STATUS, PROBLEMS AND DIRECTIONS OF RESEARCH IN THE FIELD OF WIND ENERGY – ACCORDING TO THE MATERIALS OF THE SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE «RENEWABLE ENERGY AND ENERGY EFFICIENCY IN THE XXI CENTURY» 2023
The purpose of the work is to analyze the current problems of renewable energy, in particular wind energy, based on the results of the materials of the 24th International Scientific and Practical Conference "Renewable Energy and Energy Efficiency in the 21st Century". The abstracts...
Збережено в:
| Дата: | 2023 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine
2023
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/397 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Vidnovluvana energetika |
| Завантажити файл: |  |
Репозитарії
Vidnovluvana energetika| _version_ | 1871103634654101504 |
|---|---|
| author | Kochanievich, V. |
| author_facet | Kochanievich, V. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": " V. Kochanievich",
"institution": "Institute of Renewable Energy NAS of Ukraine, Kyiv, Ukraine."
}
] |
| author_sort | Kochanievich, V. |
| baseUrl_str | https://ve.org.ua/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-18T06:32:18Z |
| description | The purpose of the work is to analyze the current problems of renewable energy, in particular wind energy, based on the results of the materials of the 24th International Scientific and Practical Conference "Renewable Energy and Energy Efficiency in the 21st Century". The abstracts of the reports were considered and the main achievements were ana-lyzed in the following main directions: assessment of the current state of wind energy in Ukraine; assessment of wind po-tential and forecasting of electricity generation by a wind power plant; theoretical studies; condition of wind turbines and means of diagnosing them; electric power equipment of wind turbines; promising and non-traditional wind turbines. The prospects and directions of further research are outlined and it is noted that despite the fact that Ukraine is in a state of war, the development of wind energy in Ukraine took place both in terms of the construction of new wind power plants and further scientific research. |
| doi_str_mv | 10.36296/1819-8058.2023.2(73).46-50 |
| first_indexed | 2025-07-17T11:39:02Z |
| format | Article |
| fulltext |
46
Відновлювана енергетика. №2/2023 | Вітроенергетика
УДК 621.311 https://doi.org/10.36296/1819-8058.2023.2(73)46-50
СТАН, ПРОБЛЕМИ ТА НАПРЯМИ ДОСЛІДЖЕНЬ У ГАЛУЗІ ВІТРОЕНЕРГЕТИКИ –
ЗА МАТЕРІАЛАМИ НАУКОВО-ПРАКТИЧНОЇ КОНФЕРЕНЦІЇ
«ВІДНОВЛЮВАНА ЕНЕРГЕТИКА ТА ЕНЕРГОЕФЕКТИВНІСТЬ У ХХІ СТОЛІТТІ» 2023
Отримано 01 чер. 2023; рекомендовано до публікації 22 чер. 2023
Доступно онлайн 30 чер. 2023
В. П. Коханєвич
Автор для кореспонденції: Володимир Коханевич,
e-mail: info@ive.org.ua
Метою роботи є аналіз актуальних проблем відновлюваної енергетики, зокрема вітроенергетики,
за результатами матеріалів ХXIV Міжнародної науково-практичної конференції «Відновлювана ене-
ргетика та енергоефективність у ХХІ столітті». Розглянуто тези доповідей та проаналізовано ос-
новні досягнення за такими основними напрямами: оцінка сучасного стану вітроенергетики України;
оцінювання вітропотенціалу та прогнозування виробітку електроенергії вітроелектричною уста-
новкою; теоретичні дослідження; стан вітроустановок та засоби їх діагностування; електроенер-
гетичне обладнання вітроустановок; перспективні та нетрадиційні вітроустановки. Окреслено пе-
рспективи та напрями подальших досліджень та заначено, що незважаючи на те, що Україна пере-
буває в стані війни, розвиток вітроенергетики в Україні відбувався як у плані будівництва нових ВЕС,
так і подальших наукових досліджень.
Ключові слова: відновлювані джерела енергії, вітроенергетика, вітростанція, вітроустановка, віт-
роелектрична установка.
STATUS, PROBLEMS AND DIRECTIONS OF RESEARCH IN THE FIELD OF WIND ENERGY –
ACCORDING TO THE MATERIALS OF THE SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE
«RENEWABLE ENERGY AND ENERGY EFFICIENCY IN THE XXI CENTURY» 2023
Received 01 Jun. 2023; accepted 22 Jun. 2023
Available online 30 Jun. 2023
V. Kochanievich
Author for correspondence: Volodymyr Kochanievich,
e-mail: info@ive.org.ua
The purpose of the work is to analyze the current problems of renewable energy, in particular wind energy,
based on the results of the materials of the 24th International Scientific and Practical Conference "Renewable
Energy and Energy Efficiency in the 21st Century". The abstracts of the reports were considered and the main
achievements were ana-lyzed in the following main directions: assessment of the current state of wind energy
in Ukraine; assessment of wind po-tential and forecasting of electricity generation by a wind power plant;
theoretical studies; condition of wind turbines and means of diagnosing them; electric power equipment of wind
turbines; promising and non-traditional wind turbines. The prospects and directions of further research are
outlined and it is noted that despite the fact that Ukraine is in a state of war, the development of wind energy
in Ukraine took place both in terms of the construction of new wind power plants and further scientific research.
Keywords: renewable energy sources, wind energy, wind farm, wind installation, wind electric installation.
