METHODOLOGY FOR ASSESSING OF THE WIND ENERGY POTENTIAL OF THE UKRAINE TERRITORY USING GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEMS

A methodology has been developed to assess the geographic and technical potential of installed capacity and average annual electricity generation of wind power plants (WPPs) based on the use of geographic information systems. The proposed approach to determining wind energy potential features an ada...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2024
Автори та афіліації:	K. Petrenko — Institute of Renewable Energy of NAS of Ukraine, Kyiv, Ukraine N. Ausheva — National Technical University of Ukraine «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute», Kyiv, Ukraine O. Kardashov — National Technical University of Ukraine «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute», Kyiv, Ukraine
Ключові слова:	keywords
Автори:	Petrenko , K., Ausheva, N., Kardashov, O.
Формат:	Стаття
Мова:	Українська
Опубліковано:	Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2024
Теми:	wind energy potential geographic potential technical potential wind energy potential assessment methodology.
Онлайн доступ:	https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/489
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Vidnovluvana energetika
Завантажити файл:

Репозитарії

Vidnovluvana energetika

_version_	1871103827799703552
author	Petrenko , K. Ausheva, N. Kardashov, O.
author_facet	Petrenko , K. Ausheva, N. Kardashov, O.
author_institution_txt_mv	[ { "author": "K. Petrenko ", "institution": "Institute of Renewable Energy of NAS of Ukraine, Kyiv, Ukraine " }, { "author": " N. Ausheva", "institution": "National Technical University of Ukraine «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute», Kyiv, Ukraine" }, { "author": " O. Kardashov", "institution": "National Technical University of Ukraine «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute», Kyiv, Ukraine" } ]
author_sort	Petrenko , K.
baseUrl_str	https://ve.org.ua/index.php/journal/oai
collection	OJS
datestamp_date	2026-07-18T06:32:21Z
description	A methodology has been developed to assess the geographic and technical potential of installed capacity and average annual electricity generation of wind power plants (WPPs) based on the use of geographic information systems. The proposed approach to determining wind energy potential features an adaptive calculation algorithm that ensures high accuracy of the results. To validate the methodology, an evaluation of Ukraine's wind energy potential was conducted. The total geographic wind energy potential of Ukraine was determined (1,006 GW - potential of an installed capacity; 1,914 billion kWh/year - potential of an average annual electricity generation potential of WPPs). To calculate the technical potential of installed capacity and average annual electricity generation, the geographic potential was constrained by the capacity factor (CF) for each of the 70 meteorological stations whose data were used to describe the wind regime of Ukraine. The technical potential for installed capacity and average annual electricity generation of WPPs in Ukraine amounts to 726,365 MW and 1,594.749 billion kWh/year with a CF threshold of ≥0.2, and 406,721 MW and 1,040.634 billion kWh/year with a CF threshold of ≥0.25. The results obtained are consistent with estimates from previous studies but demonstrate higher values of wind energy potential. The advantages of the described methodology include its adaptability (the ability to adjust the available area layer in response to new or changing legislative constraints, modify technical parameters of WPPs, and alter restriction criteria for calculating technical potential); reliability of input wind speed data (validated wind speed data from Ukraine's meteorological stations over 10 years were used); objectivity (the methodology avoids reliance on subjective assumptions in its input parameters). The developed methodology can be utilized in the future for rapid and accurate reassessment of Ukraine's wind energy potential in response to changes in regulatory frameworks, technical specifications of WPPs, or wind regime characteristics. Bibl.: 41, Tabl. 2, Fig. 8
doi_str_mv	10.36296/1819-8058.2024.4(79).68-81
first_indexed	2025-07-17T11:39:43Z
format	Article
fulltext	68 Відновлювана енергетика. №4/2024 \|Вітроенергетика УДК 621.311.24 https://doi.org/10.36296/1819-8058.2024.4(79)68-81 МЕТОДИКА ОЦІНКИ ВІТРОЕНЕРГЕТИЧНОГО ПОТЕНЦІАЛУ ТЕРИТОРІЇ УКРАЇНИ З ВИКОРИСТАННЯМ ГЕОІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМ Отримано 02 лист. 2024 р.; рекомендовано до публікації 27 лист. 2024 р. Доступно онлайн 11 груд. 2024 р. Петренко К. В.1, Аушева Н. М.2, Кардашов О. В.3 Автор для кореспонденції: Петренко Катерина, e-mail: KaterynkaPetrenko@gmail.com Розроблено методику для оцінки географічного і технічного потенціалу встановленої потужності та середньорічного виробітку електричної енергії вітрових електричних станцій (ВЕС), що ґрунтується на використанні геоінфор- маційних систем. Запропонований підхід до визначення вітроенергетичного потенціалу вирізняється адаптивним алгоритмом розрахунку, який забезпечує високу точність результатів. Для перевірки достовірності методики було здійснено оцінку вітроенергетичного потенціалу України. Було визначено загальний географічний вітроенергетичний потенціал України (1006 ГВт – потенціал встановленої потужності; 1914 млрд кВт·год/рік – потенціал середньорічного виробітку електричної енергії ВЕС). Для розрахунку технічного потенціалу встановленої потужності та середньорічного ви- робітку електричної енергії ВЕ, географічний потенціал було обмежено за показником коефіцієнта ви- користання номінальної потужності (КВНП) для кожної з 70 метеостанцій, дані яких використовува- лися для опису вітрового режиму території України. Технічний потенціал встановленої потужності та середньорічного виробітку електричної енергії ВЕС для території України становить 726 365 МВт і 1 594 749 млн кВт·год/рік у разі застосування обмеження КНВП≥0,2 і 406 721 МВт та 1 040 634 млн кВт·год/рік при обмеженні КВНП≥0,25. Отримані результати є зіставними з оцінками попередніх до- сліджень, однак показали вищі значення вітроенергетичного потенціалу. Перевагами описаної мето- дики є її адаптивність (можливість внесення змін до шару доступних площ в разі виникнення нових або зміни існуючих законодавчих обмежень, можливість зміни технічних характеристик ВЕУ та критеріїв обмеження для розрахунку технічного потенціалу); надійність вихідних даних швидкості вітру (в ме- тодиці використані попередньо валідовані значення швидкості вітру МС України за 10 років); об'єк- тивність (у методиці відсутні вихідні параметри, які ґрунтуються на суб'єктивних припущеннях). Ро- зроблена методика може бути використана в майбутньому при змінах нормативно-правової бази, технічних параметрів ВЕУ та характеристик вітрового режиму для швидкої та коректної переоцінки вітроенергетичного потенціалу України. Бібл. 41, табл. 2, рис. 8. Ключові слова: вітроенергетичний потенціал, географічний потенціал, технічний потенціал, ме- тодика оцінки вітроенергетичного потенціалу. METHODOLOGY FOR ASSESSING OF THE WIND ENERGY POTENTIAL OF THE UKRAINE TERRITORY USING GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEMS Received Nov. 02, 2024; accepted Nov. 27, 2024 Available online Dec. 11, 2024 Petrenko K.1, Ausheva N.2, Kardashov O.3 Author for correspondence: Petrenko Kateryna, e-mail: KaterynkaPetrenko@gmail.com A methodology has been developed to assess the geographic and technical potential of installed capacity and average annual electricity generation of wind power plants (WPPs) based on the use of geographic information systems. The proposed approach to determining wind energy potential features an adaptive calculation algorithm that ensures high accuracy of the results. To validate the 1 мол. наук. співроб. https://orcid.org/0009-0004-4658-9946 2 д-р техн. наук, проф. https://orcid.org/0000-0003-0816-2971 3 аспірант https://orcid.org/0000-0003-1767-7846 1 Інститут відновлюваної енергетики НАН України, Київ, Україна 2, 3 Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, Україна 1 Junior researcher https://orcid.org/0009-0004-4658-9946 2 Doctor of Technical Sciences., prof. https://orcid.org/0000-0003-0816-2971 3 PhD student https://orcid.org/0000-0003-1767-7846 1 Institute of Renewable Energy of NAS of Ukraine, Kyiv, Ukraine 2, 3 National Technical University of Ukraine «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute», Kyiv, Ukraine 69 Відновлювана енергетика. №4/2024 \|Вітроенергетика methodology, an evaluation of Ukraine's wind energy potential was conducted. The total geographic wind energy potential of Ukraine was determined (1,006 GW - potential of an installed capacity; 1,914 billion kWh/year - potential of an average annual electricity generation potential of WPPs). To calculate the technical potential of installed capacity and average annual electricity generation, the geographic potential was constrained by the capacity factor (CF) for each of the 70 meteorological stations whose data were used to describe the wind regime of