птиц России. - М.: НП "Прозрачный мир", 2014.

European Union, Copernicus Land Monitoring Service 2022, European Environment Agency (EEA).

РД 52.04.275-89. Методические указания. Проведение изыскательских работ по оценке ветроэнергетических ресурсов для обоснования схем размещения и проектирования ветроэнергетических установок.

Безруких, П. П. Ветроэнергетика: Справочно-методическое издание / П. П. Безруких, П. П. Безруких (мл.), С. В. Грибков; под общ. ред. П. П. Безруких. - М.: "Интехэнерго-Издат", "Теплоэнергетик". - 2014. - 304 с.

Elliott, D. L. An assessment of the available windy land area and wind energy potential in the contiguous United States / D. L. Elliott, L. L. Wendell, G. L. Gower // United States. DOI: 10.2172/5252760.

Справочник по проектированию электрических сетей / под ред. Д. Л. Файбисовича. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: ЭНАС, 2012. - 376 с.: ил.

Ishizaka, Alessio. How to derive priorities in AHP: A comparative study / Ishizaka Alessio & Lusti Markus // Central European Journal of Operations Research (2006). 14. 387 - 400. DOI: 10.1007/s10100-006-0012-9.

Елистратов, В. В. Теоретические основы нетрадиционной и возобновляемой энергетики. Ч.1. Определение ветроэнергетических ресурсов региона. Методические указания / В. В. Елистратов, М. В. Кузнецов. - СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2003.

Бурмистров, А. А. Методы расчёта ресурсов возобновляемых источников энергии: учебное пособие / А. А. Бурмистров, В. И. Виссарионов, Г. В. Дерюгина и др.; под ред. В. И. Виссарионова. - М.: Издательский дом МЭИ, 2008.

Распоряжение губернатора Калининградской области от 28 мая 2021 г. № 19-р "О схеме и программе перспективного развития электроэнергетики Калининградской области на 2022 - 2026 годы и признании утратившими силу отдельных решений Губернатора Калининградской области".

DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2022.58.12.006