Еколого-Економічний потенціал розвитку і регіонального розміщення вітроенергетики в світі

Сьогодні вітроенергетика розвивається, досить високими темпами, у багатьох країнах світу. Але першість все ж таки належить ветеранам цієї справи. [8]
4.Позитивні та негативні аспекти розвитку вітроенергетики. Міжнародні програми підтримки проектів формування вітроенергетики щодо формування еколого економічного потенціалу

Енергія з відновлювальних джерел може стати важливим внеском у боротьбі проти шкідливих екологічних наслідків зміни клімату. Це досягається завдяки зменшенню залежності від викопних видів палива, що таким чином сприяє зниженню рівня викидів парникових газів. Серед усіх технологій, в основі яких лежить використання відновлювальних джерел енергії, однією з найбільш розвинених є вітроенергетика, внесок якої у виробництво електроенергії зростає в усьому світі; причому у прибережених районах, окрім більш традиційних вітроенергоустановок, почали активніше встановлювати вітропарки морського базування.

  Однак виробництво електроенергії, включаючи використання відновлювальних джерел, усе-таки створює певний ризик негативного впливу на природу. Тому виникає необхідність збалансувати ризики та переваги розвитку вітроенергетики й мінімізувати різноманітні негативні наслідки цієї галузі для навколишнього природного середовища. [16]

Основні переваги вітроенергетики

Існує чимало переваг розвитку вітроенергетики, включаючи екологічні, економічні та практичні. Сумарна кінетична енергії вітру в світі може бути приблизно оцінена як у 80 разів вища від сумарного енергоспоживання людиною! І хоча для енергетичних потреб може бути використана лише певна частка від цього загального показника, майбутній розвиток самої технології має величезний потенціал.

Переваги для довкілля — відновлювальне джерело енергії, що зменшує залежність від викопного палива, скорочує рівень викидів парникових газів і сприяє боротьбі зі зміною клімату. [15]

Вітрогенератор потужністю 1 Мвт скорочує щорічні викиди в атмосферу 9 тонн сірчаного газу, 4 тонн оксидів азоту .[11]

За оцінками Global Wind Energy Council до 2050 року світова вітроенергетика дозволить скоротити щорічні викиди вуглекислого газу на 1,5 мільярда тонн[13].

Економічні переваги — енергія вітру доступна практично в будь-якій країні і не залежить від коливання цін на викопне паливо, запаси якого невпинно скорочуються. За останні десятиріччя вартість вітроустановок, витрати на їх встановлення та обслуговування значно знизилися. В майбутньому ці витрати продовжуватимуть зменшуватися. Встановити невелику вітроелектроустановку можуть дозволити собі навіть кінцеві споживачі, особливо в тих країнах, де існують дотації та пільги на розвиток вітроенергетики. Наприклад, у США існує система стимулювання, коли споживач, який за рахунок вітроелектроустановок виробляє більше енергії, ніж здатен спожити, може продавати її в енергетичну мережу. [16]

Вітроенергетична техніка порівняно з іншими джерелами енергії володіє очевидними перевагами. Серед них:

·           відсутність витрат на видобуток і транспортування палива;

·           широкий технологічний діапазон прямого використання енергії ВЕУ (зокрема, автономність і робота в централізованих мережах, сумісність з іншими джерелами енергії);

·           короткі терміни введення потужностей в експлуатацію;

·           порівняна відсутність шкідливої дії вітроустановок на довкілля (в цьому відношенні вітротехніка поступається лише геліоелектростанціям). [15]

Недоліки вітроенергетики (з точки зору економіки)

  Вітер дме майже завжди нерівномірно. Виходить, і, генератор працює досить нерівномірно, віддаючи то більшу, то меншу потужність, струм виробляється дуже змінною частотою, а часом і зовсім припиниться. Для вирівнювання струму застосовують акумулятори, але і дорого, і мало ефективно.

  Інтенсивність вітрів сильно відрізняється і від геогафічного розташування турбіни. ВЕС доцільно будувати в таких місцях, де середньорічна швидкість вітру вище 3,5—4 м/с для невеликих станцій і вище 6 м/с для станцій великої потужності.

Як випливає з приведених вище цифр, потужність однієї вітроустановки не перевищує у виняткових випадках 4 Мвт, а в серійних установках — 200-250 кВт. Вітроагрегати — досить громіздкі споруди. Навіть дуже малий вітроагрегат "Сокіл", потужністю 4 кВт. складається з щогли заввишки 10 м. (з триповерховий будинок) і має діаметр трилопатевого ротора 12 м. (колесо). ВЕС великих потужностей і розміри мають відповідні. Так, установка для 100 кВт. має ротор діаметром 37 м. з масою 907 кг, а ротор установки "Гровіан" має розмах лопатей 100 м., відповідно висота башти теж 100 м., тобто вище 30-поверхового будинку! Розвиває вся ця велика установка порівняно невелику потужність — лише 3-4 Мвт, а з урахуванням простоїв, середня потужність виявляється і ще нижчою — приблизно 1 Мвт (таке спільність між номінальною і середньою потужностями ВЕС підтверджує наступний факт: у Нідерландах для частки ВЕС треба 0,11 % всіх встановлених потужностей, але виробляють вони лише 0,02% електроенергії). Таким чином, для заміни лише однієї АЕС потужністю 4 млн. кВт. потрібно було побудувати чотири тисячі таких монстрів з відповідними витратами сталі і інших матеріалів. При таких кількостях, потрібно удосконалювати якість вітроустановок, але виникають проблеми зовсім іншого роду.