Ukraine. The technical potential for installed capacity and average annual electricity generation of WPPs in Ukraine amounts to 726,365 MW and 1,594.749 billion kWh/year with a CF threshold of ≥0.2, and 406,721 MW and 1,040.634 billion kWh/year with a CF threshold of ≥0.25. The results obtained are consistent with estimates from previous studies but demonstrate higher values of wind energy potential. The advantages of the described methodology include its adaptability (the ability to adjust the available area layer in response to new or changing legislative constraints, modify technical parameters of WPPs, and alter restriction criteria for calculating technical potential); reliability of input wind speed data (validated wind speed data from Ukraine's meteorological stations over 10 years were used); objectivity (the methodology avoids reliance on subjective assumptions in its input parameters). The developed methodology can be utilized in the future for rapid and accurate reassessment of Ukraine's wind energy potential in response to changes in regulatory frameworks, technical specifications of WPPs, or wind regime characteristics. Bibl.: 41, Tabl. 2, Fig. 8 Keywords: wind energy potential, geographic potential, technical potential, wind energy potential assessment methodology. Перелік використаних позначень та скорочень ВЕС – вітроелектростанція МС – метеорологічна станція ВЕУ – вітроелектрична установка КВНП – коефіцієнт використання номінальної потужності Вступ Енергетична безпека є однією зі складових національної безпеки будь-якої країни. Залежність енергетики від ви- копних видів палива і необхідності регулярного й безпе- ребійного їх постачання робить її вразливою до сучас- них глобальних викликів. Розвиток відновлюваних джерел енергії, незважаючи на вартість їх впровадження та складнощі у викорис- танні виробленої ними електричної енергії в контексті необхідності балансування енергосистеми, є надзви- чайно важливим кроком на шляху до енергетичної не- залежності України. Заміщення електростанцій, що використовують вико- пне паливо, електростанціями, які працюють на віднов- люваних джерелах енергії, є важливим кроком для про- тидії змінам клімату завдяки зменшенню викидів парникових газів [1]. Одним із найперспективніших від- новлюваних джерел енергії є енергія вітру: згідно з да- ними Міжнародного енергетичного агентства, для дося- гнення нульових викидів парникових газів до 2050 року необхідно збільшити частку встановленої потужності ві- трових електростанцій (ВЕС) у світі з 7 % у 2022 році до 19 % у 2030 році та до 31 % до 2050 року [2]. Таке збіль- шення частки ВЕС потребує ретельної оцінки вітроенер- гетичного потенціалу відповідних територій, що дозво- лить оптимізувати витрати завдяки раціональному вибору місць для розміщення ВЕС з урахуванням техні- чних, економічних та соціальних аспектів [3]. Оцінка загального потенціалу вітроенергетичних ресур- сів як в масштабі континенту чи країни, так і в масштабі області чи громади, є важливим елементом у визна- ченні інвестиційної привабливості того чи іншого регі- ону і може дати попередню відповідь на питання про доцільність та перспективність будівництва ВЕС. За результатами досліджень Zhou Y., 2019 [4] потенціал середньорічного виробітку електричної енергії ВЕС на території України становить 7,42–8,69 ГВт·год/км2. Дос- лідження проводилося на глобальному рівні для оцінки потенціалу вітроенергетичних ресурсів різних регіонів світу. В дослідженні використовувалися дані швидкості вітру реаналізу Climate Forecast System Reanalysis (CFSR), наданого Національним центром екологічного прогно- зування (NCEP). Ці дані мали просторову роздільну зда- тність 0,3125° за широтою / довготою та охоплювали пе- ріод з 1980 до 2009 року. Швидкість вітру на висоті 10 м була перерахована на висоту 80 м за допомогою лога- рифмічного профілю вітру. В аналізі Міжнародного агентства з відновлюваних дже- рел енергії IRENA, 2017 [5] для оцінки потенціалу вітро- енергетичних ресурсів використовувалися дані Global Wind Atlas. Ці дані мали просторову роздільну здатність 1 км. Методика оцінки передбачала визначення досту- пних для розвитку вітрової енергетики площ на основі карти придатності території, яка враховувала швидкість вітру, відстань до електромереж, урбанізованість тери- торії та екологічні обмеження. Аналіз враховував лише ті зони, які отримали індекс придатності понад 60 %. За результатами аналізу, потенціал встановленої потужно- сті ВЕС України становить 320 ГВт, а потенціал середньо- річного виробітку електричної енергії – 858,5 ГВт·год/рік. 70 Відновлювана енергетика. №4/2024 \|Вітроенергетика У дослідженні Макаровського Є., 2012 [6] дані швидко- сті вітру були отримані на підставі багаторічних клімати- чних спостережень, зібраних Гідрометеорологічною службою України. Для розрахунків використовувалися середньорічні значення швидкості вітру, що реєструва- лися на 187 метеостанціях (МС) України за 30 років. Швидкість вітру на висоті 10–12 м була екстрапольована на висоту 75 м за допомогою степеневого закону. Прос- торова обробка даних здійснювалася в середовищі ArcMap. Для вирахування придатних для будівництва ВЕС площ, з розрахунків були вилучені площі та буферні зони таких об’єктів як урбанізовані території, водні об’єкти, ліси, транспортна інфраструктура та землі сіль- ськогосподарського призначення. Загальний технічно досяжний потенціал України згідно з цим дослідженням становить понад 393 ГВт. У роботі Кудрі С.О., 2020 [7] в методиці дослідження за- стосовано географічний підхід до оцінки вітропотенці- алу територій України, який ґрунтується на зонуванні те- риторії відповідно до природних зон (степ, лісостеп, ліси, гори) з урахуванням вітрових і географічних харак- теристик кожної зони. У дослідженні використані бага- торічні дані 40 МС. Цей підхід дозволив не тільки оці- нити потенціал різних регіонів України для будівництва ВЕС, але й виявити нові перспективні території, які ра- ніше вважалися непридатними. Загальний потенціал встановленої потужності для території України було оці- нено в 438 ГВт, а потенціал середньорічного виробітку електричної енергії – 1 189 ГВт·год/рік. Розбіжності в отриманих значеннях потенціалів встано- вленої потужності та середньорічного виробітку елект- ричної енергії ВЕС зумовлені різними підходами до ме- тодики оцінювання основних факторів, які їх визначають. До цих факторів належать: − придатні площі; − джерело інформації про швидкість вітру; − методи інтерполяції даних швидкості вітру; − щільність потужності (кількість та потужність ВЕУ на 1 км2); − обмеження за коефіцієнтом використання номіналь- ної потужності (КВНП). Наприклад, в дослідженні [6] з розрахунків були вилу- чені землі сільськогосподарського призначення, тоді як ВЕУ успішно встановлюють по лісосмугах, що розділя- ють сільськогосподарські угіддя, або і серед полів, оскі- льки вони не потребують значних площ під фундамент, на відміну від сонячних панелей. Виключення цих зе- мель з розрахунків здатне суттєво занизити отримані значення потенціалів. Дослідження IRENA [8] показало, що лише 5 % території України мають 3-4 клас (оптимальні вітри для вітроене- ргетики) за параметром потужності вітрового потоку (420–670 Вт/м2). Водночас у [7] за експертною оцінкою в середньому 6,1 % території України (10 % для степів, 0,7 % для гірських масивів) придатні для ефективного впровадження ВЕС. У [6] цей показник становить 27 %. Використання даних реаналізу для моделювання вітро- вої картини регіону є дуже зручним, оскільки бази даних реаналізу є відкритими, не потребують знання додатко- вих параметрів про вертикальний профіль вітру (пара- метр шорсткості підстильної поверхні α), тому що розра- ховані для висот 10, 50, 100 м. Дані реаналізу широко застосовують для вирішення різноманітних задач у віт- роенергетиці [4, 5, 9–13]. Використання даних реаналізу для територій, на яких ві- дсутні стаціонарні спостереження за швидкістю вітру (наприклад шельфи морів та океанів), є майже безаль- тернативним, оскільки організація таких спостережень коштує дорого і забирає багато часу. Проте дані реана- лізу не є надійним джерелом інформації про вітровий режим. Відповідно до [14], відносна похибка середньо- місячних даних реаналізу порівняно з даними МС коли- вається від 13,95 до 102,27 % . У роботі [15] дослідники дійшли висновку, що дані ре- аналізу показують тенденцію до завищення значень швидкості вітру для МС з низькими швидкостями вітру (˂4 м/с) та дещо занижують значення для територій з сильними вітрами (˃7 м/с). Середня відносна похибка даних реаналізу становила 32,7 %. Саме тому формування бази даних швидкості вітру, ве- рифікація цих даних та розробка методики оцінки вітро- енергетичних ресурсів регіону підбором оптимальних критеріїв для виокремлення доступних і придатних для установки ВЕС площ є складною та багатокомпонент- ною задачею. Метою цієї роботи є розробка адаптивної методики обчислення вітроенергетичного потенціалу території України та визначення цього потенціалу. Матеріали та методи Визначення доступних площ під будівництво ВЕС Для визначення доступних площ під будівництво ВЕС було проаналізовано досвід країн Європейського Союзу та інших розвинених країн світу з метою визначення