ЩО ТРЕБА ЗНАТИ ПРО ВIТРОЕНЕРГЕТИКУ?

03/19/2014 - 10:54
Институт развития возобновляемой энергетики
ЩО ТРЕБА ЗНАТИ ПРО ВIТРОЕНЕРГЕТИКУ?

Використовувати вітер для своїх благ людство почало ще багато століть тому. Наші далекі предки за допомогою вітрил пересувалися по морях, а перші вітряні млини були споруджені ще в II-I століттях до н.е. у Стародавньому Єгипті. Перси, що жили на території сучасного Ірану в VII столітті нашої ери, конструювали вже більш досконалі вітряки крильчатий конструкції.

У 1887-1888 роках житель США Чарльз Ф. Браш на своєму подвір'ї спорудив генератор потужністю 12 кВт , за допомогою якого була забезпечена робота 350 ламп розжарювання. Таким чином, вітрова турбіна живила електроенергією його будинок і лабораторію аж до 1900 року.

Серед відновлюваних джерел енергії вітроенергетика займає важливе місце. За оцінками Pacific Norhwest Laboratory (США), площа, на якій середньорічна швидкість вітру на висоті флюгера (8-10 м) перевищує 5,1 м/с, становить 25% поверхні землі.

З урахуванням економічних, технічних, екологічних та інших показників до 2020 року можна було б встановити вітроелектростанції загальною потужністю близько 450 млн. кВт із середньорічною виробленням електроенергії більше 900 млрд. кВт⋅год на рік, що склало б приблизно 3,5% вироблюваної в світі електроенергії. У більшості держав, що володіють значним вітровим потенціалом і розвиненою промисловістю, в тому числі вітроенергетичної, розроблені і виконуються державні програми розвитку вітроенергетики, здійснюється в різних видах державна підтримка, діюча до тих пір, поки вітроенергетика не стане самостійним комерційним способом вироблення електроенергії. У березні минулого року катастрофа на японській АЕС «Фукусіма-1» вивела на вулиці німецьких міст сотні тисяч демонстрантів. Вони вимагали повністю зупинити роботу всіх ядерних реакторів у Німеччині, хоча ні руйнівних землетрусів, ні цунамі там не передбачається. Уряду Німеччини довелося скасувати закон про продовження термінів експлуатації АЕС до 2035 року; новий план Міністерства охорони навколишнього середовища передбачає повну зупинку шести електростанцій в 2021 році і ще трьох - у 2022 році. Після подій в Японії з 17 атомних станцій в Німеччині влітку 2011 року залишилося працюючими чотири.

У зв'язку з такими подіями, вітроенергетика в Німеччині зайняла міцні позиції і розвивається прискореними темпами. У Європі собівартість 1 кВт «вітряної» електроенергії - 9 центів, всього в два рази дорожче виробленої ТЕЦ. Для порівняння: собівартість «сонячної» енергії - 40 центів. За кількістю вітроенергетичних установок - більше 20 000 - Німеччина випереджає всі країни світу. Найбільші в світі вітрогенератори потужністю 6 мВт (компанія Enercon, 2005 рік) і 5 мВт (REpower Systems, 2004 рік), знаходяться в Німеччині. Нікого вже не дивують численні гігантські споруди (висота найбільшого «вітряка» 138 м) з величезними «пропелерами». Сталеві лопаті настільки великі, що їх неможливо перевезти цілком. Вітродвигун, з'єднаний з генератором електричного струму, обертається зі швидкістю 20-25 оборотів в хвилину. Загальна потужність вітроенергетичних установок перевищила 25 МВт. Головна німецька компанія з виробництва вітроустановок «Enecon» випускає їх близько десятка в тиждень, займаючи четверте місце в світі.

Придбати вітродвигун, принаймні, найменший, ціною близько мільйона євро, в принципі, можуть і приватні особи. Але господар вітроустановки всю вироблену енергію зобов'язаний продати в загальну електричну мережу. І все одно ставити вітроенергетичні установки в Німеччині вигідно: їх власники отримують різні субсидії та податкові пільги.

Сьогодні вітродвигун це не тільки ефективний і екологічний джерело енергії. Сучасні досягнення науки і техніки в галузі вітроенергетики вражають уяву , захоплюють і просто приголомшують одночасно.

У 1981 році був винайдений магнітний вітродвигун МагЛев (MagLev) дослідником поновлюваних джерел енергії Едом Мазуром (Ed Mazur). Його перевага полягає в тому, що він знижує експлуатаційні витрати і збільшує термін служби генератора. Крім того він здатний генерувати один ГВт. Потужності (достатньо для живлення 750000 будинків), і забезпечувати чистою енергією, собівартість якої менше одного цента за 1 кВт⋅год. Його конструкція розроблена таким чином, що лопаті турбіни підвішені на повітряній подушці і енергія спрямована на лінійні генератори з мінімальними втратами. На сьогоднішній день діючий магнітний вітродвигун МагЛев знаходиться в Китаї.

Україна володіє значним природним потенціалом для реалізації вітроенергетичних проектів, що визначає зацікавленість держави в розвитку цієї галузі і залучає велику кількість потенційних вітчизняних та зарубіжних інвесторів. За даними наукових досліджень, максимальні оцінки вітроенергетичного потенціалу територій України знаходяться на рівні 330 млрд. кВт, що перевищує встановлену потужність українських електростанцій в 6000 разів. Це, звичайно, гіпотетичні оцінки, що не припускають його повного використання, але дають цілком реальне уявлення про перспективи розвитку галузі. Світовий досвід показує, що найбільш ефективно енергія вітру використовується в морських і прибережних районах, а також у гірських і пересічених місцевостях. З цієї точки зору територія України, має відповідні географічні характеристики і значна кількість перспективних для вітроенергетики зон. Такі оцінки зроблені на основі комп'ютерних розрахунків, зроблених за даними вимірів швидкості вітру за двадцятирічний період на 216 метеостанціях системи «Госкомгідромета» України. Найбільшим вітровим потенціалом володіють значні території, прилеглі до Чорного та Азовського морів, а також Карпатський, Західно-Кримський та Східно-Кримський регіони. Крім того, є ділянки з підвищеним вітровим потенціалом в Донбаському регіоні та в Дніпропетровській області. При реалізації проектів з будівництва та введення в експлуатацію вітроелектростанцій на всіх цих територіях, можна було б забезпечити близько 30% покриття потреб України в електроенергії.

Тепер, коли якнайшвидше застосування відновлюваної енергії стало не просто планом на майбутнє, а питанням виживання, процес, без сумніву, піде по наростаючій, і результати цього прориву не змусять себе чекати.

«Песиміст скаржиться на вітер; оптиміст очікує від нього зміни; реаліст налаштовує вітрило».

Вільям Артур Уорд

People are forever trying to find new sources of renewable energy, so it isn’t surprising that they are especially interested in water and its versatility. Accordingly, much effort has been directed into obtaining energy from tidal and wave power, which are defined as circular movements of water molecules caused by wind that moves water surface through friction.