Вступ. ХXIV Міжнародна науково-практична конференція
«Відновлювана енергетика та енергоефективність у ХХІ
столітті» [1], що була проведена під егідою Інституту відно-
влюваної енергетики Національної академії наук України
за участю ряду зацікавлених у цій проблематиці наукових
установ та громадських організацій, висвітлила проблеми,
охарактеризувала сучасний стан та визначила перспективні
напрями подальшого використання відновлюваних джерел
канд. техн. наук.
http://orcid.org/0000-0003-0033-1355
Інститут відновлюваної енергетики НАН України,
м. Київ, Україна.
Cand. of Tech. Science.
http://orcid.org/0000-0003-0033-1355
Institute of Renewable Energy NAS of Ukraine, Kyiv,
Ukraine.
47
Відновлювана енергетика. №2/2023 | Вітроенергетика
енергії як в Україні, так і в окремих зарубіжних країнах, що
взяли участь у конференції.
Важливою складовою використання відновлюваних
джерел енергії є галузь вітроенергетики, яка вносить
значну частку при роботі вітроелектростанцій у складі
енергосистем та окремих автономних вітроустановок.
При цьому на конференції розглядалося широке коло
питань, від чисто практичних надбань до окремих тео-
ретичних досліджень.
Завдання статті – огляд доповідей, присвячених питан-
ням у галузі вітроенергетики, окреслення основних на-
прямів робіт, що були проведені в цій галузі, та аналіз
визначених проблем і засобів їх вирішення по кожному
з напрямів.
Як результат було виділено такі основні напрями дослі-
джень:
─ оцінка сучасного стану вітроенергетики України;
─ оцінювання вітропотенціалу та прогнозування виро-
бітку електроенергії вітроелектричною установкою
(ВЕУ);
─ теоретичні дослідження;
─ стан вітроустановок та засоби їх діагностування;
─ електроенергетичне обладнання вітроустановок;
─ перспективні та нетрадиційні вітроустановки.
Оцінка сучасного стану вітроенергетики України. Вітро-
енергетика – галузь, що динамічно розвивається в Україні.
За даними Всесвітньої організації охорони природи
(WWF), на початку 2021 року в Україні було встановлено
736 вітроустановок загальною потужністю понад 1,6 ГВт.
Зважаючи на те, що з 2014 року Україна перебуває в стані
війни, розвиток вітроенергетики в країні відбувався в умо-
вах нестабільності та невизначеності: внаслідок вторг-
нення рф Україна втратила 225,8 МВт потужності, а саме:
138 МВт на окупованих територіях Донецької та Луганської
областей та ще 87,8 МВт на території Кримського півост-
рова. Однак, згідно з даними Української асоціації вітро-
енергетики (УкрВЕА), виробництво електроенергії з вітро-
енергетичних установок збільшилося з 35 млн кВт-год у
2014 році до 287 млн кВт-год у 2020 році [2].
На початку повномасштабного вторгнення рф в Україну
24 лютого 2022 року постало гостре питання щодо збе-
реження цілісності вітроенергетичної галузі. Отже, ста-
ном на 9 березня 2022 року з усіх потужностей вітроелек-
тростанцій (ВЕС), 1673 МВт, роботу продовжували
373 МВт. До того ж 85 % працюючих ВЕС, розміщених на
півдні та південному сході держави, опинилися на оку-
пованих територіях, а частина з них зупинила свою ро-
боту, щоб запобігти руйнуванню, перебуваючи під потен-
ційною небезпекою обстрілів. Наприклад, в 2019 році
почалося будівництво Мирненської ВЕС в Херсонській
області потужністю 163 МВт з використанням 35 вітро-
установок компанії Vestas моделі V-150; три з цих вітро-
установок внаслідок влучення бойових снарядів не мо-
жуть відновити своєї роботи, відповідно втрачено що-
найменше 12,6 МВт. Так само на Херсонщині, по одній
вітротурбіні втратили Новотроїцька та Сиваська ВЕС.
Було припинено роботу найбільшої в Україні Ботієвської
ВЕС (генерувальна потужність 200 МВт), розміщеної в
Мелітопольському районі Запорізької області, через по-
шкодження ліній електропередачі та знеструмлення під-
станції 330 кВ в окупованому Мелітополі [2, 3].
Однак незважаючи на всі вищезгадані обставини розви-
ток вітроенергетики в Україні триває. Торік було вве-
дено в експлуатацію чотири вітропарки: в Херсонській
області перша черга Новотроїцької ВЕС потужністю
43,8 МВт, у Миколаївській – друга черга Причорномор-
ського вітропарку потужністю 3,2 МВт, у Львівській –
ВЕС «Старий Самбір-2» потужністю 20,7 МВт та в Івано-
Франківській – перша ВЕС «Шевченкове-1», що склада-
ється з однієї вітротурбіни потужністю 600 кВт [2]. Наве-
сні 2023 року завершується будівництво першої черги
Тилігульської ВЕС у Миколаївській області потужністю
114 МВт із загальної 565 МВт. Вперше серед країн Схід-
ної Європи встановлено 19 турбін потужністю 6 МВт [3].
Автори вважають [2, 3], що відновлення та подальший
розвиток вітроенергетики може стати важливою скла-
довою стратегії енергетичної безпеки та післявоєнного
розвитку України.
