Інститут відновлюваної енергетики НАН України

Одним із найбільш перспективних і динамічних напрямів розвитку світової енергетики в даний час є використання енергії відновлюваних джерел (ВДЕ), що знімає ряд проблем, пов'язаних із вичерпанням органічних енергоресурсів та вимогами екологічної безпеки.

Останніми роками в світі та в Європі відношення до відновлюваної енергетики докорінно змінилось. Відновлювана енергетика дозволяє ефективно вирішувати основні проблеми, що існують для інших видів генерації обмеженість енерго-ресурсів, залежність від їх постачальників, навантаження на довкілля. Значний науково-технічний прогрес у даній галузі забезпечив суттєве і стале зменшення собівартості електроенергії, а для деяких напрямів відновлюваної енергетики собівартість стала зіставною і навіть нижчою собівартості електроенергії, отриманої традиційними технологіями генерації.
Стратегія розвитку світової енергетики на найближчі 50 років прогнозує, що вже у 2020 р. 20% електроенергії буде вироблятись з ВДЕ, у 2040 р. 50%, а наприкінці ХХІ століття частка НВДЕ може перевищити 85%. Європейським спів-товариством на 2020 рік заплановано збільшення частки відновлюваних джерел енергії в первинному споживанні енергії до 20%, біопалива - до 10%. Згідно вимог ЄС, частка відновлюваних джерел енергії у національному енерговиробництві країн, що прагнуть до вступу в співтовариство, повинна становити не менше 6%, або з врахуванням великої гідроенергетики - не менше 12%.

Для України розвиток відновлюваної енергетики є одним із першочергових завдань для підвищення енергетичної і екологічної безпеки держави. Досить швидким темпам цього розвитку сприяє науковий та практичний доробок в цій галузі, набутий на протязі останніх 30 років в Київському політехнічному інституті і в Інституті відновлюваної енергетики НАН України; значний вклад в розвиток відновлюваної енергетики внесли ряд інститутів НАН України та закладів Міністерства енергетики.

В останній час відновлювана енергетика отримала визнання з боку державних органів влади, в результаті чого підготовлено та прийнято ряд державних програм і поправок до законів про енергетику, що створює сприятливі умови як для впровадження та експлуатації вже розробленого обладнання відновлюваної енергетики, так і для розвитку нових енерготехнологій та устаткування.

Першочерговим завданням для успішного впровадження техніки та технологій відновлюваної енергетики є визначення енергетичного потенціалу кожного з видів відновлюваних джерел на всій території України, для чого створюється єдина інформаційно-аналітична система з розширеними функціями, яка дозволяє оперативно вирішувати питання ефективності впровадження енергетичного обладнання на основі відновлюваних джерел енергії в кожній конкретній місцевості.

Використання інформаційно-аналітичної системи оцінки енергетичного потенціалу відновлюваних джерел енергії України дозволить проводити щорічне відслідкування та уточнення кількісних параметрів енергетичного потенціалу відновлюваних джерел енергії на всій території України, отримуючи результати у вигляді картографічної інформації з візуалізацією результатів у вигляді картографічної та атрибутивної бази даних. Відслідкування і аналіз поточної та багаторічної інформації має за мету також видачу рекомендацій для застосування як вже освоєних, так і нових напрямів освоєння відновлюваних джерел енергії на всій території України.


Директор Інституту відновлюваної енергетики НАН України,
член-кореспондент НАН України ___________________________________________ Н.М.Мхітарян



Представлені в атласі енергетичні показники відновлюваних джерел енергії України призначені для використання замовниками та проектантами енергетич-ного обладнання в якості базових; наряду з показниками енергетичного потенціалу при впровадженні обладнання відновлюваної енергетики в конкретній місцевості необхідно враховувати також інфраструктурні передумови, місцеві та конструктивні фактори, в тому числі:

• рівень забезпечення енергоресурсами;
• структуру системи енергопостачання та енерговикористання конкретного об'єкту;
• вимоги до якісних показників електричної та теплової енергії;
• тип та параметри енергонавантаження;
• вимоги до погодинного графіка енергопостачання;
• економічні та екологічні фактори.