   Здавалося б, якщо вітер дме безкоштовно, виходить, і електроенергія повинна бути дешевою. Але це далеко не так. Річ в тім, що будівництво великого числа вітроагрегатів вимагає значних капітальних витрат, які входять складовою частиною в ціну виробленої енергії. При порівнянні різних джерел, зручно зіставляти питомі капіталовкладення, тобто витрати для виробництва 1 кВт. виробленої потужності. Для АЕС ці витрати рівні близько 1000 руб/кВт. В той же час, Радянська вітроустановка АВЕ-100/250, здатна виробити потужність 100 кВт, стоїть 600 тис. крб. (у цінах в 1989 р.), тобто для неї капзатрати складають 6000 руб./квт. А якщо врахувати, що вітер не завжди дме з такою швидкістю, і середня потужність виявляється в 3-4 рази менше максимальною, то реальні капзатрати складуть порядку 20 тис.руб./квт, який в 20 раз вище, ніж для АЕС. [5]

Недоліки вітроенергетики (з точки зору екології)

Вплив вітрових електростанцій на навколишнє середовище

Недолік 1: системи вітроелектростанцій займають дуже великі площі

Для розміщення сотень, тисяч і тим більше мільйонів вітряків потрібні були б дуже великі території в сотні тисяч гектарів. Річ в тім, що вітроагрегати близько один до одного поміщати не можна, тому що вони перешкоджатимуть роботі один одному. Мінімальний проміжок між вітряками доводиться залишати не менше їх потрійної висоти.

Недолік 2: згубна дія інфразвукового випромінювання на навколишнє середовище

При цьому треба мати на увазі, що вже нічого іншого на цьому майдані виробляти не можна. Працюючі вітродвигуни створюють тонкий шум, і, що гірше, — генерують нечутні вухом інфразвукові коливання вагання з частотами нижче 16 Гц. [15]

Вітряні енергетичні установки виробляють два різновиди шуму:

·           механічний шум (шум від роботи механічних і електричних компонентів)

·           аеродинамічний шум (шум від взаємодії вітрового потоку з лопатями установки)

У безпосередній близькості від вітрогенератора в осі вітроколеса рівень шуму досить крупною вітроустановки може перевищувати 100 дб. [11]

Недолік 3: вітряки розполохують птахів і звірів, порушуючи їх природний спосіб життя, а велике їх скупченні для одному майданчику — можуть істотно спотворити природний процес повітряних потоків з непередбаченими наслідками. [15]

Вітроенергоустановки та птахи

Літературні джерела свідчать, що основними потенційно небезпечними видами впливу вітроенергоустановок на птахів є такі:

• Зіткнення з рухомими лопатями турбін, із вітродвигунами чи частинами суміжних конструкцій, зокрема лініями електропередач або з повітряним потоком за турбіною, що може призвести до поранення і безпосередньо збільшує смертність.

• Турбування, пов’язане з переміщенням із зони навколо турбін або з усієї території навколо вітроенергоустановок. У результаті вимушеного переміщення, якщо птахи не в змозі знайти альтернативні придатні місця існування, може спостерігатися зменшення успішності розмноження або виживання. Турбування може бути спричинене присутністю турбін і/або обслуговуючим транспортом та персоналом, а також у період будівництва.

• Бар’єри переміщенню, що порушують екологічні зв’язки між територіями живлення, зимівлі, розмноження та линьки, а також подовжений час перельотів, пов’язаний із переміщенням навколо вітроенергоустановок, що призводить до збільшення споживання енергії та може знижувати пристосованість до умов існування. Найбільше занепокоєння викликають потужні окремо розташовані вітроенергоустановки або кумулятивні ефекти від вітроенергостанцій, що включають кілька турбогенераторів.

• Зміна або втрата середовищ існування внаслідок розміщення вітроенергоустановок або допоміжних і суміжних конструкцій. [16]

Популяції кажанів, що живуть поряд з ВЕС на порядок більш уразливі, ніж популяції птахів. Біля кінців лопатей вітрогенератора утворюється область зниженого тиску, і ссавець, що попав в неї, отримує баротравму. Більше 90% кажанів, знайдених поряд з вітряками виявляють ознаки внутрішнього крововиливу. По поясненнях учених, птиці мають іншу будову легенів, а тому більш резистентні до різких перепадів тиску і страждають лише від безпосереднього зіткнення з лопатями вітряків. [20]