Оцінювання вітропотенціалу та прогнозування виробі-
тку електроенергії вітроелектричною установкою. На
стадії ж техніко-економічного обґрунтування інвести-
ційного проєкту точність та якість довгострокового про-
гнозування виробітку електроенергії вітроелектричною
установкою залишається тим фактором, що може сут-
тєво вплинути на економічні показники проєкту після
його реалізації. Специфіка проблеми полягає в стохасти-
чному характері вітру як енергоносія, відсутності даних
довгострокових спостережень за швидкістю вітру на ви-
соті осі ротора ВЕУ безпосередньо на майданчику ВЕС,
залежності виробітку електроенергії ВЕУ не лише від
властивостей кривої розподілу швидкості вітру на май-
данчику ВЕС і кривої потужності відповідної моделі ВЕУ,
а й від їх взаємної узгодженості. Найчастіше неподалік
будь-якого майданчика ВЕС можна визначити метео-
станцію (МС) з подібним вітровим режимом. Але за да-
ними МС можливо отримати прогноз швидкості вітру не
для майданчика ВЕС, а для майданчика МС. Для отри-
мання прогнозу для майданчика ВЕС необхідно ство-
рити модель перерахунку прогнозу для майданчика МС
у прогноз для майданчика ВЕС. У 80-х роках ХХ століття
в США для цих цілей було запропоновано групу методів,
названих МСР (measure-correlate-predict). Необхідною
умовою застосування методу МСР вважається наявність
високого значення коефіцієнта кореляції між швидкос-
тями вітру на майданчиках МС і ВЕС. У відділі вітроенер-
гетики Інституту відновлюваної енергетики Національ-
ної академії наук України запропоновано удосконалену
версію методу. Ця версія передбачає моделювання не
за стандартним методом МСР – для швидкостей вітру, –
а для попередньо оцінених показників виробітку елек-
троенергії ВЕУ. Дані спостережень за швидкістю вітру
перераховуються на висоту осі ротора за формулою
Хеллмана і далі, із застосуванням моделі характерис-
тики потужності ВЕУ, розраховується прогноз виробітку
електроенергії ВЕУ. Вдосконалена версія методу МСР
була апробована на ВЕУ моделі Vestas V112-3.0 MW з
висотою осі ротора 119 для майданчика ВЕС, що проєк-
тується в Одеській області, й дала кращі результати [4].
Вихідними даними для будь-яких вітроенергетичних роз-
рахунків є інформація про швидкість та напрямок вітру.
Дані моніторингу параметрів вітру для території України
найповніше (і в просторовому, і в часовому вимірах)
представлені в архівах метеорологічних спостережень
державної мережі метеорологічних станцій. Для візуалі-
зації та поглибленого аналізу інформаційного покриття
України джерелами даних про вітер (їх щільності та рів-
номірності) було використано діаграму Г. Вороного.
Вона складається з комірок Вороного, які будуються для
кожного джерела даних і являють собою множини пунк-
тів, для яких відповідне джерело даних є найближчим.
Аналіз комірок Вороного дозволяє уточнити перелік те-
риторій, для яких наявна система метеостанцій є недо-
статньо інформативною; для них необхідно застосувати
методи додаткової верифікації даних [5].
48
Відновлювана енергетика. №2/2023 | Вітроенергетика
Одним з нетрадиційних методів оптимізації розмі-
щення малих ВЕУ є використання 3D-технологій. Цей ме-
тод дає змогу зменшити фінансові витрати на інженерне
проєктування та визначити місця встановлення вітряків
у домогосподарствах Нікопольського району відповідно
до характеристик 3D-моделі вітряка за мапами Глобаль-
ного атласу вітру [6].
У роботі [7] на основі аналізу параметрів 115 існуючих
типів вітроелектричних установок одержана регресійна
модель залежності коефіцієнта використання встанов-
леної потужності (КВВП) ВЕУ від її основних типорозмі-
рів: номінальної потужності генератора та діаметра віт-
рового колеса. Дослідженням встановлено, що криві
потужності вітроелектричних установок добре опису-
ються інтегральним розподілом Вейбула – Гніденка, що
дозволяє визначати КВВП за основними типорозмірами
ВЕУ та відкриває нову можливість її оптимізації за вказа-
ним критерієм.
Наші колеги з Узбекистану зазначають, що в країні
останніми роками приділяють серйозну увагу будівниц-
тву вітрових електростанцій. У співпраці з міжнарод-
ними фінансовими організаціями проведені техніко-
економічні дослідження в сфері широкого викорис-
тання енергії вітру, розроблена «Концепція забезпе-
чення Республіки Узбекистан електроенергією на 2020–
2030 роки». До 2030 року однією з головних цілей було
поставлено будівництво в республіці вітрових електрос-
танцій потужністю 3000 МВт.
Слід зазначити, що показники вітропотенціалу земельних
ділянок, визначених для будівництва вітрових електростан-
цій в Узбекистані, вищі за середні показники існуючих ві-
трових електростанцій у світі. Вітроустановки доцільно ви-
користовувати в регіонах, де швидкість вітру перевищує 8–
10 м/с. До таких гірських районів належать місто Ханабад,
села Богі Шамол, Імам Ота, Ширманбулок, Карнайчі, Діл-
кушод і Ордай. У цих місцях спостерігається вітер на висоті
5–10 м зі швидкістю 8–10 м/с.
