I. Hadnagy, K. Tar, J. Molnar. ANALYSIS OF THE CURRENT STATE OF WIND POWER IN THE WORLD, EUROPE AND UKRAINE, ESPECIALLY IN TRANSCARPATHIA

DOI: 
https://doi.org/10.15407/ugz2020.01.059
Ukr. geogr. z. 2020, N1:59-70
Ukrainian Geographical Journal 2020 (1)
Language of publication: 
Ukrainian
Full text: 
PDF icon UGJ-2020-1_59-70.pdf
Authors: 

I. Hadnagy - University of Debrecen, Debrecen, Hungary; Ferenc Rákóczi II. Transcarpathian Hungarian Institute, Berehove, Ukraine;
K. Tar - University of Debrecen, Debrecen, Hungary;
J. Molnar - Ferenc Rákóczi II. Transcarpathian Hungarian Institute, Berehove, Ukraine.

Abstract: 

The purpose of this publication is to highlight and summarize some aspects of the current state of wind energy and to outline the possible prospects for its development, primarily depending on climate resources and economic factors.The article deals with the modern state of utilizing wind energy in the world, Europe, and Ukraine on the basis of indices of wind power stations and wind turbines that were put into operation. Literary sources and climatic databases give grounds to estimate the development of wind energy as a significant factor to counteract global climate changes, as well as improvement of the general state of energy security in the world. This work generalizes the future development of wind energy. The author has determined those Ukrainian territories, especially the Carpathian region, that are characterized by the highest wind-energy potential and have favourable conditions to produce electricity at modern highly efficient wind power stations. To research climatic conditions of using wind energy in Transcarpathia homogenized rows of wind speed from the CARPATCLIM climatic database were analysed. Global Wind Atlas data helped us analyse the territorial distribution of wind power indices and wind speed at the altitude of 10 m, 50 m, and 100 m. In addition to climatic conditions, the article analyses environmental aspects of implementing wind energy in the region as well, which can be accounted for by the unique character of the region’s nature.Scientific novelty of the obtained results. The article substantiates the possibility of using wind energy in Transcarpathia according to the indicators of climatic conditions. The results of the study can be of value when planning wind power projects and making investment decisions. Detailed characterization of wind resources of the territory is possible on the basis of a comprehensive approach using hydrodynamic modeling, with additional, short-term, expedition, instrumental measurements of wind speed and direction, preferably at several altitudes above the top. The purpose of this publication is to highlight and summarize some aspects of the current state of wind energy and to outline the possible prospects for its development, primarily depending on climate resources and economic factors.

Key words: 
renewable energy sources, wind energy, wind speed, wind power station, Ukraine, Transcarpathia
Pages: 
59-70
References: 

1. Wind Energy Barometer 2018 (2019). EurObserv'ER. URL: https://www.eurobserv-er.org/wind-energy-barometer-2019/
 
2. Dmytrenko L., Barandych S. (2007). Wind power resources in Ukraine. Scien. works of the Ukrainian Research Hydrometeorological Institute. Scientific Herald. Iss. 256, 166 -173. [In Ukrainian]. [Дмитренко Л., Барандич С. Вітроенергетичні ресурси в Україні // Наук. праці Українського науково-дослідного гідрометеоорологічного інституту. Науковий вісник. 2007. Вип. 256. С. 166-173.]
 
3. Makarovskiy Ye., Zinych V. (2014). Wind energy potential assessment of Ukraine. Geographia, 58 (2), 169-178.
 
4. Pivnyak H., Skrabets F. (2013). Alternative energy in Ukraine: monograph. 109 p. [In Ukrainian]. [Півняк Г., Шкрабець Ф. Альтернативна енергетика в Україні: монографія. 2013. 109 с.]
 
5. Osadchyi V.I., Skrynyk O.A, Skrynyk O.Ya. (2015). Estimation of a modern stage of wind resources in the Ukrainian Carpathians and their changes regarding the base climatological period. Reports of the NAS of Ukraine. Iss. 8, 95-99. [In Ukrainian]. [Осадчий В. I., Скриник О. А., Скриник О. Я. Оцiнка сучасного стану вiтрових ресурсiв Українських Карпат та їх змiни вiдносно базового клiматичного перiоду // Доповіді НАНУ. 2015. Вип. 8. С. 95-99.]
https://doi.org/10.15407/dopovidi2015.08.095
 
6. Moskalchuk H.M., Prykhodko M.M. (2017). The assessment of wind energy potential within the Carpathian region of Ukraine. Scientific Bulletin of NFTU of Ukraine, Iss.27, 1, 125-128. [In Ukrainian]. [Москальчук Н. М., Приходько М. М. Оцінювання вітроенергетичного потенціалу Карпатського регіону України // Наук. вісник НЛТУ України. 2017. Вип.27. №1. С. 125-128.]
https://doi.org/10.15421/40270128
 
