Вітер — потужна стихія, яка здавна слугує джерелом енергії для людини. Адже вітер - екологічно чистий, невичерпний, доступний ресурс.
Однозначна перевага вітру як джерела енергії - відсутність шкідливих викидів в атмосферу та забруднення навколишнього середовища в процесі виробництва електроенергії. Водночас, можливості та перспективи вітру досі не досліджені та не використовуються у повній мірі. Хоча сама природа дає нам це відновлювальне джерело в користування.
Вітер на службі у людини
Людство навчилося використовувати силу вітру на свою користь тисячі років тому: від вітрил кораблів, вітряних млинів для перемелювання зерна, систем вітряків для прокачування води та зрошування полів до вітрових турбін для отримання електроенергії.
Ще за 3500 років до н. е. мореплавці використовували силу вітру, щоб плисти під вітрилами. А перси близько 200 року до н. е. почали застосовувати вітряні млини для перемелювання зерна.
В XI столітті в Європі почали поширюватися вітряки, що завозилися купцями та лицарями з хрестових походів. Ці перші млини постійно вдосконалювалися, спочатку голландцями, потім англійцями, і врешті набули конструкції з горизонтальною віссю. Найбільш активно в допромисловій Європі вітряки використовувались у XVІІІ столітті, коли лише в одній Голландії їх було понад сто тисяч. З їх допомогою мололи зерно, качали воду й пиляли дрова. Натомість американці у 20 столітті створили понад 8 мільйонів вітрових установок для водопідняття, призначених у більшості випадків для пасовищ і худоби.
Проте разом із промисловою революцією почався і занепад вітряків, які поступово замінювали на парові двигуни. Адже вони були нездатні конкурувати з дешевим викопним паливом. Тоді людство ще не переймалося глобальним потеплінням та забрудненням навколишнього середовища викидами згорання.
Використовувати енергію вітру для отримання електроенергії люди почали лише у ХІХ столітті після появи електричного генератора. Над вітровими турбінами працювали науковці з Великої Британії та США, однак перші вітрові станції сучасного типу з’явилися у Данії у наприкінці 19 століття.
У старих вітряків лопаті були дерев'яними і могли використовувати близько 7% енергії вітру. Згодом дерев'яні лопаті замінили на лопаті з вигнутого металу, що збільшило ефективність установок вдвічі - до 15 %. Найсучасніший вітряк, збудований у 2023 році китайською компанією Three Gorges Energy має потужність 16 МВт.
Енергія вітру в Україні
Енергію вітру в Україні використовували ще в 19 столітті. У 1917 році число вітряків на території країни становило близько 30 тисяч і вони виробляли до 200 тисяч кіловат енергії в рік.
Перший вітропарк для України розробляв один з засновників космонавтики Юрій Кондратюк ще у 1930-х роках. Він працював над проєктом Кримської вітрової електростанції потужністю 12 МВт, з баштою заввишки 160 м і трилопатевим пропелером діаметром 80 м.
1937 року на горі Ай-Петрі в Криму почалося будівництво фундаменту станції. Однак у 1938 році будівництво зупинили і більше до проєкту не повертались. Радянська влада була зацікавлена у розвитку вугільної промисловості, а не високотехнологічних smart рішень.
Довоєнні перспективи
Другий етап розвитку вітрової енергетики в Україні розпочався у 1996 році. Саме в цьому році запроєктували Новоазовську ВЕС, потужністю 50 МВт у селі Безіменне Донецької області. Запрацювала станція аж через 15 років – у 2011 році.
У 1997 році запрацювала перша ВЕС на території України – Трускавецька, а вже за три роки – у 2000 році – в Україні працювало 134 турбіни. На кінець 2012 року потужність вітроелектростанцій в Україні становила майже 263 МВт, а через сім років – у 2019 році – Україна увійшла до «Гігаватного клубу». Він об’єднує країни, встановлена вітроенергетична потужність яких перевищує 1 000 МВт.
З 2011 року всі ВЕС, введені в експлуатацію в Україні, були побудовані за рахунок приватного фінансування.
Напередодні повномасштабного вторгнення перспективи України у розвитку відновлювальної енергетики були одними із найпривабливіших у світі. За даними агентства Bloomberg, у 2019 році у рейтингу «Climatescope» Україна зайняла 8 місце серед 104 країн світу за інвестиційною привабливістю у питанні розвитку низьковуглецевих джерел енергії та будівництва «зеленої» економіки. Станом на 24 лютого 2022 року загальна встановлена потужність українських вітроелектростанцій (без тимчасово окупованих територій Донбасу і Криму) складала 1.67 ГВт – фактично як два атомні енергоблоки.
Більшість вітрових електростанцій в Україні до війни були розміщені на узбережжях Чорного та Азовського морів, на території Кримських гір, в Одеській, Херсонській та Миколаївській областях. Проте з початком воєнних дій, майже всі вітряні електростанції півдня та сходу України з перших днів опинилися у фронтовій чи окупованій зоні. Тож 80% вітрової генерації було виведено з ладу чи захоплено.
В майбутнє із вітром та Європою
Тим часом рекордні 117 гігават нових вітроенергетичних потужностей було встановлено у світі у 2023 році, що на 50% більше, ніж у 2022 році. Такий показник робить 2023 рік найкращим роком для нових вітрових проектів за всю історію вітрової енергетики. Таким чином з відновлювальних джерел енергії у 2023 році виробили рекордні 30% світової електроенергії завдяки значному зростанню вітрової та сонячної енергетики.
Ще вищі показники демонструє Європейський Союз, який виробляє 44% електроенергії з чистих відновлювальних джерел енергії, найбільше, зокрема, з енергії вітру. Вторгнення в Україну посилило у Європі відчуття нагальності переходу на чисту енергетику і відмови від використання викопного палива. В планах ЄС до 2030 року забезпечити 72% виробництва електроенергії за рахунок відновлюваних джерел.
Найпотужніше вітрова енергетика розвивається в європейських країнах, які демонструють сталий розвиток та можуть похвалитися стійкою економікою і високим рівнем життя населення. Найбільше потужностей вітрової енергетики у 2023 році запустили Німеччина, Нідерланди та Швеція. Кількість діючих вітрових турбін у Німеччині досягла 28 тисяч 700 вітряків.
Водночас окупація та активні обстріли південних регіонів України змусили вітрову енергетику розвиватися на заході України у місцях з високим вітровим потенціалом, зокрема, у Карпатах.
Станом на сьогодні, за словами голови правління Української вітроенергетичної асоціації Андрія Конеченкова, перебувають на різних стадіях девелопменту в Україні 58 проєктів вітропарків загальною потужністю понад 7 ГВт.
Перспективи нашої країни у питанні розвитку вітрової енергетики і далі залишаються доволі хорошими. Адже гірські регіони України мають високу вітроенергетичну потужність. Протягом більше двох років війни в Україні було побудовано 3 нові вітропарки: 114 МВт Тилігульська ВЕС, 60 МВт Дністровська ВЕС і 54,6 МВт Сколівська ВЕС.
Для України, через загрозу постійних обстрілів актуальною є потреба у розвитку відновлюваних джерел енергії і, особливо, вітрової енергетики. Війна в Україні показала, що широкомасштабне використання зеленої енергії – це не лише про боротьбу зі зміною клімату, а, в першу чергу, про енергетичну незалежність та безпеку.