alternativeАльтернативная энергетика и экология (ISJAEE)Alternative Energy and Ecology (ISJAEE)1608-8298Международный издательский дом научной периодики "Спейс10.15518/isjaee.2018.25-30.086-095alternative-1510Research ArticleВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ ЭНЕРГЕТИКАRENEWABLE ENERGYЭКСПРЕСС-ОЦЕНКА ГИДРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА МАЛЫХ РЕК УКРАИНЫ С УЧЁТОМ ПРИРОДООХРАННЫХ ОГРАНИЧЕНИЙEXPRESS ASSESSMENT OF HYDROPOWER POTENTIAL OF THE SMALL RIVERS IN UKRAINE WITH ACCOUNT OF ENVIRONMENTAL RESTRICTIONShttps://orcid.org/0000-0002-5134-0393БрыльА. А.BrilA. A.

Анатолий Алексеевич Брыль - научный сотрудник от дела гидроэнергетики 

д. 20А, ул. Г. Хоткевича, Киев, 02094

Anatoly Bryl - Re searcher at the Hydropower Department

20A G.Khotkevych St., Kiev, 20294

renewable@ukr.nethttps://orcid.org/0000-0001-8807-7173ВаськоП. Ф.VaskoP. F.

Петр Федосеевич Васько - доктор технических наук, заведующий отделом гидроэнергетики

д. 20А, ул. Г. Хоткевича, Киев, 02094

Petr Vasko - D.Sc. in Enginreering, Head of Hydro power Department

20A G.Khotkevych St., Kiev, 20294

renewable@ukr.nethttps://orcid.org/0000-0002-9284-3624МорозА. В.MorozA. V.

Анастасия Витальевна Мороз - кандидат технических наук, старший научный сотрудник

д. 20А, ул. Г. Хоткевича, Киев, 02094

Anastasia Moroz -  Ph.D. in Engineering, Senior Researcher

20A G.Khotkevych St., Kiev, 20294

renewable@ukr.netИнститут возобновляемой энергетики, Национальная академия наук УкраиныУкраинаInstitute of Renewable Energy of NASUUkraine201807122018025-308695Copyright © Международный издательский дом научной периодики "Спейс, 20182018Международный издательский дом научной периодики "СпейсМеждународный издательский дом научной периодики "Спейсhttps://www.isjaee.com/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.isjaee.com/jour/article/view/1510

Разработан экспресс-метод оценки потенциала гидроэнергетических ресурсов малых рек Украины с учетом требований действующей нормативно-правовой базы в природоохранной и энергетической сферах, что позволяет получить объективную информацию для разработки программ строительства малых гидроэлектростанций (ГЭС) на современном этапе развития альтернативной энергетики. Определены природоохранные ограничения малой гидроэнергетики, основанные на положениях действующей нормативно-правовой базы Украины, критериях экологической ценности территории и принципах сохранения разнообразия ихтиофауны рек. Ограничения на использование воды для производства электроэнергии малой ГЭС учитывают санитарный попуск, непрерывное функционирование рыбоходов, межень, наводнения и паводки, оперативные мероприятия по регулированию водного потока через гидросооружения, регулирование мощности ГЭС по водотоку, которое даёт возможность практически не искажать природный гидрологический режим и биологическое состояние русла реки ниже створа станции. Ограничения на использование территории для строительства малых ГЭС учитывают наличие национальных природных парков, заповедников, памятников природы, мест залежей полезных ископаемых и минеральных вод, историко-культурного наследия, земельных участков специального назначения. Введены ограничения на допустимый уклон участков рек с учетом природоохранных ограничений. Обосновано значение технического потенциала гидроэнергетических ресурсов малых рек Украины на уровне 1 270 млн. кВт∙час/год (около 375 МВт установленной мощности малых ГЭС) и его распределение по гидрологическим зонам территории страны. Установлено, что объем технически достижимого потенциала гидроэнергетических ресурсов, даже для основных полноводных малых рек Украины, находится в пределах 3–15 % их природного потенциала. Полученные результаты являются существенными для разработки современной концепции региональных программ развития малой гидроэнергетики и Энергетической стратегии, реализации мероприятий Национального плана действий по возобновляемой энергетике Украины.

The article is devoted to the development of an express method for assessing the potential of hydropower resources of the small rivers in Ukraine, taking into account the requirements of the current regulatory framework in the environmental and energy sectors, which provides objective information for the development of small hydropower stations at the current stage of alternative energy development. The article determines the environmental restrictions of small hydropower based on the provisions of the current regulatory and legal framework of Ukraine, the criteria for the ecological value of the territory and the principles of preserving the diversity of wild fauna of rivers. Restrictions on the use of water for the production of small hydropower plants take into account the sanitary discharge, the continuous operation of fishers, low water, floods, operational measures to regulate the water flow through hydroconstructions, the regulation of hydroelectric power through the watercourse which allows practically no distortion of the natural hydrological regime and biological state of river below the station. Restrictions on the use of the territory for the construction of small hydropower stations take into account the presence of national natural parks, reserves, and natural monuments, places of deposits of minerals and mineral waters, historical and cultural heritage, special purpose land. Restrictions on the permissible bias of river sections have been introduced with regard to environmental restrictions. The article substantiates the significance of the technical potential of the hydropower resources of small rivers in Ukraine, taking into account environmental restrictions, at the level of 1270 million kWh/year (about 375 MW of installed capacity of small HPPs), and its distribution over the hydrological zones of the country. It is established that the volume of technically achievable potential of hydropower resources, even for the main deep-water small rivers of Ukraine, is within 3–15% of their natural potential. The results obtained are essential for the development of a modern concept of regional programs for the development of small hydropower and the Energy Strategy, implementation of the activities of the National Action Plan for Renewable Energy in Ukraine.