У Республіці Узбекистан за сприяння південнокорейсь-
кої компанії Doojin Co. LTD встановлена найбільша в зоні
вітроелектростанція (Ташкентська область) потужністю
750 кВт/год, яка виробляє 12,3 млн кВт/год електроене-
ргії на рік, а отже, буде заощаджено 700 млн м3 приро-
дного газу [8].
Теоретичні дослідження. Надійність і довговічність ро-
боти вітроустановок (ВУ), особливо невеликої потужності,
залежить від систем регулювання обертів та потужності.
Математичні моделі цих систем постійно вдосконалю-
ються в міру розвитку технологічних можливостей вигото-
влення елементів регулятора. Якщо на початку розвитку ві-
троенергетики технологічні можливості дозволяли отри-
мати трапецієвидну форму лопаті без геометричного за-
круту хорди, то в математичних моделях було правомір-
ним допущення, що напрям моменту інерції лопаті збіга-
ється з хордою лопаті. На сьогоднішній день тенденція ви-
готовлення лопаті спрямована на отримання максималь-
ного коефіцієнта використання енергії вітру ротором і від-
повідно максимального наближення реального профілю
лопаті до розрахункового. Тобто в сучасних лопатях вико-
ристовують розширення лопаті від кінця до комеля в ме-
жах від 1:2 до 1:4 і закрут лопаті сягає 30°. В роботах [9, 10]
наведені удосконалені математичні моделі відцентрових
регуляторів для флюгерного й антифлюгерного регулю-
вання, що враховують кут між хордою лопаті та її вектором
моменту інерції.
Питання вибору кількості лопатей в роторі постає й під
час проєктування вітроустановки, але чіткої та однозна-
чної відповіді на це питання в наявних джерелах літера-
тури немає. В роботі [11] проведено аналіз цього пи-
тання на основі таких критеріїв: функціональне призна-
чення ВУ; матеріалоємність та собівартість виготов-
лення комплекту лопатей; величини навантажень; еко-
логічність і візуальний дизайн – та отримано результати:
– для класу тихохідних вітроустановок визначальним є
крутний момент, що забезпечується значною кількістю
лопатей, від 6 до 24;
– для класу швидкохідних вітроустановок визначаль-
ними є оберти ротора, для чого достатньо 1–3 лопатей;
– аналіз кількості лопатей швидкохідних вітроустановок
показав, що критерії ефективності, матеріалоємності та
візуального дизайну віддають перевагу трилопатевим
установкам. Інші критерії не дають чіткої відповіді щодо
кількості лопатей для цього класу вітроустановок.
Вертикально-осьові ВУ сьогодні менш розповсюджені,
ніж горизонтально-осьові. Вітчизняний досвід, та й зару-
біжний, часто негативний у використанні цього типу уста-
новок через їх часті аварії і, відповідно, теоретичні дослі-
дження, спрямовані на їх удосконалення. Авторами в ро-
боті [12] поведено дослідження нестаціонарних процесів
при обтіканні роторів вертикально-осьових вітроустано-
вок на основі рівнянь Нав’є – Стокса та виконано розраху-
нки роторів Дар’є і Савоніуса з різними геометричними
параметрами та кількістю лопатей. Встановлено вплив
чисел Рейнольдса, коефіцієнтів швидкохідності та запов-
нення на енергетичні характеристики роторів.
Стан вітроустановок та засоби їх діагностування. Роз-
міри сучасних вітроустановок мегаватного класу вже пе-
рейшли рубіж у 100 м висоти до осі ротора та його діаме-
тра. Тому ремонт і заміна елементів, які відмовили, є до-
роговартісною процедурою й потребує унікального мон-
тажного обладнання. У зв’язку з цим забезпечення надій-
ності ВЕУ стало критично важливою сферою досліджень.
У роботі [13] проведено детальний аналіз режимів від-
мов і дослідження процесів, пов’язаних з надійністю ВЕУ
як на вітчизняному, так і на зарубіжному ринках. Представ-
лене дослідження включає ретельний огляд режимів
відмов, причин їх виникнення та діагностичних методів
виявлення пошкоджень основного обладнання ВЕУ. На-
ведено компоненти установок з їх орієнтовними вартос-
тями й розподілення за кількістю аварій.
Впровадження онлайн системи моніторингу та оцінки
технічного стану може відіграти значну роль у підви-
щенні загальної надійності ВЕУ, їх економічної ефектив-
ності, а також вплинути на роботу вітроелектричної стан-
ції. В цьому контексті важливими є роботи [14, 15]. Так,
у роботі [14] розглянуто деякі особливості побудови ал-
горитмів функціонування системи вібродіагностики
обертових вузлів генераторів вітроустановок з викорис-
танням імовірнісного підходу та структуру такої системи
вібродіагности, особливості її елементів. Визначено осо-
бливості програмного забезпечення системи вібродіаг-
ностики генераторів вітроустановок. Відповідно, в ро-
боті [15] розглянуто методику опрацювання інформа-
ційних сигналів у системі моніторингу технічного стану
зубчастих пар мультиплікаторів ВЕУ, що ґрунтується на
розкладанні реалізацій сигналів за допомогою методу
сингулярного спектрального аналізу. Роздільний аналіз
циклічних та шумової компонент дає змогу виявляти
нові інформаційні ознаки, які також можуть бути вико-
ристані для прийняття рішень у системах моніторингу
технічного стану ВЕУ.