об- межень, які діють в країнах, де розвиток вітроенерге- тики перебуває на вищому рівні, ніж в Україні [3, 9, 10, 17], та проаналізовано законодавство України [18–26]. Сформовано перелік об’єктів та параметрів буферних зон навколо них, які мають бути виключеними з подаль- ших розрахунків доступних під будівництво ВЕС площ (табл. 1). Планування розмірів буферних зон може здійснюватися за декількома групами вимог: жорсткими критеріями планування та критеріями м’якого планування. Жорсткі критерії планування визначаються законодавством країн, до яких відносять Закони, природоохоронні коде- кси, державні будівельні норми тощо. Критерії м’якого планування в свою чергу визначають ті об’єкти й терито- рії, щодо яких відсутні законодавчі обмеження. У про- цесі планування доступних зон для розміщення ВЕУ за- звичай уникають застосування критеріїв м’якого 71 Відновлювана енергетика. №4/2024 \|Вітроенергетика планування [3]. У межах цієї роботи були застосовані критерії жорсткого планування до визначення розмірів буферних зон обмежувальних ділянок на території України, включно з елементами критеріїв м’якого пла- нування тих ділянок, для яких відсутні обмеження, ви- значені законодавством України. Таблиця 1. Об’єкти, що обмежують доступну територію України для розміщення ВЕУ Table 1. Objects that constrains the available territory of Ukraine for the wind turbines placement Назва об’єкту Мінімальне обмеження Максимальне обмеження Ухили рельєфу, більші за 30° Виключено з подальших розрахунків Абсолютні висоти понад 1900 м Виключено з подальших розрахунків Малі річки, струмки, ставки 25 м 25 м Великі річки, озера, водосховища 100 м 500 м Об’єкти природно-заповідного фонду 50 м 500 м Ліси 0 500 м Торф’яні родовища Виключено з подальших розрахунків Населені пункти 500 м 1 км Автомобільні дороги 0 60 м Залізниці 60 м 500 м Лінії електропередачі 60 м 250 м Аеропорти 15 км 15 км Державний кордон України 5 км 5 км Для визначення площі, придатної для встановлення ВЕУ, необхідна побудова буферних зон навколо приро- дних об’єктів та об’єктів інфраструктури, де встанов- лення ВЕУ заборонене через негативний вплив їхньої роботи на природоохоронні території, соціальну та еко- номічну інфраструктуру. Побудова буферних зон здійснювалася за принципом еквідистантних областей навколо обмежувальної діля- нки, тобто за допомогою побудови контуру рівновід- далених на визначене значення ліній від зовнішнього контуру обмежувальної ділянки. Побудова буферних зон здійснювалося за допомогою програмного забезпечення ArcGIS Pro від компанії ESRI із застосуванням інструменту Buffer [16]. Процес створення буферної зони навколо обмежувальної ділянки склада- ється з проходження за вершинами вхідного полігональ- ного об’єкта, від яких відкладається заданий відступ, утворюючи вихідний полігональний об’єкт (рис. 1). Рис. 1. Процес побудови буферної зони навколо полігонального об’єкта населеного пункту Fig. 1. Buffer zone construction process around a polygon object of the settlement При побудові буферних зон навколо щільно розташова- них об’єктів одного шару виникає перетин вихідних об’єктів між собою. В такому разі застосовується злиття вихідних об’єктів в єдиний просторовий об’єкт [16]. Імпорт вхідних даних було здійснено з відкритих дже- рел, що надають растрові файли, отримані завдяки су- путниковим знімкам поверхні Землі, та полігональні шейп-файли різноманітних груп об’єктів, що визначають необхідні обмежувальні зони. Вхідні дані для ухилів рельєфу та абсолютних висот отри- мано з порталу Earth Explorer [27] у вигляді .tiff-файлів з по- верхнею рельєфу України. Для вхідних даних лісів та торф’яних родовищ був задіяний портал Global Forest Watch [28] та використана інформація у вигляді .tiff-файлів що містять дані супутникового аналізу щільності покриття деревами та торф’яними родовищами території України. Обидва набори даних були відредаговані відповідно до початкових вимог до обмежувальних зон ухилів рельєфу, висот, лісів, торф’яних родовищ та були конвертовані у по- лігональні шейп-файли, що окреслюють обмежувальні зони. Вхідні дані для об’єктів природно-заповідного фонду України було отримано з порталу Protected Planet [29] у ви- гляді набору шейп-файлів, що були об’єднані в єдину об- ласть. Інформацію для водних об’єктів, населених пунктів, автомобільних доріг, залізниць, ліній електропередачі, ае- ропортів, Державного кордону України отримано з відкри- того хмарного середовища ArcGIS Online [30–35] у вигляді набору шейп-файлів. 72 Відновлювана енергетика. №4/2024 \|Вітроенергетика Навколо кожного вхідного полігонального об’єкта об- межувальних зон було побудовано буферні зони згідно з критеріями, наведеними в табл. 1. Результатом моде- лювання буферних зон навколо обмежувальних об’єктів є два шейп-файли, кожен з яких є єдиним просторовим об’єктом, і визначає буферну зону, побудовану згідно з мінімальними та максимальними обмеженнями для обмежувальних зон (рис. 2). Рис. 2. Буферні зони (позначені блакитним) згідно з мінімальними (а) та максимальними обмеженнями (b) Fig. 2. Buffer zones (marked in blue) in accordance with minimum (a) and maximum (b) constraints Для визначення доступної площі для розміщення ВЕУ в межах адміністративних кордонів кожної з областей Ук- раїни за допомогою інструменту Intersect, знайдено пе- ретини полігонів шарів буферних зон та шару адмініст- ративних кордонів областей України [36]. У результаті отримано два шари мінімальних та максимальних буфе- рних зон, розділених на кількість адміністративних об- ластей України. Площу кожної частини розділених буфе- рних зон обчислено за допомогою вбудованого функціоналу програми ArcGIS Pro, використовуючи ін- струмент Calculate Geometry. Для України було обрано географічну координатну систему GCS_Ukraine_2000. Доступну площу в межах кожної з адміністративних об- ластей України знайдено за допомогою інструменту Symmetrical Difference, результатом роботи якого є полі- гональний шар, у який записуються усі області що не пе- ретинаються між шаром розділених буферних зон, та шаром адміністративних кордонів областей України. Останнім етапом обчислення доступної площі було пе- рерахування отриманої вільної площі за допомогою ін- струмента Calculate Geometry в координатній системі ін- струмента Calculate Geometry (рис. 3). Рис. 3. Вільні зони (позначені кольором) для розміщення ВЕУ в межах адміністративних областей України згі- дно з мінімальними (а) та максимальними обмеженнями (b) Fig. 3. Available zones (marked with color) for the placement of wind turbines within the administrative regions of Ukraine in accordance with minimum (a) and maximum (b) constraints Побудова діаграми Вороного Для здійснення поглибленого аналізу рівномірності роз- поділу МС як джерел первинної інформації про швид- кість і напрям вітру по території України було побудовано відповідну діаграму Г. Вороного (полігони Тіссена). Вона складається з комірок Вороного, які будуються для кож- ного джерела даних і являють собою множини точок, для яких відповідне джерело даних є найближчим [37]. (а) (b) (а) (b) 73 Відновлювана енергетика. №4/2024 \|Вітроенергетика Вхідними даними процесу побудови діаграми Вороного є набір координат 70 метеостанцій, дані швидкості вітру яких вважаються валідними [38]. За цими координа- тами будується сітка полігонів, розділяючи територію на комірки. В подальшому робиться припущення, що джерело даних в середині кожної комірки є репрезен- тативним для всієї території комірки. Побудова діаграми Вороного здійснювалася за допомо- гою інструмента Thiessen Polygons (рис. 4). Рис. 4. Діаграма Вороного для території України Fig. 4. Voronyi diagram for the territory of Ukraine Визначення доступної площі для розміщення ВЕУ в межах кордонів комірок Вороного виконано за допомогою утво- рення єдиного шару полігонів об’єднанням шару діаграми Вороного та шару кордонів адміністративних областей Ук- раїни. Шари полігонів буферних зон за мінімальними та максимальними обмеженнями (рис. 3), було розділено за межами об’єднаного шару комірок Вороного (рис. 4) та шару кордонів адміністративних областей України. Резуль- татом розділення є два шари полігонів буферних зон, ко- жен з яких розділений на 171 окремий полігон (рис. 5). Рис. 5. Доступні площі (позначені кольорами) для розміщення ВЕУ в межах комірок Вороного та адміністрати- вних областей України згідно з мінімальними (а) та максимальними обмеженнями (b) Fig. 5. Available areas (marked with colors) for the placement of wind turbines within Voronyi cells and administrative regions of Ukraine in accordance with minimum (a) and maximum (b) constraints (а) (b) 74 Відновлювана енергетика. №4/2024 \|Вітроенергетика Визначення технічного потенціалу вітроенергетич- них ресурсів Відповідно до [39], технічний потенціал вітрової енергії визначається як максимально можливий обсяг електри- чної енергії, якого можна досягти в межах географічного потенціалу, але з урахуванням технічних, екологічних та законодавчих обмежень. Розрахунок технічного потен- ціалу має враховувати такі параметри: • конверсійні втрати – втрати під час перетворення енергії вітру на електроенергію; • особливості вертикального профілю вітру; • схема розташування ВЕУ по території – відстань між ВЕУ для