У єдиному пориві вітру

На 2030 рік Україна має намір до 15% електрики одержувати від альтернативних джерел енергії. Що можуть уже сьогодні запропонувати для втілення цього задуму українські розробники?

Проблемам розвитку «зеленої» енергетики в нашій країні були присвячені виставка GreenExpo, яка відбулася наприкінці жовтня в Києві, і проведена в її рамках конференція «Нові проекти вітроенергетики України». Серед учасників — представники Мінпалив енерго, фірм, які виробляють вітрогенератори й будують вітроелектростанції, а також експерти.

Нове світло Криму

Безперечний лідер української вітроенергетики — АР Крим.

— Традиційна електроенергетика переважно вичерпала можливості для свого розширення, — переконаний перший заступник міністра палива та енергетики АР Крим Іван Зосимов.

— Більш перспективним та екологічним стає використання поновлюваних ресурсів —сонячної енергії й вітру. У Криму ми сприятимемо розвитку саме цих чистих джерел, оскільки позиціонуємо нашу республіку як зону відпочинку. До того ж у Кримського півострова найбільший в Україні потенціал для розвитку вітроенергетики. Зауважу: сьогодні цей сектор досить привабливий для інвесторів у зв’язку з ухваленим Законом «Про «зелений» тариф», який забезпечує найоптимальніші в Європі умови й гарантії інвестицій в екологічно чисту енергетику…

Внесок вітроенергетики в електропостачання Криму вже відчутний: завершується монтаж ВЕС у Бахчисарайському, Радянському й Білогірському районах, близькі до реалізації проекти в Ленінському районі. За словами І. Зосимова, програма-мінімум — до 2015 року зробити Крим незалежним від енергосистеми України, а в перспективі керівники республіки бачать його головним у країні експортером електроенергії.

Ліцензії — їхні, турбіни — наші

Київська компанія «Уінденерго», виробник великих вітродвигунів, представила на виставці GreenExpo уже реалізовані й близькі до завершення проекти будівництва ВЕС.

— Ще в 1994 році ми купили ліцензію на американську 100-кіловатну турбіну, — говорить заступник генерального директора компанії Віктор Кононенко. — Після розробки в 1997 році Комплексної програми розвитку вітроенергетики України й  введення спеціального тарифу на електроенергію вдалося налагодити виробництво турбін у НВО «Південмаш». Відтоді виготовлено 774 машини потужністю 100 кіловатів. Можна сказати, що вони майже на 100% українські, бо  всі деталі виготовлялися в нас у країні, імпортували тільки матеріал для лопатей. Зараз турбіни працюють на декількох станціях: Донузлавській ВЕС — 101 вітроелектрогенератор, Мирновській — 160, Тарханкутській — 170, Новоазовській — 211.

Нові перспективи  з’явилися у 2002 році, коли уряд дійшов висновку, що Україні потрібна потужніша й сучасніша вітроелектромашина. «Уінденерго» придбала ліцензію в бельгійської фірми «Турбоуінд» на генератор потужністю 600 кіловатів, що виробляє в середньому 1,5 мільйона кіловатів електроенергії на рік. Уже випущені 22 такі машини, близько 40% деталей у них — українського виробництва.

До речі, 600-кіловатна турбіна коштує за кордоном 3,7 млн євро без ПДВ, українська — приблизно стільки ж, але із ПДВ. Термін окупності машини за «зеленим» тарифом — близько семи років. За великого терміну окупності зацікавленості інвестувати в них не буде. На думку В. Кононенка, побудовані з 100-кіловатних турбін станції так і не набрали проектної потужності — комплектувати їх треба 600-кіловатними генераторами.

Вітряк біля оселі

Крім потужних ВЕС, які займають чималі площі й поставляють енергію в загальну електромережу, в Україні випускаються й працюють малі вітроенергоустановки. Один із вітчизняних виробників цієї продукції — дніпропетровська фірма «Телефан».