7. Volkovaia O.O., Tretyakov O.S., Chervaniov I.G. (2015). Local forest-steppe area wind potential modeling for the wind energy needs with the use of GIS technology. Ukrainian Geographic Journal, 4, 10-16. doi: 10.15407/ugz2015.04.010 [In Ukrainian]. [Волковая О.О., Третьяков О.С., Черваньов І.Г. Моделювання вітрового потенціалу локальної ділянки лісостепу для потреб вітроенергетики з використанням ГІС-технологій // Укр. геогр. журн. 2015, №4. С. 10-16. DOI: 10.15407/ugz2015.04.010]
https://doi.org/10.15407/ugz2015.04.010
 
8. Global Wind Report 2018. (2019). GWEC (Global Wind Energy Council). URL: https://gwec.net/wp-content/uploads/2019/04/GWEC-Global-Wind-Report-2018.pdf
 
9. Renewables 2019. Global Status Report. (2019). REN21URL: https://www.ren21.net/wp-content/uploads/2019/05/gsr_2019_full_report_en.pdf
 
10. Wind in power, European statistics 2018. (2019). EWEA (European Wind Energy Association) URL: https://windeurope.org/wp-content/uploads/files/about-wind/statistics/WindEurope-Annual-Statistics-2018.pdf
 
11. WWEA Annual Report 2017. (2018). WWEA (World Wind Energy Association). URL: https://wwindea.org/blog/2018/02/12/2017-statistics/
 
12. Ukrainian wind power sector 2016. (2017). UWEA (Ukrainian Wind Energy Association). URL: http://www.uwea.com.ua/
 
13. Ukrainian wind power sector 2018. (2019). UWEA (Ukrainian Wind Energy Association) URL: http://www.uwea.com.ua/
 
14. Rudenko L.H., Lisovskyi S.A., Maruniak Eu.O. (2015). The problem of nature management and sustainable development in the works of the Institute of Geography of the National Academy of Sciences of Ukraine. Ukrainian geographical journal, 2, 3 - 9. DOI: 10.15407/ugz2015.02.003 [In Ukrainian]. [Руденко Л.Г., Лісовський С.А., Маруняк Є.О. Проблематика природокористування та сталого розвитку в працях Інституту географії Національної академії наук України // Укр. геогр. журн. 2015. №2. С. 3 - 9. DOI: 10.15407/ugz2015.02.003]
https://doi.org/10.15407/ugz2015.02.003
 
15. Information on power and volumes of electricity produced by renewable energy companies who have a «green» tariff (as at 01.01.2019). (2019). State Agency on Energy Efficiency and Energy Saving of Ukraine. URL: http://saee.gov.ua/sites/default/files/4_2018.pdf [In Ukrainian]. [Інформація щодо потужності та обсягів виробництва електроенергії об'єктами відновлюваної електроенергетики, яким встановлено «зелений» тариф (станом на 01.01.2019) // Державне агентство з енергоефективності та енергозбереження України, 2019 URL: http://saee.gov.ua/sites/default/files/4_2018.pdf]
 
16. Energy Strategy of Ukraine. Energy strategy of Ukraine for the period till 2030 (approved by the order of the Cabinet of Ministers of Ukraine from 24.07.2013. # 1071.] URL: http://zakon5.rada.gov.ua/laws/show/n0002120-13 [In Ukrainian]. [Енергетична стратегія України. Енергетична стратегія України на період до 2030 р. (cхвалено розпорядженням Кабінету Міністрів України від 24.07.2013 р. № 1071). URL: http://zakon5.rada.gov.ua/laws/show/n0002120-13]
 
17. REmap 2030. Renewable Energy Prospect for Ukraine. (2015). IRENA. URL: www.irena.org/remap
 
18. Sembery P., Tóth L. (2004). Traditional and renewable energies. Budapest. 530 p. [In Hungarian]. [Sembery P., Tóth L. Hagyományos és megújuló energiák. Budapest, 2004. 530 o.]
 
19. Kudrya  S.O., Yatsenko  L.V., Dushyna  H.P. et al. (2001). Atlas of the energy potential of renewable and non-traditional energy sources in Ukraine: Wind energy. Kyiv. 42 p. [in Ukrainian]. [Атлас енергетичного потенціалу відновлюваних та нетрадиційних джерел енергії України: Енергія вітру / С. О. Кудря, Л. В. Яценко, Г. П. Душинаа та ін. Київ, 2001. 42 с.]
 
20. REU (Renewable energy in Ukraine). (2011). State Agency for Investment and National Projects of Ukraine. URL: http://www.investin.if.ua/doc/pub/Ovewview_Renewable-energy-in-Ukraine_230_230_ www.pdf
 
21. Climate of Ukraine. Ed. V.M.Lipinskyi, V.A.Diachuk, V.M.Babichenko (2003). Kyiv. 343 p. [In Ukrainian]. [Клімат України / За ред В.М.Ліпінського, В.Я.Дячука, В.М.Бабіченко. Київ, 2003. 343 с.].
 
22. Law of Ukraine. On Amendments to Some Laws of Ukraine on Stimulating the Development of Ukraine's Wind Power Industry. June 8, 2000, # 1812-III (2000). Information of the Verkhovna Rada of Ukraine, 38, 742-743. [In Ukrainian]. [Закон України. Про внесення змін до деяких законів України щодо стимулювання розвитку вітроенергетики України: від 8 червня 2000 р., №1812-III / Відомості Верховної Ради України. 2000. № 38. С. 742-743.]
 
