УДК: 621.438

КАЛДА Г.С., ТХУЖЕВСЬКА-ЦЕСЛЯК Б.

Жешувський політехнічний університет, м. Жешув

СОКОЛАН К.С.

Хмельницький національний університет, м. Хмельницький

Калда Галина Станіславівна, д.т.н., професор кафедри охорони середовища Жешувського політехнічного університету

Тхужевська-Цесляк Барбара, к.т.н., доцент кафедри охорони середовища Жешувського політехнічного університету

Соколан Катерина Станіславівна, к.т.н., доцент Хмельницького національного університету

ІННОВАЦІЙНІ МЕТОДИ ВИКОРИСТАННЯ ВІДНОВЛЮВАЛЬНИХ ДЖЕРЕЛ ЕНЕРГІЇ. ЕНЕРГІЯ ВІТРУ

Розглянуто можливості та перспективи використання енергії вітру в Польщі та Україні. Проведено техніко-економічний аналіз використання вітрової енергетики та визначено енергетичний потенціал вітру щодо створення ефективних вітроелектричних станцій.

Paper represents studying possibilities and perspectives of using wind power in Poland and Ukraine. Usage ofwind power has been technically and economically assessed and wind power potential has been determined as for creating effective wind power stations.

Історія розвитку вітрової енергетики

Світова історія вітрової енергетики розпочинається ще з IV століття нашої ери у Древньому Єгипті. В древніх індійських і єгипетських писаннях можна зустріти опис обладнання, яке використовувало енергію вітру для наводнення грунту та для помолу зерна. Продукція вітрової електроенергії почалась у Данії, Англії, Німеччині та у США ще на початку XX сторіччя. З 1930 р. інтенсивно почали розробляти різні конструкції вітряних енергетичних установок. Перші генераторні турбіни з'явились у 1959 р. у Данії. Що стосується Польщі, то перші вітряні млини з'явились ще в 1271 р. З XVII сторіччя почався швидкий розвиток вітрових установок, було побудовано в країні понад 20 тисяч вітряків, найбільше яких було встановлено на Західному Помор'ю, біля Гданська, в Мазурах, Сльонску та Вєлькопольску. Вітрові млини на той час

становили близько 50 % всіх млинів Польщі. Найбільша кількість сучасних вітрових електростанцій була побудована з 1980 по 1996 роки.

Розвиток вітрової енергетики в Україні та Польщі

Розвиток поновлювальних видів енергетики є дуже важливим для всіх країн світу, в тому числі і для Польщі та України. Що стосується багатьох країн Європи, в тому числі України та Польщі, то загальним для нас є недостатня база сировини по газу й нафті та залежність від поставок цього органічного палива від зовнішніх джерел. Україна в цьому плані є дуже залежною від Росії. Друга особливість української економіки - це великий об'єм енергомістких галузей, таких, як металургія, хімія, виробництво цементу.

В Україні є значні ресурси більшості відомих на сьогодні видів поновлювальних та нетрадиційних джерел енергії. Але технічні

можливості та необхідний науковий потенціал існує в двох направленнях, одним з яких є використання енергії вітру. За даними НАН України, розвиток вітрової енергетики в країні може дати 30...45 млрд.кВт^год електроенергії на рік. Але фактично освоєння цього значного потенціалу в країні ще і не почалось, у той час, коли в більшості країн Європи саме вітрова енергетика досить інтенсивно розвивається останні 15 років. Перевагою використання вітрової енергетики є те, що коли вітрові енергогенеруючі станції та установки підключені до загальної мережі держави, то використання атомної енергії, вугілля, нафти та газу різко скорочується. Державна мережа є відповідним акумулятором, тому використання вітрових електроустановок є дуже вигідним, тому що вони дають електроенергію в загальну схему. Коли піднявся вітер, можна виключити гідроелектростанції або блок на тепловій електростанції і це призводить до великої економії сировини. Встановлено, що найоптимальнішим є доведення вкладу вітрової енергетики до 30 % у загальній мережі. Це дає велику економію коштів та сировини і не призведе до зменшення енергопостачання при раптовому затиханню вітру. Але, на жаль, на сьогодні вклад вітрової електроенергетики в Україні не досягає навіть 1 %, у той час, коли в Данії доля енергії вітру досягає 30 %, Німеччині - більше 7 %. Потужність вітрових електростанцій Німеччини сьогодні досягає 20 млн.кВт (для порівняння - сумарна потужність всіх атомних електростанцій України становить 13,8 млн.кВт).

Початок промислового освоєння вітру в Україні приходиться на 90-ті роки минулого століття. Уже в той час західноєвропейські країни добились серйозних результатів у розвитку вітроенергетики. Їх досвід показав, що успіх у великій мірі залежить від державної підтримки. По-перше, вітрові електроустановки є досить складними в технічному відношенні агрегатами. Що стосується України, то вони виготовляються

Визначення енергетичного потенціалу вітру

При визначенні енергетичного потенціалу вітру можна використовувати два основних етапи:

- Етап I - оцінка засобів енергії вітру за шкалою регіональною;

- Етап II - оцінка засобів енергії вітру за шкалою локальною (топографія). на ВО "Південний машинобудівний завод ім. Макарова", на підприємстві "Вітроенергетика" у Дніпропетровську, а інші виготовляються в основному в Бельгії, США, Данії, Італії. По-друге, потенціальна конкурентоспроможність вітрової енергетики в ті часи була ще меншою, ніж сьогодні. Загальна потужність вітрових електростанцій сьогодні в Україні становить менше 100 МВт, тоді, як у таких країнах, як Швеція, Данія, Норвегія, Німеччина, Швейцарія, США, Австралія, Нова Зеландія експлуатується понад 1 млн. вітряних установок потужністю кожної від 5 до 3000 кВт.

За даними, на кінець грудня 2006 року в Підкарпатському воєводстві Польщі почалось будівництво 42 вітрових турбін загальною потужністю 43 МВт, із них 20 вітрових турбін загальною потужністю 37,5 МВт будуть функціонувати на висоті 100... 130 м. Найближчим часом планується будівництво ще 66 вітрових електростанцій.

Кліматичні та вітрові умови Польщі й України

Енергію вітру можна використовувати в зонах пасатів та західних вітрів. Для ефективного