гидроэнергетикамалая рекамощностьэкологияэлектроэнергияcapacityecologyelectric powerhydropower engineeringsmall riverReferencesВозобновляемые источники энергии 2016. Глобальный отчет о состоянии. – Париж: Секретариат РЕН21, 2016. – 272 с. (ISBN 978-3-9818107-0-7)Vozobnovlyaemye istochniki energii 2016. Global'nyi otchet o sostoyanii [Renewable Energy 2016. Global status report]. Paris: REN21 Secretariat, 2016, p. 272, ISBN 978-3-9818107-0-7 (in Russ.).Современное состояние, проблемы и перспективы развития гидроэнергетики Украины. Аналитический доклад / О.М. Суходоля [и др.]; под ред. О.М. Суходоля. – Киев: НИСД, 2014. – 54 с.Current state, problems and prospects of hydropower development in Ukraine: Analytical report. Edited by Sukhodolya O.M. Kiev: NISS, 2014, p. 54 (in Ukrain.).Decision of the Ministerial council of the energy community D/2012/04/MC-EnC: Decision on the implementation of Directive 2009/28/ЕС and amending Article 20 of the Energy community Treaty [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.energycommunity.org/dam/jcr:f2d4b3b8-de85-41b2-aa28-142854b65903/Decision_2012_04_MC_RE.pdf – Заглавие с экрана. – (Дата обращения: 15.05.2018).Decision of the Ministerial council of the energy community D/2012/04/MC-EnC: Decision on the implementation of Directive 2009/28/ЕС and amending Article 20 of the Energy community Treaty, 2009. Available on: https://www.energy-community.org/dam/jcr:f2d4b3b8de85-41b2-aa28142854b65903/Decision_2012_04_MC_RE.pdf (in Eng.).Распоряжение Кабинета Министров Украины №902-p от 1.10.2014. Национальный план действий по возобновляемой энергетике на период до 2020 года [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://zakon3.rada.gov.ua/laws/show/902-2014-%D1%80. – Заглавие с экрана. – (Дата обращения: 05.05.2018).Order of the Cabinet of Ministers of Ukraine No.902-p of October 1, 2014. National Action Plan for Renewable Energy for the period until 2020. Available on: http://zakon3.rada.gov.ua/laws/show/902-2014%D1%80 (05.05.2018) (in Ukrain.).Распоряжение Кабинета Министров Украины № 145-р от 15.03.2006. О принятии Энергетической стратегии Украины на период до 2030 года [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://zakon2.rada.gov.ua/laws/show/145-2006-р. – Заглавие с экрана. – (Дата обращения: 05.09.2016).Order of the Cabinet of Ministers of Ukraine No.145-p of March 15, 2006. Energy Strategy of Ukraine for the period until 2030. Available on: http://zakon2.rada.gov.ua/laws/show/145-2006-р (09.05.2016) (in Ukrain.).Распоряжение Кабинета Министров Украины № 1071-р от 24.07.2013. О принятии Энергетической стратегии Украины на период до 2030 года [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://zakon2.rada.gov.ua/laws/show/1071-2013-р – Заглавие с экрана. – (Дата обращения: 05.09.2014).Order of the Cabinet of Ministers of Ukraine No. 1071-p of July 24, 2013. Energy Strategy of Ukraine for the period until 2030. Available on: http://zakon2.rada.gov.ua/laws/show/1071-2013-р (09.05.2016) (in Ukrain.).Мороз, А.В. Анализ расчетных исследований гидроэнергетических ресурсов малых рек Украины / А.В. Мороз // Возобновляемая энергетика. – 2014. – № 1. – С. 70–75.Moroz A.V. Analiz raschetnykh issledovanii gidroenergeticheskikh resursov malykh rek Ukrainy [Analysis calculated studies of hydropower resources of small rivers in Ukraine]. Vidnovliuvana enerhetyka [Renewable energy], 2014;(1):70–75 (in Ukrain.).Васько, П.Ф. Современное состояние, потенциальные возможности и предпосылки дальнейшего развития малой гидроэнергетики в Украине / П.Ф. Васько // Возобновляемая энергетика. – 2006. – № 1. – С. 60–66.Vasko P.F. Suchasnyi stan, potentsiini mozhlyvosti ta peredumovy podalshoho rozvytku maloi hidroenerhetyky v Ukraini [Current state, potential opportunities and prerequisites for the further development of small hydropower in Ukraine]. Vidnovliuvana enerhetyka [Renewable energy], 2006;(1):60–66 (in Ukrain.).Васько, П.Ф. Законодательные стимулы и природоохранные ограничения использования гидроэнергетических ресурсов малых рек Украины [Текст] / П.Ф. Васько, А.