забезпечення їх оптимальної роботи; • технічні параметри ВЕУ – крива потужності, ви- сота турбіни, діаметр ротора; • мережеві втрати – втрати під час передачі елект- роенергії в електромережу. Отже, технічний потенціал є оцінкою реалістичних мож- ливостей виробництва електроенергії, яка враховує всі ключові обмеження та параметри. Для оцінки технічного потенціалу вітроенергетичних ре- сурсів було використано такі параметри: − Залежно від наявності чітко вираженого переважаю- чого напрямку вітру на МС (≥20 % в річному розпо- ділі), було використано такі схеми розстановки ВЕУ (d – діаметр вітроколеса ВЕУ) [40]: • за наявності переважаючого напрямку вітру на МС – 3d X 8d, щільність розстановки 1,59 ВЕУ/км2, щільність потужності 8,89 МВт/км2; • за відсутності переважаючого напрямку вітру на МС – 5d X 6d, щільність розстановки 1,27 ВЕУ/км2, щільність потужності 7,11 МВт/км2. − Параметр моделі вертикального профілю вітру α був розрахований на базі даних реаналізу [41] для висот 10 та 50 м. Цей параметр по території України зміню- ється від 0,1 до 0,28. − КВНП – був розрахований за строковими даними 70 МС України за період 2011–2020 рр. з використан- ням кривої потужності ВЕУ 6 МВт класу з діаметром вітроколеса 162 м та висотою осі ротора 120 м. Для розрахунку технічного потенціалу встановленої по- тужності та середньорічного виробітку ВЕС було про- ведено обмеження територій за показником КВНП при обмеженні КВНП≥0,2 (0,25), тобто МС і відпо- відно комірка Вороного навколо неї вилучалася з по- дальших розрахунків, якщо розрахований КВНП був нижчим, ніж 0,2 (0,25). − Було закладено 15 % на втрати потужності й відпо- відно виробітку (втрати від взаємного вітрового заті- нення, мережеві втрати тощо). Блок-схему методики визначення потенціалів встанов- леної потужності та середньорічного виробітку електри- чної енергії ВЕС представлено на рис. 6. Рис. 6. Блок-схема методики визначення потенціалів встановленої потужності та середньорічного виро- бітку електричної енергії ВЕС Fig. 6. Flowchart of the methodology for determining the potential installed capacity and average annual electricity generation of wind power plants Обчислення потенціалу встановленої потужності ВЕС здійснювалося послідовно для кожної з 25 областей та України в цілому відповідно до (1) та (2) за строковими даними 70 МС за період 2011–2020 рр. , (1) , (2) де і – номер комірки Вороного (і = 1, …, 70); n – номер області (n = 1, …, 25); P – потенціал встановленої потужності, МВт; Pn – потенціал встановленої потужності n-ї області, МВт – площа і-ї комірки Вороного в межах n-ї області, км2; D – щільність розстановки ВЕУ, МВт/км2. 75 Відновлювана енергетика. №4/2024 \|Вітроенергетика Обчислення потенціалу середньорічного виробітку елек- тричної енергії ВЕС здійснювалося послідовно для кожної з 25 областей та України в цілому відповідно до (1) та (2) за строковими даними 70 МС за період 2011–2020 рр. , (3) , (4) де і – номер комірки Вороного (і = 1, …, 70); n – номер області (n = 1, …, 25); – площа і-ї комірки Вороного в межах n-ї області, км2; Е – потенціал виробітку електроенергії ВЕС, млн кВт·год/рік; En – потенціал виробітку електроенергії ВЕС n-ї області, млн кВт·год/рік; Еі – середньорічний виробіток 1 ВЕУ на і-й МС; N – кількість ВЕУ на 1 км2. Результати На першому етапі дослідження було сформовано ка- дастр доступних для будівництва ВЕС площ в межах ко- жної з областей України шляхом виключення об’єктів та їх буферних зон з табл. 1. Відповідно до критеріїв жорс- ткого планування (застосування максимальних обме- жень) частка площ, що становлять географічний потен- ціал території України – 21,9 % (132 372 км2). Після визначення наявності переважаючого напрямку вітру, для кожної з МС та усієї доступної площі відповід- ної комірки Вороного в межах області, було застосовано одну зі схем розстановки ВЕУ (3d X 8d – за наявності пе- реважаючого напрямку вітру на МС та 5d X 6d у разі від- сутності переважаючого напрямку вітру). В результаті були отримані значення географічного по- тенціалу території України: 1 006 ГВт – потенціал встано- вленої потужності ВЕС; 1914 млрд кВт·год/рік – потен- ціал середньорічного виробітку електричної енергії ВЕС. На другому етапі, для визначення технічного потенціалу вітроенергетичних ресурсів, були застосовані обме- ження по КВНП (КВНП≥0,2) – частка доступних площ зменшилася до 14,4 % (95 954 км2), а в разі обмеження КВНП≥0,25 частка доступних площ становила 8,2 % (51 884 км2). Водночас застосування останнього обме- ження зменшило потенціал таких областей, як Сумська і Чернігівська, до 0, а в разі використання обмеження КВНП≥0,2 частка доступних площ у Сумській області ста- новила 1,6 %, а в Чернігівській – 4,9 % (табл. 2). У разі послідовного обмеження доступних під будівни- цтво ВЕС площ за значенням КВНП≥0,25 кількість досту- пних площ зменшується в 1,8 раза порівняно з площами, доступними при обмеженні КВНП≥0,2. Тому, говорячи про потенціал території, вкрай важливо знати закладені критерії та обмеження. Наступним етапом було визначення технічних потенціа- лів вітроенергетичних ресурсів згідно з (1–4) (табл. 2). Таблиця 2. Потенціали доступних площ, встановленої потужності та середньорічного виробітку електричної ене- ргії ВЕС на території України Table 2. Potentials of available areas, installed capacity, and average annual electricity generation of wind power plants in the territory of Ukraine № Область Частка до- ступних площ при КВНП≥0,2, % Потенціал встановленої потужності ВЕС при КВНП≥20 %, МВт Потенціал виро- бітку електрое- нергії ВЕС при КВНП≥20 %, млн кВт·год/рік Частка дос- тупних площ при КВНП≥0,25, % Потенціал встановле- ної потуж- ності ВЕС при КВНП≥0,25, МВт Потенціал виробі- тку електроенергії ВЕС при КВНП≥0,25, млн кВт·год/рік 1 Автономна Рес- публіка Крим 23,0 51 852 115 004 16,3 38 944 91 618 2 Вінницька 13,6 25 687 69 597 10,8 20 410 60 585 3 Волинська 0,5 852 2400 0,5 852 2400 4 Дніпропетров- ська 21,7 49 293 96 352 2,9 6588 20 472 5 Донецька 28,9 61 705 167 692 19,3 43 575 135 575 6 Житомирська 4,1 8742 24 377 4,1 8742 24 377 7 Закарпатська 0,7 812 2762 0,7 812 2762 8 Запорізька 43,5 88 295 172 634 13,5 30 210 68 341 9 Івано-Франків- ська 1,9 2305 4182 0,2 279 808 10 Київська 6,1 12 574 31 565 6,1 12 574 31 565 11 Кіровоград- ська 20,5 35 824 85 444 15,1 26 480 70 196 12 Луганська 6,0 11 353 25 417 6,0 11 353 25 417 13 Львівська 0,2 469 986 0,1 118 401 76 Відновлювана енергетика. №4/2024 \|Вітроенергетика № Область Частка до- ступних площ при КВНП≥0,2, % Потенціал встановленої потужності ВЕС при КВНП≥20 %, МВт Потенціал виро- бітку електрое- нергії ВЕС при КВНП≥20 %, млн кВт·год/рік Частка дос- тупних площ при КВНП≥0,25, % Потенціал встановле- ної потуж- ності ВЕС при КВНП≥0,25, МВт Потенціал виробі- тку електроенергії ВЕС при КВНП≥0,25, млн кВт·год/рік 14 Миколаївська 36,3 68 600 149 416 21,9 41 928 105 440 15 Одеська 24,9 67 681 125 651 7,6 22 620 50 364 16 Полтавська 22,2 45 373 77 815 1,2 2363 4890 17 Рівненська 1,1 1991 5591 1,1 1991 5591 18 Сумська 1,6 2764 4696 0,0 0 0 19 Тернопільська 15,9 19 567 54 030 15,5 18 991 53 070 20 Харківська 24,5 54 801 115 789 10,8 24 207 60 710 21 Херсонська 33,6 70 760 171 113 30,7 64 820 160 655 22 Хмельницька 8,4 15 379 34 148 8,4 15 379 34 148 23 Черкаська 10,6 15 813 31 498 7,2 10 762 23 581 24 Чернівецька 4,0 2882 7931 3,8 2713 7649 25 Чернігівська 4,9 10 990 18 658 0,0 9 19 Загалом 726 365 1 594 749 406 721 1 040 634 Середній від- соток 14,4 8,2 Як показано в табл. 2, застосування двох різних обмежень по КВНП (0,2 та 0,25) призвело до зміни потенціалу встано- вленої потужності ВЕС в 1,8 раза, а потенціалу середньорі- чного виробітку електричної енергії ВЕС – в 1,5 раза. Графічне представлення технічних потенціалів встанов- леної потужності та середньорічного виробітку електри- чної енергії ВЕС при обмеженні КВНП≥0,25 подано на рис. 7 і рис. 8. Рис. 7. Технічний потенціал встановленої потужності ВЕС при обмеженні КВНП≥0,25 Fig. 7. Technical potential of the installed capacity of wind power plants under the constraint of a capacity factor (CF)≥0,25 77 Відновлювана енергетика. №4/2024 \|Вітроенергетика Рис. 8. Технічний потенціал середньорічного виробітку електричної енергії ВЕС при обмеженні КВНП≥0,25 Fig. 8. Technical potential of the average annual electricity generation of wind power plants under the constraint of a capacity factor (CF)≥0,25 Як показано на рис. 7, і рис. 8, найвищі значення вітрое- нергетичного потенціалу спостерігаються в південних регіонах України (Херсонська, Донецька, Миколаївська, Запорізька області та АР Крим), а найнижчі – на півночі (Сумська та Чернігівська області) та на заході (Львівська, Івано-Франківська, Закарпатська та Волинська області). Такий розподіл пояснюється не лише характером роз- поділу середньорічних швидкостей вітру (хоча найвищі швидкості вітру дійсно притаманні саме південним при- морським областям), а й часткою доступних площ під будівництво ВЕС. Тоді як при обмеженні КВНП≥0,25, ча- стка доступних площ в Херсонській області становить 30,7 %, в Сумській та Чернігівській областях цей показ- ник наближається до 0, а в Львівській, Івано-Франківсь- кій, Волинській і Закарпатській областях він становить від 0,1 до 0,7 % (табл. 