Вітроенергетика

ВІТРОЕНЕРГЕ́ТИКА — галузь енергетики, що за­ймається роз­робле­н­ням та викори­ста­н­ням методів і засобів пере­творе­н­ня енергії вітру в механічну, теплову, хімічну або електричну енергію. Використовуючи енергію вітру, як від­новлюване джерело енергії, В. роз­робляє способи най­ефективнішого викори­ста­н­ня вітро­енергет. потенціалу в галузях нар. господарства. Вітрова енергія може бути викори­стана практично по­всюдно — від за­стосува­н­ня малих вітро­енергет. установок (ВЕУ) у приват. с. господарствах до екс­плуатації пром. вітро­електр. станцій (ВЕС) великої потужності, під­ключених до високовольт. електр. мереж. Викори­ста­н­ня енергії вітру для виробництва електро­енергії є однією із найбільш екологічно чистих технологій. Це зумовлено тим, що процес одержа­н­ня електро­енергії за допомогою ВЕУ не припускає викори­ста­н­ня хім., фазових або температур. змін станів робочого тіла енергоагрегата. Вплив на довкі­л­ля носить, пере­важно, непрямий характер і повʼязаний лише з виробництвом вітро­енергет. устаткува­н­ня на під­приємствах машинобудува­н­ня. Природо­охорон­ні організації, як правило, до недоліків В. зараховують шумовий вплив на довкі­л­ля, зміну зовн. ви­гляду ландшафту, збільше­н­ня ризику загибелі птахів. З тех. боку викори­ста­н­ня енергії вітру характеризується низькою, у порівнян­ні з тепловими машинами, щільністю потоку енергії, що пере­творюється, і випадковим характером параметрів вітрового потоку. Ці недоліки компенсуються тим, що вітер є поновлюв. джерелом енергії, причому в енергію пере­міще­н­ня повітряних мас пере­творюється бл. 2 % енергії всієї соняч. радіації, що попадає на Землю. Напр., потенційні ресурси вітрової енергії на тер. країн колиш. СРСР оцінюються в 109 млрд кВт із можливою річною від­дачею рівної 1,8 · 1013 кВт·год. Як галузь науки В. бере початок від праць Г. Проскури з теорії взаємодії вітру з лопатями вітро­установок. Практ. викори­ста­н­ня енергії вітру має багатовік. історію, зокрема й в Україні, проте раніше вітро­установки використовували пере­важно для мех. роботи (помолу зерна, пере­качува­н­ня води тощо). Найдавніші залишки вітряних млинів, зна­йдені археологами, належать до 2 ст. до н. е. (Єгипет, Іран). Ще кілька століть тому викори­ста­н­ня їх та водяних млинів (разом з мускул. силою тварин) було основою енергетики. Напр., викори­ста­н­ня водяних насосів, рухомих вітром, до­зволило до 17 ст. збільшити тер. Нідерландів на третину внаслідок осуше­н­ня. На­прикінці 19 ст. лише в Рос. імперії сумарна потужність вітряних і водяних млинів (більшість з яких роз­ташовувались на території України) дорівнювала потужності двох блоків ЧАЕС. У 20 ст. В. набула рис сучас. пром. енерговиробництва, зʼявилися серійні ВЕУ, що використовуються в індивід. господарствах і с.-г. виробництві. 1936 в Україні роз­почато будівництво вітро­енергет. станції на Ай-Петринській яйлі (АР Крим) потуж. 10 тис. кВт (реалізації проекту П. Горчакова і Ю. Кондратюка пере­шкодила 2-а світова війна). Внаслідок енергет. кризи 1970-х рр. та Чорнобил. ката­строфи 1986 В. стали роз­глядати як екологічно чистий засіб одержа­н­ня електр. енергії в пром. обсягах. В Україні поштовхом для роз­витку дослідж. у цьому напрямі були праці Г. Денисенка, під керівництвом якого вперше в Україні на поч. 1980-х рр. споруджено вітро­енергет. станцію з 8-ми вітрогенераторів сумарною потуж. 