49
Відновлювана енергетика. №2/2023 | Вітроенергетика
Електроенергетичне обладнання вітроустановок. Ефе-
ктивність роботи ВЕУ залежить від наявного електрое-
нергетичного обладнання. Оскільки швидкість вітру є
величиною, що часто змінюється в широких межах, то
однією з головних вимог до генератора вітроустановки
є ефективна його робота в широкому діапазоні частот
обертання. На думку авторів роботи [16], перспектив-
ним є використання вентильно-індукторних машин як
генераторів (ВІГ) вітроустановок з огляду на їх простішу
й надійнішу конструкцію, ніж у традиційних типів машин
та вищий коефіцієнт корисної дії за тієї ж потужності. Во-
дночас зазначено, що робота ВІГ при змінній частоті
обертання досліджувалась недостатньо. Наведено ре-
зультати розрахункових досліджень роботи вентильно-
індукторних генераторів при змінній частоті обертання
та запропоновано рекомендації щодо вибору оптима-
льного робочого діапазону частот обертання ротора ВІГ.
Робота електрогенераторного обладнання в складі су-
часної ВЕУ характеризується частими пусками, зупин-
ками генераторів, маневреністю за активно-реактивною
потужністю. При зміні навантаження в основних вузлах
машини виникають нерівномірні тепловиділення, що
призводить до їх взаємних переміщень і появи додатко-
вих напружень як у самих елементах різних активних і
конструктивних частин статора, що нагріваються, так і у
місцях їх кріплення. В роботі [17] досліджується вплив
нестаціонарного температурного поля на величини тер-
момеханічних напружень в ізоляції стержня обмотки
статора в процесі зміни навантаження синхронного ге-
нератора потужністю 200 МВт від нуля до номінального
значення з урахуванням різних умов охолодження. До-
слідження проводили чисельно за допомогою методу
кінцевих елементів.
У роботі [18] розглянуті питання аналітичного визна-
чення статичних характеристик генерованої потужності
автономних асинхронних генераторів із самозбуджен-
ням, а також визначення максимальної статичної пере-
вантаженості цих генераторів, що має бути корисним
при розробці систем автоматичного керування їх вихід-
ною напругою у ВЕУ.
Для інтеграції вітрових електростанцій (ВЕС) в електричну
мережу широко використовуються гнучкі системи пере-
дачі змінного струму Flexible AC Transmission Systems
(FACTS) [19]. Система FACTS STATCOM – одна з них. Чис-
ленні дослідження показали, що стабільність у перехід-
ному та усталеному режимах можна підтримати, контро-
люючи напругу в точці підключення ВЕС до мережі. Сис-
тема STATCOM сприяє стабільності напруги шляхом регу-
лювання реактивної потужності. Таким чином, автори ре-
комендують для стабілізації напруги при проєктуванні та
будівництві ВЕС перевагу віддавати системам STATCOM з
найбільшою швидкодією, надійністю та гнучкістю. Цим
всім характеристикам відповідає STATCOM SVC PLUS.
Перспективні та нетрадиційні вітроустановки. Цей на-
прямок завжди викликає певну зацікавленість, оскільки
автори робіт [20, 21] позиціонують їх як інноваційні роз-
робки, що за своїми характеристиками витиснуть класи-
чні швидкохідні лопатеві вітроустановки. Розглянемо
запропоновані авторами розробки.
Вітроустановка (ВУ) англійського винахідника та індуст-
ріального дизайнера Дайсона. Конструкція складається
з двох аеродинамічних профілів. Коли вітер проходить
через них, утворюються області низького і високого
1 Всі посилання починаючи з номера 2 стосуються збірника тез [1].
тиску повітря і проявляється ефект Коанда [20]. Щоб ви-
користати цю корисну вітрову енергію, всередині конс-
трукції турбіни прокладені невидимі оком трубопро-
води, в яких установлені лопатеві вітрогенератори.
Тобто з останньої фрази можна констатувати, що ефек-
тивність всієї системи визначається «лопатевими вітро-
генераторами», а вся конструкція, по суті, є концентра-
тором повітряного потоку, що працює при одному на-
прямку повітряного потоку, або її необхідно орієнтувати
за напрямком повітряного потоку. При цьому автори не
навели основних техніко-економічних характеристик ус-
тановки, а саме: криву потужності, системи регулю-
вання та захисту, габарити, вагу, вартість 1 кВт·год тощо,
для порівняння з діючими установками.
Наступна установка – це установка компанії Vortex
Bladeless [20], що також спроєктувала й виготовила робо-
чий макет принципово нової ВУ. За формою вона нагадує
велику біту для бейсболу, встановлену вертикально на ру-
чку, яка погойдується, коли на неї набігає вітровий потік.
Коли циліндрична структура стоїть на шляху вітрового по-
току, виникає вихрова доріжка Кармана, тобто регулярно
повторювана система завихрень рідини чи газу, що викли-
кає коливання циліндра. Як і в попередньому випадку тех-
ніко-економічні характеристики установки відсутні. Автори
наводять тезу, що основу великих вітряних електростанцій
складуть розробки моделі Gran на 1 МВт. Хотілося б поба-
чити установку величиною з хмарочос, яка коливається
при поривах вітру.