2). Висновки Під час дослідження було проаналізовано сучасні мето- дики оцінки вітроенергетичного потенціалу території та встановлено причини значної розбіжності в попередніх оцінках вітроенергетичного потенціалу території України. Для оцінки швидкості та напрямку вітру було викорис- тано дані 70 метеорологічних станцій, виміри яких вва- жаються валідними. Територію України, відповідно до географічних коорди- нат МС, було поділено на комірки Вороного. Було зроб- лено припущення, що дані, отримані з джерела всередині кожної комірки, є репрезентативними для всієї площі цієї комірки. Було визначено перелік основних об’єктів, які унемож- ливлюють будівництво ВЕС в своїх межах та у буферних зонах довкола (населені пункти, ліси, болота, території з ухилом понад 30°, автомобільні та залізничні дороги, водні об’єкти, аеропорти, об’єкти природно-заповід- ного фонду тощо). Було проаналізовано світову прак- тику та законодавство України щодо розміру буферних зон навколо вищеперерахованих об’єктів. У середовищі ArcGIS шари з усіма можливими обмеженнями були зведені в один і виключені з загальної площі території України. Було отримано карту доступних для будівництва ВЕС ді- лянок, визначено їх сумарні площі для кожної з облас- тей України та пораховано загальний географічний віт- роенергетичний потенціал України (1006 ГВт – потенціал встановленої потужності ВЕС; 1914 млрд кВт·год/рік – потенціал середньорічного ви- робітку електричної енергії ВЕС). Для розрахунку технічного потенціалу встановленої по- тужності та середньорічного виробітку електричної ене- ргії ВЕС географічний потенціал було обмежено за пока- зником КВНП для кожної МС. Обмеження доступних під будівництво ВЕС площ за показником КВНП≥0,2 пока- зало зменшення потенціалу встановленої потужності ВЕС в 1,4 раза, а потенціалу виробітку – в 1,2 раза порів- няно з географічним потенціалом. Обмеження 78 Відновлювана енергетика. №4/2024 \|Вітроенергетика доступних під будівництво ВЕС площ за показником КВНП≥0,25 призвело до зменшення потенціалу встанов- леної потужності ВЕС в 2,5 раза, а потенціалу виробітку – в 1,8 раза порівняно з географічним потенціалом. Отже, технічний потенціал встановленої потужності та середньорічного виробітку електричної енергії ВЕС для території України становить 726 365 МВт та 1 594 749 млн кВт·год/рік при обмеженні КВНП≥0,2 і 406 721 МВт та 1 040 634 млн кВт·год/рік – при обме- женні КВНП≥0,25. Отримані результати є зіставними з оцінками поперед- ніх досліджень, однак показали найвищі значення віт- роенергетичного потенціалу. Перевагами описаної методики є: − адаптивність – можливість внесення змін до шару доступних площ в разі виникнення нових або зміни існуючих законодавчих обмежень, можливість зміни технічних характеристик ВЕУ та критеріїв обмеження для розрахунку технічного потенціалу; − надійність вихідних даних швидкості вітру – в мето- диці використані попередньо валідовані значення швидкості вітру МС України за 10 років; − об'єктивність – у методиці відсутні вихідні параме- три, які ґрунтуються на суб’єктивних припущеннях. Розроблена методика може бути використана в майбу- тньому при змінах нормативно-правової бази, технічних параметрів ВЕУ та характеристик вітрового режиму для швидкої та коректної переоцінки вітроенергетичного потенціалу України. ПОСИЛАННЯ 1. Olabi A. G., Abdelkareem M. A. Renewable energy and climate change. Renewable and Sustainable Energy Re- views. 2022. Vol. 158. P. 112111. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2022.112111 2. IEA. World Energy Outlook 2023. Paris: IEA, 2023. URL: https://www.iea.org/reports/world-energy-outlook- 2023 (дата звернення: 08.02.2024). 3. McKenna R. et al. High-resolution large-scale onshore wind energy assessments: A review of potential defini- tions, methodologies and future research needs. Re- newable Energy. 2022. Vol. 182. P. 659-684. DOI: https://doi.org/10.1016/j.renene.2021.10.027 4. Zhou Y., Luckow P., Smith S. J. and Clarke L. Evaluation of Global Onshore Wind Energy. Potential and Genera- tion Costs. Environmental Science and Technology, June 2012, 46(14):7857-64, DOI:10.1021/es204706m 5. Cost-competitive renewable power generation: Poten- tial across South East Europe. IRENA. 2017. 124 p. [Електронний ресурс]. URL: https://www.irena.org/- /media/Files/IRENA/Agency/Publication/2017/IRENA_ Cost-competitive_power_potential_SEE_2017.pdf (дата звернення: 03.11.2024). 6. Методика оценки ветрового энергетического потен- циала / Е. Л. Макаровский, В. О. Зиныч. Проблеми охорони навколишнього природного середовища та екологічної безпеки. 2012. Вип. 34. С. 211–228. 7. Кудря С. О., Мхітарян Н. М., Тучинський Б. Г., Рєп- кін О. О., Іванченко І. В., Петренко К. В. Причини і ре- зультати перегляду оцінки потенціалу вітрових елек- тростанцій України. Відновлювана енергетика. 2020. № 1. С. 6–16. https://doi.org/10.36296/1819- 8058.2020.1(60).6-16. 8. ENERGY PROFILE UKRAINE [Електронний ресурс]. URL: https://www.irena.org/-/me- dia/Files/IRENA/Agency/Statistics/statistical_pro- files/europe/ukraine_europe_re_sp.pdf (дата звер- нення: 19.11.2024). 9. Lu X., McElroy M. B., & Kiviluoma J. (2009). Global po- tential for wind-generated electricity. Proceedings of the National Academy of Sciences, 106(27), 10933– 10938. http://doi:10.1073/pnas.0904101106 PNAS July 7, 2009, vol. 106, no. 27, 10933–10938. 10. Elsner P. Continental-scale assessment of the African offshore wind energy potential: Spatial analysis of an under-appreciated renewable energy resource. (2019). Renewable and Sustainable Energy Reviews, 104, 394– 407. http://doi:10.1016/j.rser.2019.01.034 11. Assessment of wind energy potential using reanalysis data: A comparison with mast measurements. Rajat Kanti Samal 2021 [Електронний ресурс]. URL: https://www.sciencedirect.com/science/arti- cle/abs/pii/S095965262102151X (дата звернення: 19.09.2024). 12. Modeling of Ethiopian Wind Power Production Using ERA5 Reanalysis Data Kena Likassa Nefabas,Lennart Söder, Mengesha Mamo, Jon Olauson 2021 [Електронний ресурс]. URL:https://www.mdpi.com/1996-1073/14/9/2573 (дата звернення: 19.09.2024). 13. Estimating wind speed and capacity factors in Mexico using reanalysis data C. F. Morales-Ruvalcaba, O. Ro- driguez-Hernandez, O. Mart´ınez-Alvarado, D.R. Drew, E. Ramos, 2020 [Електронний ресурс]. URL:https://centaur.reading.ac.uk/92440/1/manu- script.pdf (дата звернення: 19.09.2024). 14. Петренко К. В., Кузнєцов М. П., Іванченко І. В., Кар- мазін О. О., Борсук А С. Оцінка можливості викорис- тання даних швидкості вітру, отриманих методом ре- аналізу, для вирішення задач вітроенергетики. Відновлювана енергетика. 2023. № 3. С. 75–85. https://doi.org/10.36296/1819-8058.2023.3(74)75-85 15. Cowin E., Wang Ch., Walsh D. C. Assessing Predictions of Australian Offshore Wind Energy Resources from Re- analysis Datasets. Energies. 2023, 16(8), 3404; https://doi.org/10.3390/en16083404. 16. Advancing the power of geography (2024) ArcGIS Geo- statistical Analyst [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://www.esri.com/en-us/arcgis/prod- ucts/geostatistical-analyst/overview (дата звернення: 19.11.2024). 17. Yildiz S. S. Determining Wind Energy Potential Using Ge- ographic Information System Functions: A Case Study in Balıkesir, Turkey, Sci. 2023, 13(16), 9183; https://doi.org/10.3390/app13169183 18. ВОДНИЙ КОДЕКС УКРАЇНИ [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/213/95- %D0%B2%D1%80#Text (дата звернення: 19.11.2024). 19. Державні санітарні правила планування та забудови населених пунктів [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0379- 96#top (дата звернення: 19.11.2024). 20. Містобудування. Планування і забудова міських і сільських поселень ДБН 360-92. П.7.8. [Електронний ресурс] Режим доступу: https://dreamdim.ua/wp- https://doi.org/10.1016/j.rser.2022.112111 https://www.iea.org/reports/world-energy-outlook-2023 https://www.iea.org/reports/world-energy-outlook-2023 https://doi.org/10.1016/j.renene.2021.10.027 http://dx.doi.org/10.1021/es204706m https://www.irena.org/-/media/Files/IRENA/Agency/Publication/2017/IRENA_Cost-competitive_power_potential_SEE_2017.pdf https://www.irena.org/-/media/Files/IRENA/Agency/Publication/2017/IRENA_Cost-competitive_power_potential_SEE_2017.pdf https://www.irena.org/-/media/Files/IRENA/Agency/Publication/2017/IRENA_Cost-competitive_power_potential_SEE_2017.pdf https://doi.org/10.36296/1819-8058.2020.1(60).6-16 https://doi.org/10.36296/1819-8058.2020.1(60).6-16 https://www.irena.org/-/media/Files/IRENA/Agency/Statistics/statistical_profiles/europe/ukraine_europe_re_sp.pdf https://www.irena.org/-/media/Files/IRENA/Agency/Statistics/statistical_profiles/europe/ukraine_europe_re_sp.pdf https://www.irena.org/-/media/Files/IRENA/Agency/Statistics/statistical_profiles/europe/ukraine_europe_re_sp.pdf http://doi:10.1073/pnas.0904101106 http://doi:10.1016/j.rser.2019.01.034 https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S095965262102151X https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S095965262102151X https://www.mdpi.com/1996-1073/14/9/2573 https://centaur.reading.ac.uk/92440/1/manuscript.pdf https://centaur.reading.ac.uk/92440/1/manuscript.pdf https://doi.org/10.36296/1819-8058.2023.3(74)75-85 https://doi.org/10.3390/en16083404 https://www.esri.com/en-us/arcgis/products/geostatistical-analyst/overview https://www.esri.com/en-us/arcgis/products/geostatistical-analyst/overview https://doi.org/10.3390/app13169183 https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/213/95-%D0%B2%D1%80#Text https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/213/95-%D0%B2%D1%80#Text https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0379-96#top https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0379-96#top https://dreamdim.ua/wp-content/uploads/2018/08/DBN-360-92.pdf 79 Відновлювана енергетика. №4/2024 \|Вітроенергетика content/uploads/2018/08/DBN-360-92.pdf (дата звер- нення: 19.11.2024). 