Гідроенергетика

 

 

 

 

 

 

Україна має значний потенціал використання ресурсів малих річок (головним чином у західних регіонах), що складає майже 28% загального гідропотенціалу всіх рік України.

При використанні гідропотенціалу малих річок України можна досягти значної економії паливно-енергетичних ресурсів, причому розвиток малої гідроенергетики сприятиме децентралізації загальної енергетичної системи, чим вирішить ряд проблем в енергопостачанні віддалених і важкодоступних районів сільської місцевості.

Мікро-, міні- та малі ГЕС можуть стати потужною основою енергозабезпечення для всіх регіонів Західної України, а для деяких районів Закарпатської та Чернівецької областей – джерелом повного енергозабезпечення.

Для вирішення проблем розвитку малої гідроенергетики Україна має достатній науково-технічний потенціал і значний досвід в галузі проектування і розробки конструкцій гідротурбінного обладнання. Українські підприємства мають необхідний виробничий потенціал для оснащення малих ГЕС вітчизняним обладнанням.

Енергія води не забруднює атмосферу. Гідроенергетика становить 8% від загальної встановленої потужності електрогенеруючих об’єктів нашої країни, нові об’єкти можуть потенційно розміщуватись у будь-якому регіоні, який має малі або великі річки. В Україні понад 22 тис. річок, але лише 110 із них довші за 100 км., тому основні ресурси гідроенергетики зосереджені на малих річках. Водночас, внаслідок спорудження гідроенергетичних об’єктів можуть затоплюватися великі ділянки землі, зникати цінні породи риб та втрачатися родючі ґрунти. Тому подальший розвиток гідроенергетики потребує усунення екологічних ризиків.

На сьогодні, потенціал гідроенергетики використовуються на 60%, в основному за рахунок Дніпровського каскаду та інших великих ГЕС. Залишок потенціалу можливо реалізувати за рахунок встановлення нових та відновлення старих потужностей малих ГЕС.

У відповідності до існуючої класифікації до малих гідроелектростанцій (МГЕС) відносять гідроелектростанції потужністю від 1 до 10 МВт, до міні-ГЕС — від 200 до 1000 кВт, до мікроГЕС — не більше 200 кВт.

Станом на 2015 рік в Україні діяло 102 МГЕС із загальною встановленою потужністю близько 80 МВт, якими вироблено у 2015 році 251 млн. кВт∙год. При цьому, слід відзначити, що в 1960-х роках минулого сторіччя в Україні існувало більше 1000 малих ГЕС. Деякі з них є можливість відновити.

Діюча Ладижинська МГЕС 7,5 МВт

Зруйноване приміщення Великосороченської МГЕС, 0,4 МВТ

 

Основним недоліком будівництва МГЕС, особливо на гірських річках, є загроза порушення природного стану екологічної системи, тому необхідно завжди виконувати перевірку екологічних ризиків таких станцій.

Потенціал використання в Україні:

Технічні рішення (Технічні характеристики, обладнання, особливості встановлення та експлуатація, виробники, переваги та недоліки).

Переваги малої гідроенергетики:

  • виробництво електроенергії без використання викопного органічного та ядерного палива;
  • значний термін служби та висока надійність експлуатації;
  • передбачуваність та забезпеченість режимів роботи;
  • висока маневреність і коефіцієнт готовності;
  • можливість повної автоматизації процесу експлуатації;
  • мінімальний вплив на навколишнє середовище при правильному виборі місця розташування та дотримання екологічного законодавства;
  • мінімальний вплив на ландшафт та незначне відчуження земельних ділянок;
  • додаткові можливості для ведення рибного господарства, зрошення, водопостачання.

