Раздел 2. Гидроэнергетические ресурсы, их использование. Принципиальные схемы, параметры, режимы работы ГЭС и ГАЭС

У більшості розвинених країн в умовах державного стимулювання виробництва електроенергії на основі відновлювальних джерел енергії за останні роки досягнуто значного прогресу у будівництві та використанні вітроелектричних установок (ВЕУ).

ВЕС Копенгагена

Активно освоюється енергія вітру в країнах, що розвиваються, – Індії, Китаї, Бразилії, Єгипті та ін.

Завдяки впровадженню науково-технічних досягнень, збільшенню потужності вітроелектростанцій, що об’єднують ряд ВЕУ, вже на початку ХХІ ст. собівартість електроенергії, яка виробляється ВЕС, знизилась до 6–7 центів за кВт·год і практично зрівнялася із собівартістю електроенергії ТЕС, а з урахуванням додаткових витрат, пов’язаних з екологічними факторами, буде нижча. Питомі капіталовкладення, які приходяться на 1 кВт встановленої потужності, на потужних ВЕУ (порядку 1000 дол./кВт) менше, ніж на вугільних ТЕС.

Подальше зниження вартості й підвищення ефективності ВЕС досягаються збільшенням потужності ВЕУ і ВЕС, зростанням техніко-економічних показників ВЕУ при впровадженні нових науково-технічних рішень.

Тому розвиток ВЕС прямує шляхом як збільшенням одиничної потужності ВЕУ, так і їх кількості в складі ВЕС і відповідно в цілому потужності ВЕС. Модульна компановка ВЕС при збільшенні одиничної потужності за останні роки до 5 МВт і більше створює сприятливі умови для їх роботи в об’єднаних енергосистемах, дозволяє підвищити їх надійність і ефективність.

Найважливіший показник – коефіцієнт використання встановленої потужності (КВВП) – зріс до 25%, а за прогнозами до 2030 р. може досягнути 30%.

Широкий розвиток отримало будівництво ВЕС на шельфі у прибережних в основному мілководних акваторіях в Данії, Нідерландах, Швеції, Великобританії та інших країнах.

У Канаді розглядається можливість будівництва ВЕС потужністю 0,7 млн. кВт на озері Онтаріо. За прогнозами до 2010 р. виробництво електроенергії на шельфових ВЕС складе до 8% загального виробництва електроенергії на ВЕС.

У 2007 р. загальна потужність ВЕС у світі склала 94 млн. кВт з виробленням біля 200 млрд. кВт·год (1,2% світового виробництва електроенергії), в країнах ЄС – 57 млн. кВт з виробленням більше 3,3% всієї електроенергії, в тому числі в Німеччині – 22,2 млн. кВт (з виробленням біля 6% всієї електроенергії), Іспанії – 15,1 млн. кВт, Данії – 3,1 млн. кВт, Італії – 2,7 і Франції – 2,5 млн. кВт, а у США – 16,8 млн. кВт (зі збільшенням у 2008 р. до 25,1 млн. кВт), в Китаї – 6,0 млн. кВт (зі збільшенням у 2008 р. до 12,2 млн. кВт), в Індії – 8 млн. кВт.

Будівництво прибережної вітрової електростанції в Німеччині

У світі в середньому щорічний приріст потужності ВЕС наблизився до 30%.

За прогнозами до 2010 р. потужність ВЕС досягне 170 млн. кВт. У країнах, які є лідерами у використанні енергії вітру, до 2030 р. частка електроенергії, що виробляється на ВЕС, може досягнути: в Данії – до 50% загального вироблення, в Німеччині – до 30%, у США – до 20%.

Завдяки своїй доступності енергія вітру знаходить широке використання в малій вітроенергетиці, в локальних системах енергопостачання споживачів.

В Україні є необхідність і існують умови для швидкого розвитку вітроенергетики. Однак Україна за рівнем використання енергії вітру знаходиться на 14-му місті серед країн Європи.

Тарханкутська вітроелектростанція в Криму (Україна)

Найбільша в Україні Тарханкутська ВЕС розташована на мисі Тарханкут у Криму і введена в експлуатацію в 2001 році. На кінець будівництва її проектна потужність складе 70 МВт, а кількість вітроустановок буде доведена до 700. У 2008 році станція включала 127 вітроустановок типу USW56-100 загальною установленою потужністю 13,5 МВт і чотири – типу Т600-48 потужністю 1,8 МВт.

Існує інвестиційний проект компанії «ЄвроУкрВінд» з будівництва Західно-Кримської ВЕС потужністю 200 МВт на основі використання інфраструктури, персоналу і земельної ділянки Тарханкутської ВЕС.

Загальна потужність всіх ВЕС України в 2007 р. склала 87 МВт. За 2008 р. тільки кримськими ВЕС виробництво електроенергії склало порядку 27 млн. кВт·год. Розроблені НАН України разом з Національним космічним агентством України (НКАУ) «Доповнення до Енергетичної стратегії України на період до 2030 р. в частині розвитку вітроенергетики» передбачають до 2030 р. побудувати в Україні ВЕС загальною потужністю 16000 МВт. Планується будівництво системи ВЕС на територіях п’яти регіонів: в Криму, в Миколаївський, Херсонській, Донецькій і Запорізькій областях.

Крим за своїми природно-географічними умовами, аеродинамікою повітряних потоків, розою вітрів і курортно-рекреаційним призначенням є чудовим полігоном для пріоритетного розвитку вітроенергетики.

Тут планується побудувати ВЕС загальною потужністю 3700 МВт з ВЕУ потужністю 2–3 МВт.