21. Планування та забудова територій ДБН-Б22-12-2019 [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://dreamdim.ua/wp- content/uploads/2019/07/DBN-B22-12-2019.pdf (дата звернення: 19.11.2024). 22. Про затвердження Порядку створення охоронних зон для збереження біорізноманіття у лісах та По- рядку створення охоронних зон для збереження об’єктів Червоної книги України [Електронний ре- сурс] – Режим доступу: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/499-2023- %D0%BF#Text (дата звернення: 19.11.2024). 23. ЛІСОВИЙ КОДЕКС УКРАЇНИ [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/3852-12#Text (дата звернення: 19.11.2024). 24. ЗАКОН УКРАЇНИ Про державний кордон України. Стаття 22 [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/1777-12#Text (дата звернення: 19.11.2024). 25. ЗАКОН УКРАЇНИ Про охорону культурної спадщини. Стаття 14 [Електронний ресурс]– Режим доступу: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/1805-14#Text (дата звернення: 19.11.2024). 26. СЕРТИФІКАЦІЙНІ ВИМОГИ ДО ЦИВІЛЬНИХ АЕРОД- РОМІВ УКРАЇНИ. Наказ Державіаслужби від 17.03.2006 р. № 201 [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://avia.gov.ua/wp- content/uploads/2017/04/Sertifikatsijni-vimogi-do- tsivilnih-aerodromiv.pdf (дата звернення: 19.11.2024). 27. EarthExplorer [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://earthexplorer.usgs.gov (дата звернення: 19.11.2024). 28. GlobalForestWatch. [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://www.globalforestwatch.org/ (дата звернення: 19.11.2024). 29. Protected Planet [Електронний ресурс] – Режим до- ступу: https://www.protectedplanet.net/ (дата звер- нення: 19.11.2024). 30. Esri. "UKR_water_areas_dcw" [Feature Server] [Елек- тронний ресурс] – Режим доступу: https://ser- vices2.arcgis.com/ZOdjAzAQ2B0f85zi/arcgis/rest/ser- vices/UKR_water_areas_dcw/FeatureServer (дата звернення: 19.11.2024). 31. Esri. "Ukrainian_Waterways" [Feature Server]. "gis_osm_waterways_free_1". April 11, 2023 [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://ser- vices5.arcgis.com/SaBe5HMtmnbqSWlu/arcgis/rest/se rvices/Ukrainian_Waterways/FeatureServer (дата звернення: 19.11.2024). 32. Esri. "UKR_COD_AB_2024" [Feature Server]. "ukr_admbnda_adm4_sspe_20240416" [Електронний ресурс] // – Режим доступу: https://services- eu1.arcgis.com/fppoCYaq7HfVFbIV/arcgis/rest/ser- vices/UKR_COD_AB_2024/FeatureServer (дата звер- нення: 19.11.2024). 33. Esri. "Online_Ukraine_Road_Networks_WFL1" [Fea- ture Server]. "Ukranian Roads" [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://services3.arcgis.com/iuN- bZYJOrAYBrPyC/arcgis/rest/ser- vices/Online_Ukraine_Road_Networks_WFL1/Feature- Server (дата звернення: 19.11.2024). 34. Esri. "Ukraine_Map_5th_edit_WFL1" [Feature Server]. "hotosm_ukr_railways_lines" [Електронний ресурс] // – Режим доступу: https://ser- vices1.arcgis.com/0MSEUqKaxRlEPj5g/arcgis/rest/ser- vices/Ukraine_Map_5th_edit_WFL1/FeatureServer (дата звернення: 19.11.2024). 35. Esri. "UKR_National_Boundary" [Feature Server]. "ukr_national" [Електронний ресурс] – Режим до- ступу: https://ser- vices6.arcgis.com/ShS5lxe02g5rZbkL/arcgis/rest/ser- vices/UKR_National_Boundary/FeatureServer (дата звернення: 19.11.2024). 36. Esri. "UKR_COD_AB_2024" [Feature Server]. "ukr_admbnda_adm1_sspe_20240416". [Електрон- ний ресурс] – Режим доступу: https://services- eu1.arcgis.com/fppoCYaq7HfVFbIV/arcgis/rest/ser- vices/UKR_COD_AB_2024/FeatureServer (дата звер- нення: 19.11.2024). 37. Петренко К В., Іванченко І. В., Кармазін О. О. Застосу- вання діаграми Вороного для оцінки якості інформа- ційного покриття території України джерелами да- них про вітер. // Відновлювана енергетика та енергоефективність у XXI столітті: матеріали XXIV міжнародної науково-практичної конференції (Київ, 18–19 травня 2023р.). С. 248–250. 38. Вітроенергетика / За заг. ред. С. О. Кудрі. Київ: Інсти- тут відновлюваної енергетики НАНУ, 2023. 135 с. 39. Estimating the Renewable Energy Potential in Africa A GIS-based approach IRENA (2014) [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://www.irena.org/publications/2014/Aug/Esti- mating-the-Renewable-Energy-Potential-in-Africa-A- GIS-based-approach (дата звернення: 19.11.2024). 40. ГКД 341.003.001.002-2000. Правила проектування ві- трових електрич них станцій / Жовмір М. М., Симо- нов А. С. та ін. Строк перевірки 2004 р. Київ: Мінпа- ливоенерго України, 2001. 52 с. 41. POWER Data Access Viewer. Prediction Of Worldwide Energy Resource [Електронний ресурс] – Режим дос- тупу: https://power.larc.nasa.gov/data-access-viewer/ (дата звернення: 19.11.2024). REFERENCES 1. Olabi A. G., Abdelkareem M. A. Renewable energy and climate change. Renewable and Sustainable Energy Re- views. 2022. Vol. 158. P. 112111. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2022.112111 2. IEA. World Energy Outlook 2023. Paris: IEA, 2023. URL: https://www.iea.org/reports/world-energy-outlook- 2023 (data zvernennia: 08.02.2024). 3. McKenna R. et al. High-resolution large-scale onshore wind energy assessments: A review of potential defini- tions, methodologies and future research needs. Re- newable Energy. 2022. Vol. 182. P. 659–684. DOI: https://doi.org/10.1016/j.renene.2021.10.027 4. Zhou Y., Luckow P., Smith S. J., Clarke L. Evaluation of Global Onshore Wind Energy. Potential and Generation Costs. Environmental Science and Technology, June 2012, 46(14):7857-64, DOI:10.1021/es204706m 5. Cost-competitive renewable power generation: Poten- tial across South East Europe. IRENA. 2017. 124 p. [El- ektronnyi resurs]. URL: https://www.irena.org/-/me- dia/Files/IRENA/Agency/Publication/2017/IRENA_Cost -competitive_power_potential_SEE_2017.pdf (data zvernennia: 03.11.2024). https://dreamdim.ua/wp-content/uploads/2018/08/DBN-360-92.pdf https://dreamdim.ua/wp-content/uploads/2019/07/DBN-B22-12-2019.pdf https://dreamdim.ua/wp-content/uploads/2019/07/DBN-B22-12-2019.pdf https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/499-2023-%D0%BF#Text https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/499-2023-%D0%BF#Text https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/3852-12#Text https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/1777-12#Text https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/1805-14#Text https://avia.gov.ua/wp-content/uploads/2017/04/Sertifikatsijni-vimogi-do-tsivilnih-aerodromiv.pdf https://avia.gov.ua/wp-content/uploads/2017/04/Sertifikatsijni-vimogi-do-tsivilnih-aerodromiv.pdf https://avia.gov.ua/wp-content/uploads/2017/04/Sertifikatsijni-vimogi-do-tsivilnih-aerodromiv.pdf https://earthexplorer.usgs.gov/ https://www.globalforestwatch.org/ https://www.protectedplanet.net/ https://services2.arcgis.com/ZOdjAzAQ2B0f85zi/arcgis/rest/services/UKR_water_areas_dcw/FeatureServer https://services2.arcgis.com/ZOdjAzAQ2B0f85zi/arcgis/rest/services/UKR_water_areas_dcw/FeatureServer https://services2.arcgis.com/ZOdjAzAQ2B0f85zi/arcgis/rest/services/UKR_water_areas_dcw/FeatureServer https://services5.arcgis.com/SaBe5HMtmnbqSWlu/arcgis/rest/services/Ukrainian_Waterways/FeatureServer https://services5.arcgis.com/SaBe5HMtmnbqSWlu/arcgis/rest/services/Ukrainian_Waterways/FeatureServer https://services5.arcgis.com/SaBe5HMtmnbqSWlu/arcgis/rest/services/Ukrainian_Waterways/FeatureServer https://services-eu1.arcgis.com/fppoCYaq7HfVFbIV/arcgis/rest/services/UKR_COD_AB_2024/FeatureServer https://services-eu1.arcgis.com/fppoCYaq7HfVFbIV/arcgis/rest/services/UKR_COD_AB_2024/FeatureServer https://services-eu1.arcgis.com/fppoCYaq7HfVFbIV/arcgis/rest/services/UKR_COD_AB_2024/FeatureServer https://services3.arcgis.com/iuNbZYJOrAYBrPyC/arcgis/rest/services/Online_Ukraine_Road_Networks_WFL1/FeatureServer https://services3.arcgis.com/iuNbZYJOrAYBrPyC/arcgis/rest/services/Online_Ukraine_Road_Networks_WFL1/FeatureServer https://services3.arcgis.com/iuNbZYJOrAYBrPyC/arcgis/rest/services/Online_Ukraine_Road_Networks_WFL1/FeatureServer https://services3.arcgis.com/iuNbZYJOrAYBrPyC/arcgis/rest/services/Online_Ukraine_Road_Networks_WFL1/FeatureServer https://services1.arcgis.com/0MSEUqKaxRlEPj5g/arcgis/rest/services/Ukraine_Map_5th_edit_WFL1/FeatureServer https://services1.arcgis.com/0MSEUqKaxRlEPj5g/arcgis/rest/services/Ukraine_Map_5th_edit_WFL1/FeatureServer https://services1.arcgis.com/0MSEUqKaxRlEPj5g/arcgis/rest/services/Ukraine_Map_5th_edit_WFL1/FeatureServer https://services6.arcgis.com/ShS5lxe02g5rZbkL/arcgis/rest/services/UKR_National_Boundary/FeatureServer https://services6.arcgis.com/ShS5lxe02g5rZbkL/arcgis/rest/services/UKR_National_Boundary/FeatureServer https://services6.arcgis.com/ShS5lxe02g5rZbkL/arcgis/rest/services/UKR_National_Boundary/FeatureServer https://serviceseu1.arcgis.com/fppoCYaq7HfVFbIV/arcgis/rest/services/UKR_COD_AB_2024/FeatureServer https://serviceseu1.arcgis.com/fppoCYaq7HfVFbIV/arcgis/rest/services/UKR_COD_AB_2024/FeatureServer https://serviceseu1.arcgis.com/fppoCYaq7HfVFbIV/arcgis/rest/services/UKR_COD_AB_2024/FeatureServer https://www.irena.org/publications/2014/Aug/Estimating-the-Renewable-Energy-Potential-in-Africa-A-GIS-based-approach https://www.irena.org/publications/2014/Aug/Estimating-the-Renewable-Energy-Potential-in-Africa-A-GIS-based-approach https://www.irena.org/publications/2014/Aug/Estimating-the-Renewable-Energy-Potential-in-Africa-A-GIS-based-approach https://power.larc.nasa.gov/data-access-viewer/ 80 Відновлювана енергетика. №4/2024 \|Вітроенергетика 6. Metodyka otsenky vetrovoho эnerhetycheskoho po- tentsyala / E L. Makarovskyi, V. O. Zynыch. Problemy okhorony navkolyshnoho pryrodnoho seredovyshcha ta ekolohichnoi bezpeky. 