високі плато та широкі вододіли, гірські перевали (Українські Карпати і Кримські гори).

Основними показниками для розрахунку потенціалу вітрової енергії є середня і максимальна швидкості вітру, за яких може працювати генератор вітроенергоустановки, а також мінімальна швидкість вітру, за якої може працювати вітродвигун. Значний вітровий потенціал характерний для Донецької височини, Причорномор'я та Приазов'я, а також Південного берегу Криму, де середня швидкість вітру досягає в окремих місяцях 7,2—7,6 м/с*61. Отже, Україна має досить великий кліматичний потенціал вітрової енергії, що забезпечує продуктивну роботу не лише автономних вітроустановок, а й потужних вітроелектростанцій.

*61: { Клімат України /За ред. В.М, Ліпінського, В.А. Дячука, В.М. Бабіченко. — К.: Вид-во Раєвського, 2003. — С. 275.

}

Піонером будівництва вітрових електростанцій (ВЕС) у нашій країні був видатний український вчений, один із основоположників космонавтики, Ю. Кондратюк. Споруджена ним ще у 1931 р. поблизу Севастополя ВЕС потужністю 100 кВт забезпечувала струмом міську мережу понад 10 років. Нині в Європі та США серійно випускаються невеликі ВЕС потужністю від 1,5 до 100 кВт. Особливо актуальним використання енергії вітру в Україні є для Криму. Якщо побудувати ВЕС на кримських яйлах від Керчі до Севастополя, то Крим може стати експортером електроенергії, адже ці ділянки — зони стійких і досить сильних вітрів.

На сьогодні, як відомо, збільшується потреба виявлення найперспективніших місць використання вітрової енергії. Тому можна зробити такі висновки:—

найвищий вітроенергетичний потенціал мають узбережжя Чорного та Азовського морів, Південний берег Криму, вершини Українських Карпат та Кримських гір. У цих районах умови вітровикористання є оптимальними протягом усього року, тому можливе розміщення як потужних ВЕС, так і автономних вітроенергоустановок;—

високий потенціал вітрової енергії властивий для Донецької височини, Причорноморської та Приазовської низовин. Тут протягом року формуються сприятливі умови для вітровикористання й ефективної роботи потужних ВЕС та автономних вітроенергоустановок;—

достатній вітроенергетичний потенціал мають Придніпровська та Подільська височини, де умови вітровикористання досить сприятливі, особливо в холодний період року;—

невисокий вітроенергетичний потенціал і нерівномірний його розподіл протягом року характерний для Поліської та Придніпровської низовин, тому тут доцільно будувати тихохідні вітроенергоустановки з підвищеною рентабельністю в холодну пору року;—

низький вітроенергетичний потенціал властивий для Передкарпаття, Закарпаття та вузьких захищених долин Українських Карпат і Кримських гір, де умови вітровикористання несприятливі.

Отже, в Україні велика кількість територій з вітропотенціалом, що забезпечує значно вищий рівень коефіцієнта використання номінальної потужності (КВНП) вітрових електроустановок (ВЕУ). У Міжнародному науково-технічному центрі (МНТЦ) вітроенергетики НАН України проведено цикл робіт, у результаті яких обрано перспективні площадки для будівництва ВЕС (табл. 5.3).

Таблиця 5.3. Прогнозні значення КВНП ВЕУ на деяких перспективних

площадках України*62

*62: {Відновлювана енергетика в Україні // Новини енергетики. — К.: Всеукр. енергетичний комітет Всесвітньої енергетичної ради, 2003. — № 9. — С. 23.}

№ з/п | Перспективна площадка | КВНП

1 | Тарханкутська (західний Крим) | 0,40

2 | Чорноморська (північний Крим) | 0,40

3 | Чаганська (північ Керченського півострова) | 0,39

4 | Кінбурнська (Миколаївська область) | 0,37

Україну можна вважати лідером із розвитку вітроенергетики серед держав Східної Європи та СНД. Загальна потужність ВЕС — понад 45 МВт. Згідно з проектом Енергетичної стратегії України у 2010 р. потужність вітрових електростанцій має становити 0,25—0,6 млн кВт ? год, у 2030 p. — 2—3,35 млн кВт ? год. Китай вважав за потрібне встановити понад 150 тис. вітрогенераторів малої потужності (200 Вт) у важкодоступних районах, куди прокладати енергомережі нераціонально. Деякі місцевості в Данії, Німеччині та Іспанії отримують 10—15 % електроенергії з вітрогенераторів. Сучасні вітроустановки провідних німецьких виробників мають значну потужність — від 3000 кВт до 4,5 МВт. В Україні налагоджено серійне виробництво вітрогенераторів потужністю 100 кВт, до серійного виробництва готуються потужніші вітчизняні генератори — на 600 і 1000 кВт.

Реалізація державних національних програм у галузі вітроенергетики на 2010 р. передбачає загальне річне виробництво електроенергії на вітроелектростанціях та автономних вітроустановках близько 5,71 ТВт * год, що дасть змогу забезпечити майже 2,5 % загальнорічного електроспоживання в Україні*63. Прийнятою постановою Кабінету Міністрів України "Комплексна програма будівництва вітрових електричних станцій в Україні до 2010 р." від 3 лютого 1997 р. № 137 нормативно закріплено потребу прискореного розвитку вітроенергетики в Україні. Отже, виконавчі органи держави визнали доцільність спорудження нових потужностей, що генерують екологічно чисту електроенергію на базі технології перетворення енергії вітру.

