1.4.4. Відновлювальні і нетрадиційні джерела енергії

Природною альтернативою традиційним енергоносіям є відновлювальні і нетрадиційні джерела енергії (НВДЕ), на які у XXI столітті покладають великі надії. Вони є практично невичерпними і екологічно безпечними. До відновлювальних джерел відносять вітроенергетику, гідроенергетику, геотермальні джерела енергії, біоенергетику, сонячну енергію, енергію припливів та енергію хвиль. В свою чергу, нетрадиційними джерелами енергії можуть слугувати електромеханічні генератори, магнітогідродинамічні генератори, радіоізотопні джерела енергії, реактори-розмножувачі та термоядерні реакції, термоелектричні генератори, звалищний газ, вторинні енергетичні ресурси тощо.

Безумовно, освоєння відновлювальних і нетрадиційних джерел енергії потребує значних капіталовкладень. Проте, у зв’язку з обмеженістю традиційних енергетичних ресурсів у світі їх почали використовувати дедалі частіше. Найбурхливіше розвиваються вітроенергетика – в середньому майже 50% приросту щороку, сонячна енергетика – до 33%, геотермальна і водна – понад 8%. Сьогодні 19% виробництва світової енергії забезпечують джерела відновної енергії і 17% – атомна енергетика. Це переважно традиційна велика гідроенергетика, але частка вітру, сонця, малої гідроенергетики та біоенергетики також збільшується. Згідно з програмою розвитку енергетики країн Євросоюзу, вже на 2010 р. європейці мають намір на 50% забезпечувати себе енергією, виробленою з відновлювальних джерел.

У грудні 1997 р. в Кіото на засіданні вищого органу Рамкової конвенції ООН про зміну клімату було прийнято протокол, який, зокрема, передбачає обмежити використання викопних вуглеводнів для виробництва тепла й електроенергії (нині протокол схвалила 181 країна, зокрема й Україна). З огляду на це можна констатувати, що використання відновлювальних джерел енергії стає одним із пріоритетних напрямів розвитку вітчизняної і світової енергетики. Згідно прогнозів Міжнародного енергетичного агентства, до 2020 р. загальна потужність АЕС у світі залишиться на нинішньому рівні (2000 р. – 350 ГВт), а використання відновлювальних джерел енергії може зрости в 1,5 рази.

У більшості країн ЄС НВДЕ стають одним із найважливіших елементів енергетичного балансу. Тут за останні 30 років їх використання зростало в середньому на 2,1% щороку. Якщо термін окупності капіталовкладень у звичайну енергетику становить 8–10 років, саме будівництво ТЕС – 6–8 років, а великих ТЕС і АЕС – 10–12 років, то об'єкти малої енергетики споруджуються за 8–10 місяців, а вкладені кошти окуповуються за 3–4 роки.

Наша держава володіє величезним потенціалом для розвитку альтернативної енергетики. Загальний технічно можливий потенціал НВДЕ України складає близько 78 млн. т у. п. на рік (100%), який за напрямками використання розподіляється таким чином: вітроенергетика – 24,6 млн. т у. п. (31,4%), мала гідроенергетика – 2,24 (2,86), сонячна енергетика – 4,92 (6,29), біоенергетика – 21,2 (27,11), штучні горючі гази та метан шахтних родовищ – 13,2 (16,88), інші напрямки використання джерел енергії (геотермальна енергетика, теплонасосні установки, ріпакова олія, спирти, водоналивні емульсії, техногенні родовища, гумові відходи) – 12,03 млн. т. у. п. (15,38%). За її рахунок, відповідно до Національної енергетичної програми до 2010 р., має бути забезпечено до 10%, а до 2030 р. – 16% енергопостачання країни. Значним резервом економії вуглеводнів є також використання енергоспроможних відходів металургійної, коксохімічної та хімічної промисловості – це штучні та промислові гази, що їх можна використовувати і як хімічну сировину, і як паливо. За даними статистики, лише середньорічний обсяг штучних горючих газів становить 12–13,5 млн. т. у. п.

Вітроенергетика Використовуючи енергію вітру, такі країни як США і Німеччина мають на меті забезпечити до 2030 р. до 25% загального споживання електроенергії, а Данія – до 50%. Зокрема, загальна потужність вітроенергетичних станцій у Німеччині на початок 2003 р. становила 7 млрд. кВт. Потужність вітрових електроустановок, підключених до електричних мереж в деяких країнах, наведена в табл. 1.10.

Розвиток вітроенергетики в Україні обумовлений наявністю значного технічно доступного потенціалу енергії вітру на території країни. Для розміщення вітроенергетичних установок (ВЕУ) можуть використовуватися площі, які не були задіяні у господарстві, пасовища та безлісні ділянки гір, мілководні акваторії штучних та природних водойм, озер, лиманів, заток і морів. Так, в затоці Азовського моря – Сивашу, що має площу акваторії близько 2700 км², є потенційна можливість розмістити до 135 тис. МВт загальної потужності вітроенергетичних станцій (ВЕС). Для спорудження ВЕС може бути використана практично вся площа Азовського моря, а в Чорному морі лише на Одеській балці є можливість розмістити ВЕС установленою потужністю до 20 тис. МВт. З урахуванням ділянок на суші загальний потенціал території, де можуть бути розміщені ВЕС, перевищує нинішнє виробництво електроенергії в Україні.

Найбільші середньорічні швидкості вітру, що перевищують 5 м/с, спостерігаються в приморських районах, південних степах і Донбасі. Ці території, а також гірські райони Карпат і Криму є найбільш перспективними з точки зору використання енергії вітру. Але у гірських районах, які являють собою зону активного вітру, існують деякі обмеження для використання вітрової енергії. Тут повітряні потоки відзначаються сильною турбулентністю, різкою зміною швидкості та напрямку вітру. Для надійної експлуатації ВЕУ у Карпатах, наприклад, вважається придатною лише 1 – 2 % території.

У Комплексній програмі будівництва ВЕС задекларовано, що у 2010 р. потужність вітроагрегатів сягатиме 1,9 млрд. кВт. Пріоритетною територією для використання енергії вітру визнано Крим, насамперед Керченський і Тарханкутський півострови.

Таблиця 1.9. Запаси торфу розвіданих родовищ України, тис. т [10]

Адміністративна область	Кількість родовищ		Запаси на 1.01.2004 р.				Видобуток в 2003 р.
	загалом	в т. ч. ті, що розробляються	загальні	в т. ч. підтверджені	в тому числі ті, що розробляються
					загальні	в тому числі підтверджені
Загалом в Україні	1560	503	1852500	662863	696029	446499	713
В тому числі: Вінницька	47	8	33728	3713	5632	1722	-
Волинська	226	86	372153	160706	236862	131473	206
Житомирська	187	59	83707	31791	26329	15133	31
Івано-Франківська	35	13	13324	5228	6180	5228	20
Київська	51	14	147810	36978	21966	19883	10
Львівська	128	46	200050	67360	83355	60308	86
Полтавська	49	20	69806	27230	34576	17035	1
Рівненська	330	46	361951	135822	67296	55772	207
Сумська	115	53	101456	55511	47040	37418	3
Тернопільська	76	27	102124	26375	34749	15330	25
Херсонська	3	1	2726	1664	516	516	6
Хмельницька	80	30	61519	24214	19485	12955	-
Черкаська	37	12	52127	22346	16940	14978	26
Чернігівська	198	88	250019	63925	95103	58748	92

Таблиця 1.10. Потужність вітрових електроустановок, підключених