2012. Vyp. 34. S. 211–228. 7. Kudria S. O., Mkhitarian N. M., Tuchynskyi B. H., Riepkin O. O., Ivanchenko I. V., Petrenko K. V. Prychyny i rezultaty perehliadu otsinky potentsialu vitrovykh el- ektrostantsii Ukrainy. Vidnovliuvana enerhetyka. 2020. № 1. S. 6–16. https://doi.org/10.36296/1819- 8058.2020.1(60).6-16. 8. ENERGY PROFILE UKRAINE [Elektronnyi resurs]. URL: https://www.irena.org/-/me- dia/Files/IRENA/Agency/Statistics/statistical_pro- files/europe/ukraine_europe_re_sp.pdf (data zvernen- nia: 19.11.2024). 9. Lu X., McElroy M. B., & Kiviluoma J. (2009). Global po- tential for wind-generated electricity. Proceedings of the National Academy of Sciences, 106(27), 10933– 10938. http://doi:10.1073/pnas.0904101106 PNAS July 7, 2009, vol. 106, no. 27, 10933–10938. 10. Elsner P. Continental-scale assessment of the African offshore wind energy potential: Spatial analysis of an under-appreciated renewable energy resource. (2019). Renewable and Sustainable Energy Reviews, 104, 394– 407. http://doi:10.1016/j.rser.2019.01.034 11. Assessment of wind energy potential using reanalysis data: A comparison with mast measurements. Rajat Kanti Samal 2021 [Elektronnyi resurs]. URL: https://www.sciencedirect.com/science/arti- cle/abs/pii/S095965262102151X (data zvernennia: 19.09.2024). 12. Modeling of Ethiopian Wind Power Production Using ERA5 Reanalysis Data Kena Likassa Nefabas,Lennart Söder, Mengesha Mamo, Jon Olauson 2021 [El- ektronnyi resurs]. URL:https://www.mdpi.com/1996- 1073/14/9/2573 (data zvernennia: 19.09.2024). 13. Estimating wind speed and capacity factors in Mexico using reanalysis data /C. F. Morales-Ruvalcaba, O. Ro- driguez-Hernandez, O. Mart´ınez-Alvarado, D. R. Drew, E Ramos. 2020 [Elektronnyi resurs]. URL:https://cen- taur.reading.ac.uk/92440/1/manuscript.pdf (data zvernennia: 19.09.2024). 14. Petrenko K. V., Kuznietsov M. P., Ivanchenko I. V., Karmazin O. O., Borsuk A. S. Otsinka mozhlyvosti vy- korystannia danykh shvydkosti vitru,otrymanykh metodom reanalizu, dlia vyrishennia zadach vitroener- hetykyk. Vidnovliuvana enerhetyka. 2023. № 3. S. 75– 85. https://doi.org/10.36296/1819- 8058.2023.3(74)75-85 15. Cowin E., Wang Ch., Walsh D. C. Assessing Predictions of Australian Offshore Wind Energy Resources from Re- analysis Datasets. Energies. 2023, 16(8), 3404; https://doi.org/10.3390/en16083404. 16. Advancing the power of geography (2024) ArcGIS Geo- statistical Analyst [Elektronnyi resurs] – Rezhym dostupu: https://www.esri.com/en-us/arcgis/prod- ucts/geostatistical-analyst/overview (data zvernennia: 19.11.2024). 17. Yildiz S. S. Determining Wind Energy Potential Using Ge- ographic Information System Functions: A Case Study in Balıkesir, Turkey, Sci. 2023, 13(16), 9183; https://doi.org/10.3390/app13169183 18. VODNYI KODEKS UKRAINY [Elektronnyi resurs] – Rezhym dostupu: https://za- kon.rada.gov.ua/laws/show/213/95- %D0%B2%D1%80#Text (data zvernennia: 19.11.2024). 19. Derzhavni sanitarni pravyla planuvannia ta zabudovy naselenykh punktiv [Elektronnyi resurs] – Rezhym dostupu: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0379- 96#top (data zvernennia: 19.11.2024). 20. Mistobuduvannia. Planuvannia i zabudova miskykh i silskykh poselen DBN 360-92. P.7.8. [Elektronnyi resurs] – Rezhym dostupu: https://dreamdim.ua/wp-con- tent/uploads/2018/08/DBN-360-92.pdf (data zvernen- nia: 19.11.2024). 21. Planuvannia ta zabudova terytorii DBN-B22-12-2019 [Elektronnyi resurs] – Rezhym dostupu: https://dreamdim.ua/wp-content/up- loads/2019/07/DBN-B22-12-2019.pdf (data zvernen- nia: 19.11.2024). 22. Pro zatverdzhennia Poriadku stvorennia okhoronnykh zon dlia zberezhennia bioriznomanittia u lisakh ta Pori- adku stvorennia okhoronnykh zon dlia zberezhennia obiektiv Chervonoi knyhy Ukrainy [Elektronnyi resurs] – Rezhym dostupu: https://za- kon.rada.gov.ua/laws/show/499-2023-%D0%BF#Text (data zvernennia: 19.11.2024). 23. LISOVYI KODEKS UKRAINY [Elektronnyi resurs] – Rezhym dostupu: https://za- kon.rada.gov.ua/laws/show/3852-12#Text (data zvernennia: 19.11.2024). 24. ZAKON UKRAINY Pro derzhavnyi kordon Ukrainy. Stat- tia 22 [Elektronnyi resurs] – Rezhym dostupu: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/1777-12#Text (data zvernennia: 19.11.2024). 25. ZAKON UKRAINY Pro okhoronu kulturnoi spadshchyny. Stattia 14 [Elektronnyi resurs] – Rezhym dostupu: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/1805-14#Text (data zvernennia: 19.11.2024). 26. SERTYFIKATsIINI VYMOHY DO TsYVILNYKh AERO- DROMIV UKRAINY. Nakaz Derzhaviasluzhby vid 17.03.2006 r. № 201 [Elektronnyi resurs] – Rezhym dostupu: https://avia.gov.ua/wp-content/up- loads/2017/04/Sertifikatsijni-vimogi-do-tsivilnih-aero- dromiv.pdf (data zvernennia: 19.11.2024). 27. EarthExplorer [Elektronnyi resurs] – Rezhym dostupu: https://earthexplorer.usgs.gov (data zvernennia: 19.11.2024). 28. GlobalForestWatch. [Elektronnyi resurs] – Rezhym dostupu: https://www.globalforestwatch.org/ (data zvernennia: 19.11.2024). 29. Protected Planet [Elektronnyi resurs] – Rezhym dostupu: https://www.protectedplanet.net/ (data zvernennia: 19.11.2024). 30. Esri. "UKR_water_areas_dcw" [Feature Server] [El- ektronnyi resurs] – Rezhym dostupu: https://ser- vices2.arcgis.com/ZOdjAzAQ2B0f85zi/arcgis/rest/ser- vices/UKR_water_areas_dcw/FeatureServer (data zvernennia: 19.11.2024). 31. Esri. "Ukrainian_Waterways" [Feature Server]. "gis_osm_waterways_free_1". April 11, 2023 [El- ektronnyi resurs] – Rezhym dostupu: https://ser- vices5.arcgis.com/SaBe5HMtmnbqSWlu/arcgis/rest/se rvices/Ukrainian_Waterways/FeatureServer (data zvernennia: 19.11.2024). 32. Esri. "UKR_COD_AB_2024" [Feature Server]. "ukr_ad- mbnda_adm4_sspe_20240416" [Elektronnyi resurs] // – Rezhym dostupu: https://services- eu1.arcgis.com/fppoCYaq7HfVFbIV/arcgis/rest/ser- vices/UKR_COD_AB_2024/FeatureServer (data zvernennia: 19.11.2024). 81 Відновлювана енергетика. №4/2024 \|Вітроенергетика 33. Esri. "Online_Ukraine_Road_Networks_WFL1" [Fea- ture Server]. "Ukranian Roads" [Elektronnyi resurs] – Rezhym dostupu: https://services3.arcgis.com/iuN- bZYJOrAYBrPyC/arcgis/rest/ser- vices/Online_Ukraine_Road_Networks_WFL1/Feature- Server (data zvernennia: 19.11.2024). 34. Esri. "Ukraine_Map_5th_edit_WFL1" [Feature Server]. "hotosm_ukr_railways_lines" [Elektronnyi resurs] – Rezhym dostupu: https://ser- vices1.arcgis.com/0MSEUqKaxRlEPj5g/arcgis/rest/ser- vices/Ukraine_Map_5th_edit_WFL1/FeatureServer (data zvernennia: 19.11.2024). 35. Esri. "UKR_National_Boundary" [Feature Server]. "ukr_national" [Elektronnyi resurs] // – Rezhym dostupu: https://ser- vices6.arcgis.com/ShS5lxe02g5rZbkL/arcgis/rest/ser- vices/UKR_National_Boundary/FeatureServer (data zvernennia: 19.11.2024). 36. Esri. "UKR_COD_AB_2024" [Feature Server]. "ukr_ad- mbnda_adm1_sspe_20240416". [Elektronnyi resurs] – Rezhym dostupu: https://services- eu1.arcgis.com/fppoCYaq7HfVFbIV/arcgis/rest/ser- vices/UKR_COD_AB_2024/FeatureServer (data zvernennia: 19.11.2024). 37. Petrenko K. V., Ivanchenko I. V., Karmazin O. O. Zasto- suvannia diahramy Voronoho dlia otsinky yakosti infor- matsiinoho pokryttia terytorii Ukrainy dzherelamy danykh pro viter // Vidnovliuvana enerhetyka ta en- erhoefektyvnist u XXI stolitti: materialy XXIV mizhnarod- noi naukovo-praktychnoi konferentsii (Kyiv, 18–19 travnia 2023r.). S. 248-250. 38. Vitroenerhetyka / Za zah. red. S. O. Kudri. Kyiv: Instytut vidnovliuvanoi enerhetyky NANU, 2023. 135 s. 39. Estimating the Renewable Energy Potential in Africa A GIS-based approach IRENA (2014) [Elektronnyi resurs] – Rezhym dostupu: https://www.irena.org/publica- tions/2014/Aug/Estimating-the-Renewable-Energy-Po- tential-in-Africa-A-GIS-based-approach (data zvernen- nia: 19.11.2024). 40. HKD 341.003.001.002-2000. Pravyla proektuvannia vitrovykh elektrych nykh stantsii / Zhovmir M. M., Sy- monov A. S. ta inshi. Strok perevirky 2004 r. Kyiv: Minpalyvoenerho Ukrainy, 2001. 52 s. 41. POWER Data Access Viewer. Prediction Of Worldwide Energy Resource [Elektronnyi resurs] – Rezhym dostupu: https://power.larc.nasa.gov/data-access- viewer/ (data zvernennia: 19.11.2024).