Вітрогенератори можуть бути корисними в малозаселених районах планети — на крижинах в зимівників (на півночі), або в деяких інших районах, де утруднена передача енергії в інших формах, і де потреби в енергії відносно невеликі. Але, з погляду екології і здорового глузду, використовувати їх для розвитку великої енергетики зовсім нереально ні зараз, ні в найближчому майбутньому. [15]

Міжнародні програми підтримки проектів формування вітроенергетики щодо формування еколого економічного потенціалу

Всесвітня вітроенергетична асоціація (World Wind Energy Association)

WWEA  це міжнародна, некомерційна асоціація, яка об’єднує і представляє вітровуї енергетику в світі ,з учасниками з 90 країн, серед яких провідні національні і регіональні асоціації вітрової енергії і далі учасники з районів, таких, як виробники, постачальники, розробники вітроенергетики з державних органів, наукових і науково-дослідних інститутів, а також фізичні особи .

Всесвітня вітроенергетична асоціація була заснована в 2001 році, в якості всесвітньої організації для сприяння поширення енергії вітру.

WWEA має 390 членів з 90 країн та на всіх континентів (за станом на грудень 2008 року).

Кожного року WWEA організовує Світову вітроенергетичну конференцію.

WWEA забезпечує платформу для спілкування суб’єктів світової вітроенергетики.

WWEA радить та впливає на національні уряди та міжнародні організації.

WWEA забезпечує трансфер міжнародних технологій.

Робота WWEA базується на п’яти основних принципах:

·           Енергія вітру повинна служити рушійною силою для застосування світової енергетичної системи, побудованої на відновлюваних джерелах енергії, аби повністю замінити викопні і ядерні джерела.

·           Глобальне поширення вітроенергетики повинно спиратися на досвід, накопичений в ході реалізації найбільш успішних стратегій, заснованих на сприятливих правових, політичних і соціальних умовах, за ініціативою національних асоціацій. Місцеві і сільські громади, і люди мають бути залучені і повинні, безпосередньо, користуватися.

·           WWEA стимулює і підтримує основу національних і регіональних асоціацій вітроенергетики і закликає національні уряди встановити амбітні цілі і політичні рамки для пріоритетних стратегій на користь швидкого і стійкого розвитку всіх відновлюваних джерел енергії.

·           WWEA організовує спільно з континентальними, національними і регіональними вітроенергетичними асоціаціями Світову вітроенергетичну конференцію і подальші міжнародні заходи для залучення широкого кола різних вітроенергетичних додатків

·           WWEA грає активну роль в роботі Всесвітньої Ради з відновлюваних джерел енергії і співробітничає з майбутніми міжнародними організаціями використання відновлюваних джерел енергії з метою організації роботи по повній заміні всіх забруднюючих і небезпечних відходів, які викликають енергію. [12]

Європейська вітроенергетична асоціація ( European Wind Energy Association)

EWEA це голос вітроенергетики, активно пропагує використання вітрової енергії в Європі і у всьому світі.

В даний час вона налічує більше 550 членів із понад 50 країн

EWEA аналізує, розробляє і встановлює політичні позиції на вітроіндустрію по ключових питаннях, співробітничає з промисловими і науково-дослідних інститутами по ряду розвитку ринку, технологій і науково-дослідних проектів.

У зв'язку із зростаючою необхідністю підвищувати вітропромисловості профіль EWEA випускає широкий спектр інформаційних засобів і управляє кампаніями, направлених на підвищення рівня обізнаності про переваги енергії вітру.

EWEA організовує безліч конференцій, виставок, семінарів і робочих груп, на користь своїх членів. Основні події:

·           Щорічна  Європейська вітроенергетична конференція

·           Раз в два роки Європейська Офшорна конференція [14]

В складі Всесвітньої Вітроенергетичної Асоціації 90 країн світу. І майже кожна країна має національну Вітроенергетичну асоціацію. Не виключення стала й Україна.

Українська вітроенергетична асоціація (УВЕА) – це Всеукраїнська недержавна та неприбуткова асоціація, метою якої є просунення вітроенергетичних технологій та захист інтересів вітроенергетичного сектору на національному та міжнародному рівнях. З моменту свого створення, восени 2008 року, асоціація направляє свою діяльність на широкомасштабний розвиток вітроенергетики в Україні, залученню середнього та малого бізнесу в даний процес. УВЕА пропагує вітроенергетику як екологічно дружнє та чисте від викидів вуглекислого газу джерело виробництва для українських споживачів.

Діяльністю УВЕА керує Правління, яке на сьогодні очолює Андрій Конеченков, Віце-президент Агентства з відновлюваної енергетики, головний редактор журналу «Зелена енергетика».

Для досягнення цих цілей перед УВЕА постають наступні задачі:

·           просувати в Україні політику в галузі відновлюваної енергетики;

·           здолати законодавчі та технічні перешкоди, які обмежують вітроенергетичний зріст, включаючи введення зелених тарифів;

·           забезпечувати зацікавлених у розвитку вітроенергетики в Україні сучасною та точною інформацією про сектори відновлюваної енергетики, що розвиваються, як в Україні, так і за її кордоном, а також виступати провідним консультантом у вітроенергетичному секторі;