160 кВт. Екс­перим. дослідже­н­ня на ній до­зволили ви­вчити особливості викори­ста­н­ня вітрової енергії для енергет. потреб і сут­тєво поліпшити тех. характеристики вітрогенераторів різного при­значе­н­ня. На­прикінці 20 ст. завдяки наук.-тех. досягне­н­ням у сфері проектува­н­ня і технології виготовле­н­ня ВЕУ, світ. В. стала конкурентно­здат. галуз­зю енерговиробництва, зʼявилися ВЕУ нового поколі­н­ня, що використовують остан­ні досягне­н­ня наук.-тех. про­гресу. У 80-х рр. 20 ст. собівартість електро­енергії, виробленої на ВЕС, досягла собівартості електро­енергії, виробленої на ТЕС. Від 1994 роз­почато проектува­н­ня і будівництво перших укр. ВЕС на основі ліцензійних ВЕУ вітчизн. виробництва. Вичерпність традиц. енергоресурсів (нафти, газу), екол. про­блеми, вимоги енергет. незалежності, прагне­н­ня до децентралізації енергопо­стача­н­ня разом з високою екон. ефективністю вітро­енергет. проектів, при­звели до різкого зро­ста­н­ня встановленої потужності ВЕС у світі (раз на 3 р. по­двоюється). На­прикінці 2004 сумарна потужність всіх світ. ВЕС становила 47,6 тис. МВт, зокрема в Європі — 34,6 тис. МВт. Електро­енергії, виробленої європ. ВЕС, ви­стачає для енергозабезпече­н­ня 19 млн середніх споживачів. Вироб-во вітро­електр. устаткува­н­ня є високотехнологічним, тому виробляє його лише декілька країн у світі — пере­важно це Данія, Німеч­чина і США. Україна — єдина з країн колиш. СРСР, що має власне виробництво цього устаткува­н­ня, і, від­повід­но, є лідером у галузі В. Устаткува­н­ня для ВЕУ виготовляють понад 80 під­приємств Києва, Харкова, Дні­пропетровська, Севастополя, Луцька. Серед них найбільші — ВО «Пд. маш.-буд. завод», держ. під­приємство «З-д ім. Малишева», ВАТи «Кр­аматор. завод важкого вер­статобудува­н­ня», «Харків. електромех. завод», «Більшовик». Підпр-ва України виробляють ліцензійні ВЕУ потуж. 107,5 кВт і 600 кВт, вирішується зав­да­н­ня щодо під­готовки їх виробництва потуж. 2500 кВт. На базі вироблених в Україні ВЕУ побудовано 6 пром. і 2 дослідно-екс­перим. ВЕС, сумарна потужність яких на­прикінці 2005 становила 71,2 МВт. Серед них — Новоазовська (21,2; Донец. обл.), Мирнівська (19,0), Тарханкутська (13,9), Донузлавська (10,9), Судацька (6,3), Східно-Кримська (0,4; усі — АР Крим), Трускавецька (0,75; Львів. обл.), Аджигольська (0,75; Херсон. обл.). До кін. 2005 на ВЕС України вироблено понад 151,4 млн кВт·год. електро­енергії. 1996 в Україні прийнято держ. «Комплексну про­граму будівництва вітрових електро­станцій до 2010 р.». Особл. значе­н­ня роз­виток В. набув у звʼязку з прийня­т­тям низки між­нар. угод із запобіга­н­ня глобал. зміни клімату. Більшість європ. країн ратифікувало «Кіотський протокол рамочної конвенції ООН про зміну клімату», згідно з яким у цих країнах введено обмеже­н­ня щодо викидів т. зв. парникових газів (пере­важно СО2). Ратифікація цього протоколу ВР України (2004) включає Україну в сферу між­нар. торгівлі квотами на викиди парникових газів, що зумовлює під­вище­н­ня встановленої потужності укр. ВЕС не лише як джерела екологічно чистої електро­енергії, але й для заміще­н­ня потужностей ТЕС. Про­блеми В. ви­вчають фахівці Ін­ституту від­новлюв. енергетики і Між­галуз. наук.-тех. центру вітро­енергетики НАНУ (обидва — Київ). Наук. су­проводом щодо ефективності викори­ста­н­ня, вироб. та організац. пита­н­нями галузі за­ймаються Н. Мхітарян, С. Кудря, В. Рєзцов, П. Васько та ін. Пита­н­ня В. висвітлює інформ. бюл. «Вітро­енергетика України».

Фотоілюстрації

×

❮ ❯

Завантажити статтю