id	veorgua-article-489
institution	Vidnovluvana energetika
keywords_txt_mv	keywords
language	Ukrainian
last_indexed	2026-07-19T01:14:23Z
publishDate	2024
publisher	Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine
record_format	ojs
resource_txt_mv	veorgua/aa/2eba91f98b48b0e6cf1c684309a00aaa.pdf
spelling	veorgua-article-4892026-07-18T06:32:21Z METHODOLOGY FOR ASSESSING OF THE WIND ENERGY POTENTIAL OF THE UKRAINE TERRITORY USING GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEMS МЕТОДИКА ОЦІНКИ ВІТРОЕНЕРГЕТИЧНОГО ПОТЕНЦІАЛУ ТЕРИТОРІЇ УКРАЇНИ З ВИКОРИСТАННЯМ ГЕОІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМ Petrenko , K. Ausheva, N. Kardashov, O. wind energy potential, geographic potential, technical potential, wind energy potential assessment methodology. вітроенергетичний потенціал, географічний потенціал, технічний потенціал, методика оцінки вітроенергетичного потенціалу. A methodology has been developed to assess the geographic and technical potential of installed capacity and average annual electricity generation of wind power plants (WPPs) based on the use of geographic information systems. The proposed approach to determining wind energy potential features an adaptive calculation algorithm that ensures high accuracy of the results. To validate the methodology, an evaluation of Ukraine's wind energy potential was conducted. The total geographic wind energy potential of Ukraine was determined (1,006 GW - potential of an installed capacity; 1,914 billion kWh/year - potential of an average annual electricity generation potential of WPPs). To calculate the technical potential of installed capacity and average annual electricity generation, the geographic potential was constrained by the capacity factor (CF) for each of the 70 meteorological stations whose data were used to describe the wind regime of Ukraine. The technical potential for installed capacity and average annual electricity generation of WPPs in Ukraine amounts to 726,365 MW and 1,594.749 billion kWh/year with a CF threshold of ≥0.2, and 406,721 MW and 1,040.634 billion kWh/year with a CF threshold of ≥0.25. The results obtained are consistent with estimates from previous studies but demonstrate higher values of wind energy potential. The advantages of the described methodology include its adaptability (the ability to adjust the available area layer in response to new or changing legislative constraints, modify technical parameters of WPPs, and alter restriction criteria for calculating technical potential); reliability of input wind speed data (validated wind speed data from Ukraine's meteorological stations over 10 years were used); objectivity (the methodology avoids reliance on subjective assumptions in its input parameters). The developed methodology can be utilized in the future for rapid and accurate reassessment of Ukraine's wind energy potential in response to changes in regulatory frameworks, technical specifications of WPPs, or wind regime characteristics. Bibl.: 41, Tabl. 2, Fig. 8 Розроблено методику для оцінки географічного і технічного потенціалу встановленої потужності та середньорічного виробітку електричної енергії вітрових електричних станцій (ВЕС), що ґрунтується на використанні геоінформаційних систем. Запропонований підхід до визначення вітроенергетичного потенціалу вирізняється адаптивним алгоритмом розрахунку, який забезпечує високу точність результатів. Для перевірки достовірності методики було здійснено оцінку вітроенергетичного потенціалу України. Було визначено загальний географічний вітроенергетичний потенціал України (1006 ГВт – потенціал встановленої потужності; 1914 млрд кВт·год/рік – потенціал середньорічного виробітку електричної енергії ВЕС). Для розрахунку технічного потенціалу встановленої потужності та середньорічного виробітку електричної енергії ВЕ, географічний потенціал було обмежено за показником коефіцієнта використання номінальної потужності (КВНП) для кожної з 70 метеостанцій, дані яких використовувалися для опису вітрового режиму території України. Технічний потенціал встановленої потужності та середньорічного виробітку електричної енергії ВЕС для території України становить 726 365 МВт і 1 594 749 млн кВт·год/рік у разі застосування обмеження КНВП≥0,2 і 406 721 МВт та 1 040 634 млн кВт·год/рік при обмеженні КВНП≥0,25. Отримані результати є зіставними з оцінками попередніх досліджень, однак показали вищі значення вітроенергетичного потенціалу. Перевагами описаної методики є її адаптивність (можливість внесення змін до шару доступних площ в разі виникнення нових або зміни існуючих законодавчих обмежень, можливість зміни технічних характеристик ВЕУ та критеріїв обмеження для розрахунку технічного потенціалу); надійність вихідних даних швидкості вітру (в методиці використані попередньо валідовані значення швидкості вітру МС України за 10 років); об'єктивність (у методиці відсутні вихідні параметри, які ґрунтуються на суб'єктивних припущеннях). Розроблена методика може бути використана в майбутньому при змінах нормативно-правової бази, технічних параметрів ВЕУ та характеристик вітрового режиму для швидкої та коректної переоцінки вітроенергетичного потенціалу України. Бібл. 41, табл. 2, рис. 8. Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2024-12-10 Article Article application/pdf https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/489 10.36296/1819-8058.2024.4(79).68-81 Vidnovluvana energetika ; No. 4(79) (2024): Scientific and applied Journal renewable energy ; 68-81 Возобновляемая энергетика; ##issue.no## 4(79) (2024): Scientific and applied Journal renewable energy ; 68-81 Відновлювана енергетика; № 4(79) (2024): Науково-прикладний журнал Відновлювана енергетика; 68-81 2664-8172 1819-8058 10.36296/1819-8058.2024.4(79) uk https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/489/398 Copyright (c) 2024 K. Petrenko , N. Ausheva, O. Kardashov https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0
spellingShingle	wind energy potential geographic potential technical potential wind energy potential assessment methodology. Petrenko , K. Ausheva, N. Kardashov, O. METHODOLOGY FOR ASSESSING OF THE WIND ENERGY POTENTIAL OF THE UKRAINE TERRITORY USING GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEMS
title	METHODOLOGY FOR ASSESSING OF THE WIND ENERGY POTENTIAL OF THE UKRAINE TERRITORY USING GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEMS
title_alt	МЕТОДИКА ОЦІНКИ ВІТРОЕНЕРГЕТИЧНОГО ПОТЕНЦІАЛУ ТЕРИТОРІЇ УКРАЇНИ З ВИКОРИСТАННЯМ ГЕОІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМ
title_full	METHODOLOGY FOR ASSESSING OF THE WIND ENERGY POTENTIAL OF THE UKRAINE TERRITORY USING GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEMS
title_fullStr	METHODOLOGY FOR ASSESSING OF THE WIND ENERGY POTENTIAL OF THE UKRAINE TERRITORY USING GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEMS
title_full_unstemmed	METHODOLOGY FOR ASSESSING OF THE WIND ENERGY POTENTIAL OF THE UKRAINE TERRITORY USING GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEMS
title_short	METHODOLOGY FOR ASSESSING OF THE WIND ENERGY POTENTIAL OF THE UKRAINE TERRITORY USING GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEMS
title_sort	methodology for assessing of the wind energy potential of the ukraine territory using geographic information systems
topic	wind energy potential geographic potential technical potential wind energy potential assessment methodology.
topic_facet	wind energy potential geographic potential technical potential wind energy potential assessment methodology. вітроенергетичний потенціал географічний потенціал технічний потенціал методика оцінки вітроенергетичного потенціалу.
url	https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/489
work_keys_str_mv	AT petrenkok methodologyforassessingofthewindenergypotentialoftheukraineterritoryusinggeographicinformationsystems AT aushevan methodologyforassessingofthewindenergypotentialoftheukraineterritoryusinggeographicinformationsystems AT kardashovo methodologyforassessingofthewindenergypotentialoftheukraineterritoryusinggeographicinformationsystems AT petrenkok metodikaocínkivítroenergetičnogopotencíaluteritorííukraínizvikoristannâmgeoínformacíjnihsistem AT aushevan metodikaocínkivítroenergetičnogopotencíaluteritorííukraínizvikoristannâmgeoínformacíjnihsistem AT kardashovo metodikaocínkivítroenergetičnogopotencíaluteritorííukraínizvikoristannâmgeoínformacíjnihsistem

METHODOLOGY FOR ASSESSING OF THE WIND ENERGY POTENTIAL OF THE UKRAINE TERRITORY USING GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEMS

Репозитарії

Схожі ресурси