— Наша установка «Еней» призначена для забезпечення енергією об’єктів у місцях, де відсутні електричні мережі або ж трапляються перебої в електропостачанні. Це бази відпочинку, фермерські господарства, дачі — говорить директор підприємства кандидат технічних наук Анатолій Цокур. — Особливість установки — вироблення електричного струму частоти 50 Гц, напруги 220 В безпосередньо, без установлення додаткового обладнання — інверторів. Цей струм відразу можна використовувати для живлення побутової техніки.

— Які технічні рішення дозволяють видавати з вітряка струм із такою напругою й частотою?

— Це дві незалежні системи регулювання. Перша — аеродинамічна: за рахунок зміни кута атаки лопатей підтримується стабільна швидкість обертання турбіни  200 обертів на хвилину. Звичайно, цей регулятор не може забезпечувати необхідну стабільність через пориви вітру. Його точність — максимум 30%. Тому паралельно працює інша система — електронна. Мікропроцесор відслідковує частоту обертів, інші параметри й змінює баластове навантаження так, щоб на виході були стабільна напруга й частота. Перша система інтегрована просто в генератор, а друга встановлена в приміщенні, куди входить силовий кабель із вишки. Невеликий блок керування, повністю розроблений фахівцями нашої фірми, дозволяє контролювати процес одержання електроенергії. Конструкція установки оригінальна, усі основні технічні рішення захищені патентами України на винаходи. Захист від буряного вітру автоматичний, за рахунок аеродинамічного гальмування лопатей. Генератор виконаний на постійних супермагнітах, без обмотки збудження. Його корпус установлений на опорно-поворотному механізмі, оснащеному електронним стабілізатором орієнтації й закріпленому на оголовку вежі. Ідея стабілізації також є оригінальною й захищена двома авторськими свідоцтвами.

— Які умови необхідні «Енею», щоб він долучився до роботи? І на що він здатний?

— Стартова швидкість вітру, за якої починається виробництво електроенергії, — 4 м/с, робочий діапазон — 5—25 м/с. До «Енея» можуть підключатися будь-які електроприлади сумарною потужністю до 5 кВт, у тому числі лампи, вентилятори, насоси, нагрівачі, джерела безперебійного живлення (ДБЖ). Останні, до речі, слід застосовувати для підключення точної техніки, такої як комп’ютери. Наш вітроелектрогенератор зручний там, де не треба накопичувати енергію, та й вимоги до напруги не надто жорсткі.

— Не завжди й не скрізь в Україні буває вітер понад 5 метрів на секунду. У яких регіонах країни реальне застосування таких установок?

— Найкращі умови для використання енергії вітру в Криму, Приазов’ї, Миколаївській, Одеській областях, якоюсь мірою в Карпатах. Реально потужність  5 кіловатів забезпечується за швидкості вітру 11 м/с, за меншої потужність генератора становить 1—2 кВт. Для освітлення й підключення телевізора цього цілком достатньо.

— Скільки коштує вітроелектростанція у власному подвір’ї?

— Базовий варіант «Енея» коштуватиме 7,6 тисячі євро. Сюди входить сам вітряк, у тому числі щогла, і блок керування. Розширений варіант — із накопичувальними акумуляторами та інвертором, що перетворює постійний струм на змінний, — коштує вже близько 10 тисяч євро.

Довідка «УТГ»

Пільговий — «зелений» — тариф на електрику уведений у 2009 році. Суть його в тому, що держава платить за «зелену» електроенергію більше, ніж за отриману традиційним способом. Різниця значна, що дозволяє альтернативній енергетиці конкурувати із традиційною, яка ґрунтується на спалюванні вуглеводнів. «Зелений» тариф має кілька градацій залежно від того, на яких підприємствах і якому методі (сонячні батареї, вітродвигуни) отримана електроенергія.

За інформацією департаменту технічної політики Мінпаливенерго, серед 74 країн, що використовують енергію вітру, Україна посідає 37-ме місце. На 1 січня 2010 року сумарна потужність українських ВЕС становила 83,7 МВт, причому майже 60% припадає на АР Крим.