середньорічна швидкість вітру в даному місці не менш 5-7 м/с, а еквівалентне число годин у році, при якому виробляється номінальна потужність не менше 2000, то таке місце сприятливе для установки великої ВЕУ і навіть вітрової ферми.
Автономні установки кіловатного класу, призначені для енергопостачання порівняно дрібних споживачів, можуть застосовуватися й у районах з меншими середньорічними швидкостями вітру.
Сьогодні в деяких промислово розвитих країнах установлена потужність ВЕУ досягає помітних значень. Так, у США встановлено більш 1,5 млн. квт ВЕУ, у Данії ВЕУ роблять близько 3% споживаної країною енергії; найбілльша встановлена потужність ВЕУ у Швеції, Нідерландах, Великобританії і Німеччині.
У міру удосконалювання устаткування ВЕУ і збільшення обсягу їхнього випуску вартість ВЕУ, а значить і вартість виробленої ними енергії знижуються. Якщо в 1981 р. вартість електроенергії виробленої ВЕУ, складала приблизно 30 американських центів за квт./год, то сьогодні вона складає 6-8 центів. З обліком того, що тільки в 2001 р. у США велися роботи з чотирьох великих вітрових ферм із загальною потужністю близько 200 Мвт, стає ясно, що плановане Департаментом Енергетики США зниження вартості вітрової електроенергії до 2,5 центів/ (квт. ч) цілком реально.
У країнах, що розвиваються, інтерес до ВЕУ зв'язаний в основному з автономними установками малої потужності, що можуть використовуватися в селах, вилучених від систем централізованого електропостачання. Такі установки вже сьогодні конкурентноздатні з дизелями, що працюють на привозному паливі. Однак у деяких випадках мінливість швидкості вітру змушує або встановлювати паралельно з ВЕУ акумуляторну батарею, або резервувати її установкою на органічному паливі. Природно, це підвищує вартість установки і її експлуатації, тому поширення таких установок поки що невелике.
Вітроенергетика у світі
Вітроенергетичні установки (ВЕУ) досягли сьогодні рівня комерційної зрілості й у місцях із середньорічними швидкостями вітру більш 5 м/сек успішно конкурують із традиційними джерелами електропостачання.
Перетворення енергії вітру в механічну , електричну чи теплову здійснюється у вітроустановках з горизонтальним чи вертикальним розташуванням вала вітротурбіни. Найбільше поширення одержали вітроенергетичні установки з горизонтальною віссю ротора, що працюють за принципом вітряного млина. Турбіни з горизонтальною віссю і високим коефіцієнтом бистроходности мають найбільше значення коефіцієнта використання енергії вітру ( 0,46-0,48). Вітротурбіни з вертикальним розташуванням осі менш ефективні (0,45) , але володіють тією перевагою, що не вимагають настроювання на напрямок вітру. Найбільше поширення з мережних установок сьогодні одержали ВЕУ з одиничною потужністю від 100 до 500 квт. Питома вартість ВЕУ потужністю 500 квт складає сьогодні близько 1200 $/квт і має тенденцію до зниження.
ВЕУ мегаваттного класу побудовані в ряді країн і на сьогоднішній день перебувають у стадії експериментальних чи досліджень досвідченої експлуатації.
В багатьох розвинутих країнах існують Державні програми розвитку поновлюваних джерел енергії, у тому числі і вітроенергетики. Завдяки цим програмам зважуються науково-технічні, енергетичні, екологічні, соціальні й освітні задачі. Генераторами проектів поновлюваних джерел енергії в Європі є дослідницькі центри (Riso, SERI (у даний час NREL), Sandia,ECN, TNO, NLR, FFA, D(FV)LR, CIEMAT і ін.), університети і зацікавлені компанії.
У 1994 році , у Мадриді, на конференції “Генеральний план розвитку поновлюваних джерел енергії в Європі” країнами Європейського Союзу була прийнята декларація. У “Мадридській декларації” були сформульовані мети по досягненню 15% рівня використання поновлюваних джерел енергії в загальному споживанні енергії в країнах Європейського Союзу до 2010 р.[ 184 ]. У 1994 р. у країнах Європейського Союзу встановлена потужність сонячних батарей, мини гідроелектростанцій і вітроенергетичских установок склала 5.3 Ут, до 2010 долі передбачається змонтувати устаткування з установленою потужністю 55 Ут.
Поставлені цілі досягаються рішенням задач в області політики, пільгового податкового законодавства, державної фінансової підтримки через науково-технічні програми , пільгового кредитування, створення інформаційної мережі, системи утворення, стажувань, просування високих технологій , створенням робочих місць на виробництвах і підготовки суспільної думки.
Сприятливі умови для розвитку енергетики дозволяти до 2020 р. збільшити споживання електричної енергії на 30% у тому числі за рахунок поновлюваних джерел енергії на 15%.
У таблиці 3. приведено співвідношення для вироблення електроенергії різними поновлюваними джерелами енергії в країнах Європи по оптимістичних і песимістичних прогнозах до 2020 долі. Прогноз складений на підставі аналізу темпів приросту встановленої потужності різних видів поновлюваних джерел енергії в країнах Європейського Союзу. Частка вітрової енергії буде складати по песимістичній оцінці 15%, по оптимістичній оцінці 16%.
Щорічно в Європі встановлена потужність вітроагрегатів складає 200 MW При сприятливих умовах приріст установленої потужності може скласти 800 MW. Найбільш ефективними по нарощуванню встановленої потужності вітростанцій є програми країн Європи , Китаєві, Індії , США, Канади.
Щорічний оборот за рахунок продажів віброперетворювачів у країнах Європи складає 400 MECU. Більш 10 найбільших банків Європи інвестують вітроенергетичну індустрію. Більш 20 великих Європейських приватних інвесторів фінансують вітроенергетику. Вартість вітрової енергії залежить в основному від наступних 6 параметрів:
інвестицій у виробництво вітроагрегата ( виражається як відношення $/кв. м - ціна одного кв. метра захоплюваної площі ротора вітротурбіни);
коефіцієта корисної дії системи;
середньої швидкості вітру ;
приступності;
технічного ресурсу.
За останні три десятиліття технологія використання енергетичних ресурсів вітри була зосереджена на створенні мережних вітроагрегатів WECS. У цьому напрямку досягнуті значні успіхи. Багато тисяч сучасних установок WECS виявилися цілком конкурентноздатними стосовно звичайних джерел енергії. Існуючі електричні мережі здійснюють транспортування електроенергії вироблювані вітропарками в різні регіони.
В останні роки інтенсивно стали розвиватися технології використання енергії вітру в ізольованих мережах. В ізольованих мережах електропередач неминучі витрати на одиницю зробленої енергії в багато разів вище , ніж у