23. Interactive map of energy efficiency and renewable energy projects of Ukraine. (2017). UAMAP. URL: http://www.uamap.org.ua/map
 
24. Kurbatova T., Khlyap H. (2015). State and economic prospects of developing potential of non-renewable and renewable energy resources in Ukraine. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 52, 217-226.
https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.07.093
 
25. Olejko V.M., Strelbitska N.Ye. (2011). Energy potential nonconventional and renewable energy sources of areas of Ukraine. Energy Saving - Energy - Energyaudit, 3 (85), 35 - 42. [In Ukrainian]. [Олейко В. М., Стрельбіцька Н. Є. Енергетичний потенціал НВДЕ областей України // Энергосбережение - Энергетика - Энергоаудит. 2011. №3 (85). С. 35 - 42.]
 
26. Hadnagy I., Tar K. (2019). Determination of Energy Parameters of Near Surface Wind Field in Transcarpathia. International Journal of Renewable Energy Research, 9 (1), 437 - 447.
 
27. Energy Efficiency and Energy Saving Program of Transcarpathian Region for 2016-2020. Transcarpathian Regional State Administration. Decision of the Regional Council 17.03.2016 #189, 19. URL: http://www.carpathia.gov.ua/ua/490.htm [In Ukrainian]. [Програма енергоефективності та енергозбереження (ПЕЕ) Закарпатської області на 2016-2020 рр.). Закарпатська обласна державна адміністрація. Рішення обласної ради 17.03.2016 №189. С. 19. URL: http://www.carpathia.gov.ua/ua/490.htm]
 
28. Mandryk O.M. (2016). Analysis of the use of wind and solar energy potential in the Carpathian region. Ecological safety and balanced resource use, 1, 158-166. [In Ukrainian]. [Мандрик О.М. Аналіз використання потенціалу вітрової і сонячної енергії в Карпатському регіоні. Екологічна безпека та збалансоване ресурсокористування. 2016. №1. С. 158-166.]
 
29. Climate of the Carpathian region. CARPATCLIM. URL: http://www.carpatclim-eu.org/pages/home/
 
30. Szentimrey T. (2008). Development of MASH homogenization procedure for daily data. Proceedings of the Fifth Seminar for Homogenization and Quality Control in Climatological Databases. Budapest, Hungary. WCDMP-No. 71, WMO/TD-NO, 1493. 123-130.
 
31. Zentimrey T., Bihari Z. (2007). MISH (Meteorological Interpolation based on Surface Homogenized Data Basis). In: Tveito E., Wegehenkel M., Wel F., Dobesch H. (Eds.) COST Action 719 Final Report, The use of GIS in climatology and meteorology, 54-56.
 
32. Global Wind Atlas. URL: https://www.globalwindatlas.info/area/Ukraine/Zakarpats'ka
 
33. USELF - Ukraine's Alternative Energy Financing Program. Renewable Energy Potential Assessment Technical Report for Ukraine: Wind Energy. URL: http://www.uself.com.ua/fileadmin/documents/U-Wind_Technical_Report.pdf [In Ukrainian]. [Програма фінансування альтернативної енергетики України (USELF) - Технічний звіт з оцінки потенціалу відновлюваної енергетики в Україні: Енергія вітру. URL: http://www.uself.com.ua/fileadmin/documents/U-Wind_Technical_Report.pdf]
 
34. Achkasova O.O., Tretyakov, O.S. (2009). GIS-modeling of wind speeds of central part of Vovchans'k district of Kharkiv region. Problems of Continuous Geographical Education and Cartography, Iss. 9, 13-17. [In Ukrainian]. [Ачкасова О.О., Третьяков О.С. ГІС-моделювання швидкостей вітру центральної частини Вовчанського району Харківської області // Проблеми безперервної географічної освіти і картографії. 2009. Вип. 9. С. 13-17.]
 
35. Csikós N., Szilassi P. (2015). Selection of an area suitable for wind farm development using geoinformatics methods on the example of Csongrád district. Atmosphere, 1 (60), 98-103. [In Hungarian]. [Csikós, N., Szilassi, P. Szélerőmű-park kialakítására alkalmas terület kiválasztása geoinformatikai módszerekkel Csongrád megye példáján. // Légkör. 2015. №1 (60). 98-103.]
 
36. Csőszi M., Duhay G., Fiskus O. (2005). Wind energy and nature protection. Edited by: O. Fiskus. Budapest. 221p. [In Hungarian]. [Csőszi M., Duhay G., Fiskus O. Szélenergia és természetvédelem. Budapest. 2005, 221o.]
 
37. Nature reserve fund of Transcarpathia. (2019). Department of Ecology and Natural Resources of the Transcarpathian Regional State Administration. URL: http://ecozakarpat.gov.ua/?page_id=1655 [In Ukrainian]. [Природно-заповідний фонд Закарпаття / Департамент екології та природних песурсів Закарпатської обласної державної адміністрації, 2019. URL: http://ecozakarpat.gov.ua/?page_id=1655]