Аналіз стану та тенденції розвитку відновлюваної енергетики в Україні

Abstract

Проведено аналіз приросту нових вітрових і сонячних станцій, відмічено, що він збільшився у сім разів і згідно Енергетичної стратегії України у 2035 році вироблення електроенергії повинно буде складати 25 % від загальної виробки електроенергії в країні. Відновлювані джерела енергії (вітрова та сонячна) при виробництві електроенергії не забезпечують сезонну і добову рівномірність її подачі в енергомережу. При цьому істотно збільшується нерівномірність роботи енергомережі. Так виробництво електроенергії сонячними електростанціями змінюється від максимального, коли сонце в зеніті, до нульового в нічний час після заходу сонця. У зимові дні при наявності хмар виробництво електроенергії знижується в десятки разів у порівнянні з літнім часом. Виробництво електроенергії вітровими електростанціями пов'язано з наявністю вітру і його швидкістю, а також з наявністю місць зі стійкими вітровими потоками. При штилі і вітрі нижче 4–5 м/с вітрові станції практично не виробляють електроенергію, а відсутність акумуляторів великої ємності не дозволяє стійко забезпечувати споживачів електроенергією. Тому при використанні відновлюваних джерел енергії треба мати надійні компенсуючі потужності виробітки електроенергії. Будівництво значної кількості ВЕС та СЕС, які працюють у надзвичайно змінному режимі, як добовому, так і сезонному потребує виконати аналіз їх роботи і на базі цього провести оцінку обсягу необхідних компенсуючих потужностей. При цьому слід враховувати, що робота СЕС не забезпечує виробництво електроенергії в часи піку її використання. Це посилює нерівномірність роботи ОЕС. Тому, компенсуючи потужності повинні мати велику складову пікової, яка не компенсується діючими ГЕС, а будівництво ГАЕС досі не завершено, а також не заплановане в необхідному обсязі в Енергетичній стратегії. Крім того, слід враховувати нерівномірне споживання електроенергії регіонами, що потребує, для зменшення втрат електроенергії в мережах, розглянути раціональне розміщення компенсуючих та пікових потужностей, забезпечення їх паливом в залежності від обраних типів обладнання. При вирішенні цих проблем слід враховувати можливості діючих електростанцій (ТЕС та АЕС), розташованих у різних регіонах, взяти на себе функції часткової компенсації недовиробітку електроенергії ВЕС та СЕС.

An analysis of the growth of new wind and solar stations was carried out, it was noted that it increased sevenfold and according to the Energy Strategy of Ukraine in 2035, electricity generation should be 25 % of the total electricity generation in the country. Renewable energy sources (wind and solar) in the production of electricity do not provide seasonal and daily uniformity of its supply to the grid. This significantly increases the unevenness of the grid. So the production of electricity by solar power plants varies from maximum when the sun is at its zenith, to zero at night after sunset. In the winter days, in the presence of clouds, electricity production is reduced tenfold compared to summertime. Electricity production by wind farms is associated with the presence of wind and its speed, as well as the availability of places with stable wind flows. With a calm and wind below 4–5 m/s, wind farms practically do not produce electricity, and the lack of large-capacity batteries does not allow for stable supply of electricity to consumers. Therefore, when using renewable energy sources, it is necessary to have reliable compensating power generation. The construction of a significant number of wind farms and wind farms that operate in extremely shifts, both daily and seasonal, requires an analysis of their work and on this basis an assessment of the amount of necessary compensating capacities. It should be borne in mind that the work of the SES does not ensure the production of electricity at the peak of its use. This reinforces the uneven operation of the ECO. Therefore, compensating capacities should have a large peak component, which is not compensated by existing hydropower plants, and the construction of a PSPP has not yet been completed, nor has it been planned in the required amount in the Energy Strategy. In addition, it is necessary to take into account the uneven consumption of electricity by regions, which requires reducing rational distribution of compensating and peak capacities and providing them with fuel, depending on the selected equipment types, to reduce electric power losses in the networks. In solving these problems, one should take into account the capabilities of existing power plants (TPPs and nuclear power plants) located in various regions and take on the functions of partial compensation for underproduction of electricity from wind farms and solar power plants.