Ситуація у Європейському Союзі

Сьогодні в експлуатації перебуває понад 800 ГВт гідроенергетичних потужностей з річним обсягом виробництва електроенергії близько 7080 ТВт∙год. За оцінкою Міжнародного енергетичного агентства, 5 % світового потенціалу гідроенергетики реалізуються через МГЕС. Технічний потенціал малої гідроенергетики оцінюється на рівні 150 – 200 ГВт. Економія органічного палива за рахунок використання потенціалу малої гідроенергетики в загальному виробництві енергії на 2020 рік прогнозується в обсязі 69 і 99 млн. т у. п. відповідно для песимістичного й оптимістичного варіантів розвитку світової енергетики. Більша частина неосвоєного потенціалу гідроенергетики знаходиться в Африці, Азії і Латинській Америці.

За даними Міжнародної організації з використання поновлюваної енергії в країнах, що розвиваються (REN21), економічно досяжний потенціал гідроенергії у світі визначено на рівні 7300 ТВт☓год на рік.

До МГЕС у більшості країн ЄС належать гідроенергетичні установки встановленою потужністю до 5 МВт (Австрія, Німеччина, Польща, Іспанія, Франція та ін.). В Італії, Швейцарії та Латвії малими вважають ГЕС з установленою потужністю до 3 МВт, у деяких інших країнах – до 10 МВт (Греція, Ірландія, Португалія, Україна).

Комітет ООН із промислового розвитку до категорії МГЕС відносить гідроелектростанції потужністю до10 МВт.

У США після впровадження заходів щодо стимулювання розвитку малої гідроенергетики, внесено зміни до класифікації потужностей малої гідроенергетики – верхню межу підвищено з 5 до 15 МВт.

Серед країн провідне місце посів Китай (47 ГВт), друге – Японія (4 ГВт), третє – США (3,4 ГВт). П’ятірку лідерів замикали Італія та Бразилія. На початок 2009 року сумарна потужність МГЕС зросла до 85 ГВт, лідером залишився Китай (51 ГВт). У першу п’ятірку увійшли Японія (3,3 ГВт), США (3 ГВт), Італія (2,6 ГВт), Бразилія (1,8 ГВт), Німеччина (1,4 ГВт).

Сектор МГЕС (установки потужністю до 10 МВт) відіграє важливу роль у досягненні цілей, визначених Європейським Союзом до 2020 р. Маючи  численні переваги, цей сектор повинен боротися з реалізацією все більш вимогливого екологічного регулювання, наприклад, Європейською водною рамковою директивою та захистом ділянок, перелічених у мережі Natura 2000, тобто можливості для розширення сектору скоротилися.

У 2012 р. Німеччина знову повернулася на друге місце з результатом 7,2 ТВт за даними AGEE-Stat, Робочої групи Міністерства екології зі статистики відновлюваної енергії, при зростанні на 22,8% і наближенні до рівня 2008 р. Чиста встановлена потужність була суто статистичною, зі скороченням на 8 МВт до рівня 10780 Мвт за рік. Нові та реконструйовані установки в Німеччині мають право на новий пільговий тариф, лише якщо вони відповідають вимогам Федерального закону про управління водними ресурсами. Пільговий тариф складає 0,034-0,127 Євро/кВт×год в залежності від потужності установки та дати її запуску. Як варіант, виробники можуть обрати ринкові ціни плюс знижки для дилерів, при цьому останні підлягають щомісячному перегляду.

Дорожня карта до 2020 р.

Відповідно до Національного плану дій з відновлюваної енергетики (NREAP), за рахунок модернізації існуючих потужностей, відновлення старих малих гідроелектростанцій, будівництва та введення в експлуатацію нових генеруючих потужностей гідроенергетики в Україні можна довести виробництво електроенергії:

  • мікро- та міні-ГЕС - до 130 ГВт☓год у 2020 році (при їх загальній потужності у 55 МВт);
  • малі ГЕС - до 210 ГВт☓год у 2020 році (при їх загальній потужності 95 МВт);
  • великі ГЕС - до 12 950 ГВт☓год у 2020 році (при їх загальній потужності у 5 200 МВт).