У роботі [18] констатується, що вітроенергетика не є висо-
коефективною, та ще й варто зазначити одну з головних її
проблем – несталість та нерегульованість вітрового по-
току. Саме цю проблему спромігся подолати розробник
ротора Оніпко. З першого погляду на цю конструкцію ви-
дно, що вона за способом перетворення енергії вітрового
потоку є класичним роторним вітряком зі зміненою геоме-
трією лопаті, який працює за рахунок різного аеродинамі-
чного опору лопаті за напрямком повітряного потоку і є
малоефективною. І знову необхідно зауважити, що повні-
стю відсутні техніко-економічні характеристики установки.
Підсумовуючи цей напрямок, можна констатувати, що за-
пропоновані вітроустановки є інноваційними, але що вони
зможуть конкурувати з сучасними – малоймовірно.
Висновки.
1. Розглянуто тези доповідей у розділі вітроенергетики та
визначено основні напрями досліджень за цим розділом.
2. Розглянуто основні проблеми та досягнення за основ-
ними напрямами та оцінено перспективи й можливості
подальшого використання результатів проведених дослі-
джень, зокрема в галузі інноваційних вітроустановок.
3. Незважаючи на те, що Україна перебуває в стані війни, ро-
звиток вітроенергетики в Україні відбувався як в плані буді-
вництва нових ВЕС так і подальших наукових досліджень.
ПОСИЛАННЯ1
1. XXIV Міжнародна науково-практична конференція
«Відновлювана енергетика та енергоефективність у XXI
столітті». Україна. Київ. 18–19 травня 2023 року. За по-
силанням: https://www.ive.org.ua/wp-content/ uploads
/Tezy_Conferencii_2023_13_06.pdf. DOI:
https://doi.org/10.36296/renewable.conf.18-19.05. 2023.
2. Соломахіна Ж. Ю. Стан вітроенергетики України в
умовах повномастабного вторгнення російської фе-
дерації. С. 278–279.1
50
Відновлювана енергетика. №2/2023 | Вітроенергетика
3. Вільчинська Д. В. Вітроенергетичний потенціал Укра-
їни: сучасний стан та перспективи. С. 284–285.
4. Іванченко І. В., Петренко К. В., Кармазін О. О. Довго-
строкове прогнозування виробітку електроенергії ві-
троелектричною установкою на площадці вітроелек-
тричної станції методом mcp (measure-correlate-
predict). С. 251–253.
5. Петренко К. В., Іванченко І. В., Кармазін О. О. Засто-
сування діаграми Вороного для оцінки якості інфор-
маційного покриття території України джерелами
даних про вітер. С. 248–250.
6. Жук В. С., Литвин Л. А. Використання 3d-моделю-
вання як основи для визначення мiсць встановлення
вiтрякiв у Нiкопольському районi. С. 444–445.
7. В. С. Подгуренко, О. М. Гетманець, В. Є. Терехов Ви-
значення коефіцієнта використання встановленої по-
тужності вітроелектричної установки за її основними
типорозмірами. С. 264–265.
8. M. Nosirov, B. Batirov. Prospects of using wind energy
in Uzbekistan. С. 270–271.
9. Головко В.М., Коханєвич В.П., Марченко Н.В., Коханє-
вич В. В. Вплив параметрів лопаті на характеристики
відцентрового регулятора ротора вітроустановки при
флюгерному регулюванні. С. 254–256.
10. Коханєвич В. П., Шихайлов М. О., Марченко Н. В., Ко-
ханєвич В. В. Вплив параметрів лопаті на характери-
стики відцентрового регулятора ротора вітроустано-
вки при антифлюгерному регулюванні. С. 257–258.
11. Коханєвич В. П., Шихайлов М. О., Коханєвич В. В.
Щодо кількості лопатей у роторі вітроустановки.
С. 259–261.
12. Редчиць Д. О., Тарасов С. В., Польовий О. Б., Акіме-
нко О. В., Тучина У. М., Моісеєнко С. В. Чисельне мо-
делювання нестаціонарного обтікання роторів вітро-
енергетичних установок. С. 506–507.
13. Коваленко Я., Рубаненко О. Визначення технічного
стану відновлюваних джерел генерування. С. 280–281.
14. Зварич В. М., Гижко Ю. І., Глазкова О. М., Мислович
М. В., Остапчук Л. Б. Деякі особливості побудови ал-
горитмів функціонування системи вібродіагностики
вузлів вітрогенераторів з використанням імовірніс-
ного підходу. С. 268–269.
15. Готович В. А., Ковтун С. І., Куц Ю. В., Мислович М. В.,
Щербак Л. М. Моніторинг технічного стану редукто-
рних пар вітрогенераторів. С. 266–267.
16. Мазуренко Л. І., Шихненко М. О., Білик О. А. Венти-
льно-індукторні генератори вітроустановок змінної
частоти обертання. С. 272–273.
17. Кучинський К. А. Термомеханічні напруження в об-
мотці статора потужного генератора при зміні нава-
нтаження. С. 262–263.
18. Пушкар М. В. Визначення статичних характеристик
вихідної потужності та максимальної статичної пере-
вантаженості асинхронних генераторів із самозбу-
дженням. С. 282–283.
19. Глушак С. В. Стабілізація напруги вітрових електрос-
танцій за допомогою STATCOM. С. 284–285.
20. Тарасенко М. Г., Козак К. М. Ефективність роботи без-
шумних безлопатевих вітрогенераторів. С. 274–275.