Перша редакція Атласу енергетичного потенціалу, випущеного в 2001 році, розроблена в рамках виконання роботи "Створення інформаційно-аналітичної системи оцінки потенціалу відновлюваних джерел енергії України" і направлена на виконання заходів Програми державної підтримки розвитку нетрадиційних та відновлюваних джерел енергії та малої гідро- і теплоенергетики. Проект "Атлас енергетичного потенціалу відновлюваних та нетрадиційних джерел енергії України" нагороджено дипломом Всеукраїнського конкурсу "Лідер паливно-енергетичного комплексу" в номінації "Природоохоронний проект".
Третя редакція Атласу енергетичного потенціалу відновлюваних джерел енергії України видається для надання користувачам сучасних інформаційних технологій в відновлюваній енергетиці розширених даних щодо ефективних напрямів освоєння та уточнених на даний час енергетичних показників відновлюва-них джерел енергії в Україні.
Атлас енергетичного потенціалу відновлюваних джерел енергії України створено з врахуванням розподілу їх енергетичного потенціалу на території України для наступних напрямів освоєння:

• сонячна енергія,
• енергія вітру,
• енергія малих рік,
• енергія біомаси,
• геотермальна енергія;
• енергія довкілля.

Загальний обсяг річного технічно-досяжного енергетичного потенціалу основних видів відновлюваних джерел енергії в Україні на даний час є еквівалентним 81 млн. т у.п. або 70 млрд. м3 природного газу, що становить біля 40% річних енергетичних потреб України.
При розробці Атласу використовувалась інформаційно-аналітична система оцінки енергетичного потенціалу відновлюваних джерел енергії для кожної із областей України, яка являє собою єдине інформаційне середовище із взаємозв'яза-ною картографічною та цифровою інформацією, методичним та програмним забезпеченням для визначення потенціалу відновлюваних джерел енергії. Система забезпечує оперативну обробку щорічної та додаткової інформації без знищення поточної інформації.
Використання атласу енергетичного потенціалу відновлюваних джерел України сприятиме поширенню інформації про можливості освоєння енергії відновлюваних джерел на всій території України, підвищенню рівня проектних розробок за рахунок правильного вибору та комплектації устаткування. Важливим є розповсюдження інформації не тільки серед зацікавлених організацій з розробки, випуску та впровадження устаткування відновлюваної енергетики, але й доведення її до органів влади - від вищих до місцевих для підвищення обсягів впровадження нових енергетичних технологій.

Виконавець роботи - Інститут відновлюваної енергетики НАН України.
Науковий керівник проекту д.т.н, професор Кудря С.О.

Авторський колектив: Кудря С.О., Рєзцов В.Ф., Суржик Т.В., Яценко Л.В., Душина Г.П., Шинкаренко Л.Я., Васько П.Ф., Бриль А.О., Морозов Ю.П., Забарний Г.М., Віхарєв Ю.А., Головко В.М., Тучинський Б.Г., Маслюкова З.В., Анякін В.

Атлас енергетичного потенціалу відновлюваних джерел енергії України являє собою один із елементів візуалізації інформації, представленої в інформаційно-аналітичній системі оцінки енергетичного потенціалу відновлюваних джерел енергії.
Засобом для описування та маніпулювання картографічною інформа-цією слугує інформаційна система з візуалізацією результатів розв'язання задач у вигляді дво- і тривимірних діаграм, графіків, залежностей. Атрибутивні бази даних атласу для кожного із напрямків ВДЕ представлені у вигляді таблиць. Додатково представлено технічні характеристики обладнання, яке використовується для отримання електричної і теплової енергії ВДЕ, та наведено дані щодо водосховищ малих ГЕС і геотермальних станцій, їх географічні координати.
Інформаційна система побудована за моделлю клієнт-сервер Веб-застосунком, який складається із трьох шарів: база даних, проміжний обробник даних, клієнт. Серверна частина складається із бази даних та проміжного обробника (самого веб-застосунка). Веб-застосунок побудований за принципом модель-представлення-контролер (англ. Model-view-controller).
Інформація зберігається в реляційній базі даних (БД) під управлінням системи керування базами даних (СКБД) PostgreSQL, проміжний обробник написаний на мові PHP та виконується веб-сервером Apache HTTPD. Елементи представлення реалізовано у вигляді динамічних HTML-сторінок із використанням бібліотеки YUI.
В якості клієнта використовується веб-браузер користувача.
Для попередньої обробки та підготовки вихідних даних для зберігання в таблицях БД, було розроблено набір інструментів в середовищі SBCL (діалект та реалізація стандарту Common Lisp, ANSI X3.226-1994). Для обробки координат місце-знаходження об'єктів відновлюваної енергетики використовується програми та бібліотека підпрограм з набору Mapserver.
Архітектурою інформаційної системи передбачено можливість роботи лише із застосуванням веб-браузера: для цього проводиться генерування відбитка веб-сайта. Отриманий відбиток складається із набору HTML-сторінок, стилів CSS, файлів сценаріїв JavaScript та зображень. Отриманий відбиток може розповсюджу-ватись для індивідуального перегляду, або бути розміщеним на веб-сервері з можливістю перегляду користувачами через комп'ютерну мережу.
Для оцінки енергетичного потенціалу енергії відновлюваних джерел і для встановлення можливих обсягів його практичного використання та обсягів заміщення традиційних паливно-енерге-тичних ресурсів проведено розподіл потенціалу ВДЕ на такі різновиди - теоретично-можливий, технічно-досяжний і економічно-доцільний.
Теоретичний або теоретично-можливий потенціал ВДЕ - загальна кількість енергії, якою характеризується кожне з джерел відновлюваної енергії; технічний або технічно-досяжний потенціал - це частка енергії теоретичного потенціалу, яку можна реалізувати за допомогою сучасних технічних засобів; економічно-доцільний - кількість енергії, яку доцільно викорис-товувати, враховуючи при цьому еконо-мічні, екологічні, технічно-технологічні, соціальні та політичні фактори.
Атлас енергетичного потенціалу відновлюваних джерел енергії України призначено для використання в процесі проведення науково-дослідних, пошукових, проектувальних та впроваджувальних робіт при розробці, створенні та впровадженні обладнання відновлюваної енергетики за основними напрямами їх освоєння, виконанні проектів та заходів державних програм в галузі відновлюваної енергетики.