*63: {Відновлювана енергетика в Україні // Новини енергетики. — К.: Всеукр. енергетичний комітет Всесвітньої енергетичної ради, 2003. — № 9. — С. 27.}

Тарифна політика щодо вітроенергетики полягає у встановленні тарифу, який відображав би не тільки енергетичну складову продукції ВЕС, а й екологічну як невід'ємний елемент якості електроенергії. Такий тариф, який у світовій практиці називається "зеленим", має формуватися на основі визначення собівартості виробництва екологічно чистої електроенергії на тих електростанціях, що в найближчому майбутньому становитимуть основу української енергетики.

З метою сприяння освоєнню вітчизняного виробництва вітроенергетичних установок та обладнання для вітроенергетики, яке відповідає новітнім досягненням у цій галузі, передбачається активна участь органів державного управління в отриманні ліцензій та необхідних інвестицій для освоєння їх виробництва. Динаміка розвитку потужностей ВЕС в Україні на період до 2030 р. подана у табл. 5.4.

Загальний обсяг інвестицій на розвиток ВЕС у період до 2030 р. становить: для оптимістичного сценарію — майже 2,5 млрд дол. США, для базового — 2 млрд, а для песимістичного — 1,5 млрд дол. США.

Таблиця 5.4. Розвиток вітроенергетики в Україні

Показник | Сценарій | Одиниця вимірювання | 2010 | 2015 | 2020 | 2025 | 2030

Встановлена

Потужність ВЕС | Песимістичний | ГВт | 0,25 | 0,5 | 0,9 | 1,4 | 2,0

Базовий | ГВт | 0,6 | 1,12 | 1,65 | 2,2 | 2,8

Оптимістичний | ГВт | 0,6 | 1,2 | 1,85 | 2,55 | 3,35

Виробництво електроенергії | Песимістичний | млрд кВт * год | 0,26 | 0,66 | 1,58 | 2,7 | 4,38

Базовий | млрд кВт * год | 0,63 | 1,48 | 2,89 | 4,24 | 6,13

Оптимістичний | млрд кВт * год | 0,63 | 1,58 | 3,24 | 4,91 | 7,34

Визначення собівартості електроенергії ВЕС здійснюється таким чином (рис 5.2), У розрахунку, поданому на блок-схемі, прийнято нормативи, загальновживані у світовій практиці, а саме:—

вартість основних фондів ВЕС складається із вартості ВЕУ + вартість інших капітальних витрат (будівельно-монтажні роботи, вартість АСУ ВЕС тощо). Ці витрати завершують обчислення капітальних витрат і становлять за нормативом 30 % від вартості обладнання;—

норматив річних експлуатаційних витрат має дорівнювати 2 % від вартості основаних фондів. Ці витрати повністю завершують розрахунок витрат на виробництво електроенергії ВЕС.

Рис. 5.2. Блок-схема і приклад розрахунку собівартості електроенергії ВЕС*64

*64: {Методичні основи формування "зелених" тарифів на електричну енергію вітрових електричних станцій. – К., 2003. – С. 6. }

Встановлено, що всі показники ефективності інвестиційного проекту будівництва ВЕС, і, зокрема, собівартість електроенергії, найбільше залежать від коефіцієнта використання номінальної потужності (КВНП) ВЕУ. Відповідну залежність для ВЕУ моделей USW56-100 і Т600-48 зображено на рис. 5.3.

Рис. 5.3. Залежність собівартості електроенергії ВЕС від КВНП*65

*65: {Методичні основи формування "зелених" тарифів на електричну енергію вітрових електричних станцій. – К., 2003. – С. 7.}

З рис. 5.3 випливає, що на перспективних площадках із великим вітропотенціалом собівартість електроенергії буде такою:—

для ВЕУ моделі USW56-100 середня (за весь термін реалізації проекту) собівартість виробленої електроенергії, за умови досягнення КВНП рівня 0,15, не перевищує 2,5 цента/кВт ? год (13,4 коп/кВт ? год);—

для ВЕУ моделі Т600-48 середня (за весь термін реалізації проекту) собівартість виробленої електроенергії, за умови досягнення КВНП рівня 0,30, не перевищує 1,7 цента/кВт ? год (9 коп/кВт ? год).

Поточна вартість електроенергії діючих ТЕС України не може бути мірою коректного зіставлення із вартістю електроенергії новозбудованих ВЕС у зв'язку з такими основними причинами:—

основні фонди в тепловій енергетиці України значною мірою або повністю непридатні, тому інвестиційна складова в поточних цінах на електроенергію суттєво нижча, ніж того потребує нормальний розвиток енергосистеми країни;—

продукція сучасних теплових електростанцій України не е зіставленою з продукцією ВЕС унаслідок суттєво різних рівнів екологічної чистоти.

У процесі визначення "зеленого" тарифу на електроенергію ВЕС враховано необхідність витрати коштів на утримання певного резерву потужності ТЕС з метою забезпечення покриття коливань виробітку електроенергії ВЕС, пов'язаних зі стохастичною сутністю вітру як енергетичного ресурсу. З економічного погляду вітротехнологія є найдешевшим способом вироблення електроенергії. Основне капіталовкладення — це виробництво і монтаж генератора, потім справа за вітром. Як вже зазначалося, Україна має значний вітроенергетичний потенціал. Учені НАН України створили вітроенергетичний атлас держави, який дає змогу обирати найліпші місця для будівництва вітроелектростанцій.

Енергія води (гідроенергія) також перетворена енергією Сонця. Спадаюча вода здавна використовувалася з метою обертання лопатних коліс та турбін. Нині гідроенергія займає