21. Калитюк В. М. Ротор Оніпка: інноваційний вітрогене-
ратор. С. 276–277.
REFERENCE BY [1]
1. Materials of the xxiv international scientific and practi-
cal conference “Renewable energy and energy
efficiency in the XXI century”. May 18–19, 2023, Kyiv.
DOI: https://doi.org/10.36296/renewable.conf.18-
19.05.2023.
2. Zh. Solomakhina. The state of the wind energy industry
of Ukraine in the conditions of a full-scale invasion of
the russian federation. P. 278–279.
3. D. Vilchynska. Wind energy potential of ukraine: current
state and prospects. P. 284–285.
I. Ivanchenko, K. Petrenko, O. Karmazin. Long-term fore-
cast of wind power generation at the wind farm site us-
ing the MCP (Measure-correlate-predict) method. Р.
251–253.
4. K. Petrenko, I. Ivanchenko, O. Karmazin. The application
of the Voronoi diagram to assess the information cover-
age quality of the territory of ukraine by wind data
sources. P. 248–250.
5. V. Zhuk, L. Lytvyn. The use of 3d modeling as a basis for
determining the places of installation of fire
extinguishers in the Nikopol district. P. 444–445.
6. V. Podhurenko, O. Getmanets, V. Terekhov Determina-
tion of the wind turbine capacity factor according to its
main tipesizes. Р. 264–265.
7. M. Nosirov, B. Batirov. Prospects of using wind energy
in Uzbekistan. С. 270–271
8. V. Golovko, V. Kokhanevich, N. Marchenko, V. Kokha-
nevich. Influence of blade parameters on the character-
istics of the central regulator of the rotor of a wind in-
stallation during fluger regulation. Р. 254–256.
9. V. Kokhanevich, M. Shykhailov, N. Marchenko, V. Kokha-
nevich. Influence of blade parameters on the characteris-
tics of the central regulator of the rotor of a wind installa-
tion during anti-fluger regulation. P. 257–258.
10. V. Kokhanevich, M. Shykhailov, V. Kokhanevich. Regard-
ing the number of blades in the rotor of the wind tur-
bine. Р. 259–261.
11. D. Redchyts, S. Tarasov, O. Polevoy, O. Akimenko, U. Tu-
chyna, S. Moiseienko Numerical simulation of unsteady
flow around wind turbine rotors. Р. 506–507.
12. Y. Kovalenko, О. Rubanenko. Determination of the tech-
nical condition of renewable generation sources.
P. 280–281.
13. V. Zvaritch, Yu. Gizhko, O. Glazkova, M. Myslovych, L.
Ostapchuk. Some features of the algorithms of opera-
tion of vibration diagnosis system construction with
probabilistic method application. P. 268–269.
14. V. Hotovych, S. Kovtun, Y. Kuts, M. Myslovych, L.
Shcherbak. Monitoring of the technical condition of re-
duction pairs of wind generators. Р. 266–267.
15. L. Mazurenko, M. Shykhnenko, O. Bilyk. Switched reluc-
tance generators of variable speed wind turbines.
Р. 272–273.
16. K. Kuchynskyi. Thermomechanical stresses in the wind-
ing powerful generator stator when load changes.
Р. 262–263.
17. M. Pushkar. Determination of static output power char-
acteristics and maximum static overload of self-excited
induction generators. Р. 282–283.
18. S.Glushak. Voltage stabilization of wind power plants
using STATCOM. P. 284–285.
19. M. Tarasenko, K. Kozak. The efficiency of silent
bladeless wind generators. Р. 274–275.
20. V. Kalytiuk. Onipko rotor: innovative wind generatorю
Р. 276–277.
https://doi.org/10.36296/renewable.conf.18-19.05.2023
https://doi.org/10.36296/renewable.conf.18-19.05.2023
|
| id | veorgua-article-397 |
| institution | Vidnovluvana energetika |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-07-19T01:11:19Z |
| publishDate | 2023 |
| publisher | Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | veorgua/05/1da94c980752e8e72e28a22a6d495805.pdf |
| spelling | veorgua-article-3972026-07-18T06:32:18Z STATUS, PROBLEMS AND DIRECTIONS OF RESEARCH IN THE FIELD OF WIND ENERGY – ACCORDING TO THE MATERIALS OF THE SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE «RENEWABLE ENERGY AND ENERGY EFFICIENCY IN THE XXI CENTURY» 2023 СТАН, ПРОБЛЕМИ ТА НАПРЯМИ ДОСЛІДЖЕНЬ У ГАЛУЗІ ВІТРОЕНЕРГЕТИКИ – ЗА МАТЕРІАЛАМИ НАУКОВО-ПРАКТИЧНОЇ КОНФЕРЕНЦІЇ «ВІДНОВЛЮВАНА ЕНЕРГЕТИКА ТА ЕНЕРГОЕФЕКТИВНІСТЬ Kochanievich, V. renewable energy sources, wind energy, wind farm, wind installation, wind electric installation. відновлювані джерела енергії, вітроенергетика, вітростанція, вітроустановка, вітроелектрична установка. The purpose of the work is to analyze the current problems of renewable energy, in particular wind energy, based on the results of the materials of the 24th International Scientific and Practical Conference "Renewable Energy and Energy Efficiency in the 21st Century". The abstracts of the reports were considered and the main achievements were ana-lyzed in the following main directions: assessment of the current state of wind energy in Ukraine; assessment of wind po-tential and forecasting of electricity generation by a wind power plant; theoretical