Представлені в атласі енергетичні показники відновлюваних джерел енергії України призначені для використання замовниками та проектантами енергетич-ного обладнання в якості базових; наряду з показниками енергетичного потенціалу при впровадженні обладнання відновлюваної енергетики в конкретній місцевості необхідно враховувати також інфраструктурні передумови, місцеві та конструктивні фактори, в тому числі:

• рівень забезпечення енергоресурсами;
• структуру системи енергопостачання та енерговикористання конкретного об'єкту;
• вимоги до якісних показників електричної та теплової енергії;
• тип та параметри енергонавантаження;
• вимоги до погодинного графіка енергопостачання;
• економічні та екологічні фактори.

Перша редакція Атласу енергетичного потенціалу, випущеного в 2001 році, розроблена в рамках виконання роботи "Створення інформаційно-аналітичної системи оцінки потенціалу відновлюваних джерел енергії України" і направлена на виконання заходів Програми державної підтримки розвитку нетрадиційних та відновлюваних джерел енергії та малої гідро- і теплоенергетики. Проект "Атлас енергетичного потенціалу відновлюваних та нетрадиційних джерел енергії України" нагороджено дипломом Всеукраїнського конкурсу "Лідер паливно-енергетичного комплексу" в номінації "Природоохоронний проект".
Третя редакція Атласу енергетичного потенціалу відновлюваних джерел енергії України видається для надання користувачам сучасних інформаційних технологій в відновлюваній енергетиці розширених даних щодо ефективних напрямів освоєння та уточнених на даний час енергетичних показників відновлюва-них джерел енергії в Україні.
Атлас енергетичного потенціалу відновлюваних джерел енергії України створено з врахуванням розподілу їх енергетичного потенціалу на території України для наступних напрямів освоєння:

• сонячна енергія,
• енергія вітру,
• енергія малих рік,
• енергія біомаси,
• геотермальна енергія;
• енергія довкілля.

Загальний обсяг річного технічно-досяжного енергетичного потенціалу основних видів відновлюваних джерел енергії в Україні на даний час є еквівалентним 81 млн. т у.п. або 70 млрд. м3 природного газу, що становить біля 40% річних енергетичних потреб України.
При розробці Атласу використовувалась інформаційно-аналітична система оцінки енергетичного потенціалу відновлюваних джерел енергії для кожної із областей України, яка являє собою єдине інформаційне середовище із взаємозв'яза-ною картографічною та цифровою інформацією, методичним та програмним забезпеченням для визначення потенціалу відновлюваних джерел енергії. Система забезпечує оперативну обробку щорічної та додаткової інформації без знищення поточної інформації.
Використання атласу енергетичного потенціалу відновлюваних джерел України сприятиме поширенню інформації про можливості освоєння енергії відновлюваних джерел на всій території України, підвищенню рівня проектних розробок за рахунок правильного вибору та комплектації устаткування. Важливим є розповсюдження інформації не тільки серед зацікавлених організацій з розробки, випуску та впровадження устаткування відновлюваної енергетики, але й доведення її до органів влади - від вищих до місцевих для підвищення обсягів впровадження нових енергетичних технологій.

Виконавець роботи - Інститут відновлюваної енергетики НАН України.
Науковий керівник проекту д.т.н, професор Кудря С.О.

Авторський колектив: Кудря С.О., Рєзцов В.Ф., Суржик Т.В., Яценко Л.В., Душина Г.П., Шинкаренко Л.Я., Васько П.Ф., Бриль А.О., Морозов Ю.П., Забарний Г.М., Віхарєв Ю.А., Головко В.М., Тучинський Б.Г., Маслюкова З.В., Анякін В.