studies; condition of wind turbines and means of diagnosing them; electric power equipment of wind turbines; promising and non-traditional wind turbines. The prospects and directions of further research are outlined and it is noted that despite the fact that Ukraine is in a state of war, the development of wind energy in Ukraine took place both in terms of the construction of new wind power plants and further scientific research. Метою роботи є аналіз актуальних проблем відновлюваної енергетики, зокрема вітроенергетики, за результатами матеріалів ХXIV Міжнародної науково-практичної конференції «Відновлювана енергетика та енергоефективність у ХХІ столітті». Розглянуто тези доповідей та проаналізовано основні досягнення за такими основними напрямами: оцінка сучасного стану вітроенергетики України; оцінювання вітропотенціалу та прогнозування виробітку електроенергії вітроелектричною установкою; теоретичні дослідження; стан вітроустановок та засоби їх діагностування; електроенергетичне обладнання вітроустановок; перспективні та нетрадиційні вітроустановки. Окреслено перспективи та напрями подальших досліджень та заначено, що незважаючи на те, що Україна перебуває в стані війни, розвиток вітроенергетики в Україні відбувався як у плані будівництва нових ВЕС, так і подальших наукових досліджень.   Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2023-07-17 Article Article application/pdf https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/397 10.36296/1819-8058.2023.2(73).46-50 Vidnovluvana energetika ; No. 2(73) (2023): Scientific and applied Journal renewable energy ; 46-50 Возобновляемая энергетика; ##issue.no## 2(73) (2023): Scientific and applied Journal renewable energy ; 46-50 Відновлювана енергетика; № 2(73) (2023): Науково-прикладний журнал Відновлювана енергетика; 46-50 2664-8172 1819-8058 10.36296/1819-8058.2023.2(73) uk https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/397/310 Copyright (c) 2023 V. Kochanievich https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |
| spellingShingle | renewable energy sources wind energy wind farm wind installation wind electric installation. Kochanievich, V. STATUS, PROBLEMS AND DIRECTIONS OF RESEARCH IN THE FIELD OF WIND ENERGY – ACCORDING TO THE MATERIALS OF THE SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE «RENEWABLE ENERGY AND ENERGY EFFICIENCY IN THE XXI CENTURY» 2023 |
| title | STATUS, PROBLEMS AND DIRECTIONS OF RESEARCH IN THE FIELD OF WIND ENERGY – ACCORDING TO THE MATERIALS OF THE SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE «RENEWABLE ENERGY AND ENERGY EFFICIENCY IN THE XXI CENTURY» 2023 |
| title_alt | СТАН, ПРОБЛЕМИ ТА НАПРЯМИ ДОСЛІДЖЕНЬ У ГАЛУЗІ ВІТРОЕНЕРГЕТИКИ – ЗА МАТЕРІАЛАМИ НАУКОВО-ПРАКТИЧНОЇ КОНФЕРЕНЦІЇ «ВІДНОВЛЮВАНА ЕНЕРГЕТИКА ТА ЕНЕРГОЕФЕКТИВНІСТЬ |
| title_full | STATUS, PROBLEMS AND DIRECTIONS OF RESEARCH IN THE FIELD OF WIND ENERGY – ACCORDING TO THE MATERIALS OF THE SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE «RENEWABLE ENERGY AND ENERGY EFFICIENCY IN THE XXI CENTURY» 2023 |
| title_fullStr | STATUS, PROBLEMS AND DIRECTIONS OF RESEARCH IN THE FIELD OF WIND ENERGY – ACCORDING TO THE MATERIALS OF THE SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE «RENEWABLE ENERGY AND ENERGY EFFICIENCY IN THE XXI CENTURY» 2023 |
| title_full_unstemmed | STATUS, PROBLEMS AND DIRECTIONS OF RESEARCH IN THE FIELD OF WIND ENERGY – ACCORDING TO THE MATERIALS OF THE SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE «RENEWABLE ENERGY AND ENERGY EFFICIENCY IN THE XXI CENTURY» 2023 |
| title_short | STATUS, PROBLEMS AND DIRECTIONS OF RESEARCH IN THE FIELD OF WIND ENERGY – ACCORDING TO THE MATERIALS OF THE SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE «RENEWABLE ENERGY AND ENERGY EFFICIENCY IN THE XXI CENTURY» 2023 |
| title_sort | status, problems and directions of research in the field of wind energy – according to the materials of the scientific and practical conference «renewable energy and energy efficiency in the xxi century» 2023 |
| topic | renewable energy sources wind energy wind farm wind installation wind electric installation. |
| topic_facet | renewable energy sources wind energy wind farm wind installation wind electric installation. відновлювані джерела енергії вітроенергетика вітростанція вітроустановка вітроелектрична установка. |
| url | https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/397 |
| work_keys_str_mv | AT kochanievichv statusproblemsanddirectionsofresearchinthefieldofwindenergyaccordingtothematerialsofthescientificandpracticalconferencerenewableenergyandenergyefficiencyinthexxicentury2023 AT kochanievichv stanproblemitanaprâmidoslídženʹugaluzívítroenergetikizamateríalaminaukovopraktičnoíkonferencíívídnovlûvanaenergetikataenergoefektivnístʹ |