В. Мороз // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). – 2014. – №15. – С. 82–92.Vasko P.F., Moroz A.V. Zakonodatelnye stimuly i prirodookhrannye ogranicheniya ispolzovaniya gidroenergeticheskikh resursov malykh rek Ukrainy [Legislative Incentives and Environmental Restrictions on the Use of Hydropower Resources of Small Rivers of Ukraine]. International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology (ISJAEE), 2014;(15):82–92 (in Russ.).ДБН В.2.4-8: 2014. Государственные строительные нормы Украины. Определение расчетных гидрологических характеристик. – Введ. 2015-06-30. – К.: Минрегионстрой, 2015.DBN V.2.4-8:2014 (2014): State Building Standards: Determining the Calculated Hydrological Characteristics, Introduction Date: June 30, 2015. Kiev: State Research Institute of Building Constructions of the Ministry of Regional Development, Construction, and Communal Living of Ukraine (in Ukrain.).Закон Украины «Об альтернативных источниках энергии» (с поправками от 13.04.2017) [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://zakon2.rada.gov.ua/laws/show/555-15. – Заглавие с экрана. – (Дата обращения: 05.05.2018).The Law of Ukraine “On Alternative Energy sources” No.2019-VIII of April 13, 2017. Available on: http://zakon2.rada.gov.ua/laws/show/555-15 (05.05.2018) (in Ukrain.).ДСТУ 7501: 2014. Гидроэнергетика. Гидроэлектростанции малы. Термины и определения. – Введ. 2015-01-01. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://document.ua/gidroenergetika_gidroelektrostanciyi-mali_-termini-ta-viznastd27229.html – Заглавие с экрана. – (Дата обращения: 05.05.2018).DSTU 7501: 2014 (2015): Hydropower engineering. Small hydroelectric power plants. Terms and definitions, Introduction Date: January 1, 2015. Available on: http://document.ua/gidroenergetika_gidroelektrostanciyi-mali_-termini-ta-viznastd27229.html (05.05.2018) (in Ukrain.).Закон Украины «Об оценке влияния на окружающую среду» № 2059-VIII [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://zakon2.rada.gov.ua/laws/show/2059-19. – Заглавие с экрана. – (Дата обращения: 05.05.2018).The Law of Ukraine “On Environmental Impact Assessment” No.2059-VIII of May 23, 2017. Available on: http://zakon2.rada.gov.ua/laws/show/2059-19 (05.05.2018) (in Ukrain.).Критерии и принципы выбора мест для строительства МГЭС на горных реках Карпат [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://ekosphera.org/category/publikatsii/dokumenty/images/dmdocuments/Criteria&Principles.pdf – Заглавие с экрана. – (Дата обращения: 15.05.2018).Criteria and principles for the selection of sites for the construction of SHPP on the mountain rivers of the Carpathians. Available on: http://www.ekosphera.org/Dokumenti/dokumenty.html (05.05.2018) (in Ukrain.).Система природоохранных территорий [Электронный ресурс] // Природно-заповедный фонд Украины. – 2018. – Режим доступа: http://pzf.menr.gov.ua/пзф-україни/території-таоб'єкти-пзф-україни.html – Заглавие с экрана. – (Дата обращения: 15.05.2018).Protected areas system. Natural Reserve Fund of Ukraine (Online). Available on http://pzf.menr.gov.ua/пзф-україни/території-таоб'єкти-пзф-україни.html [Accessed May 15, 2018] (in Ukrain.).Закон Украины «О природно-заповедном фонде Украины» № 2456-12 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://zakon2.rada.gov.ua/laws/show/2456-12 – Заглавие с экрана. – (Дата обращения: 05.05.2018).The Law of Ukraine “On the Natural Reserve Fund of Ukraine” No. 2456-12 of April 19, 2018. Available on: http://zakon2.rada.gov.ua/laws/show/2456-12 (05.05.2018) (in Ukrain.).Красная книга Украины [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://redbook-ua.org/ru/ – Заглавие с экрана. – (Дата обращения: 05.05.2018).The Red Data Book of Ukraine (Online). Available on: http://redbook-ua.org/ru/. [Accessed May 5, 2018] (in Russ.).Васько, П.Ф. Расчёт теоретического значения гидроэнергетического потенциала малых рек с учётом обеспеченности стока воды [Текст] / П.Ф. Васько [и др.] // Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). – 2012. – № 7. – С. 126–132.Vasko P.F., Bril A.O., Moroz A.V., Ozorin D.F. Raschet teoreticheskogo znacheniya gidroenergeticheskogo potentsiala malykh rek s uchetom obespechennosti stoka vody [Calculation of the theoretical value of the hydropower potential of small rivers, taking into account the availability of water flow]. International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology (ISJAEE), 2012;(7):126–132 (in Russ.).Васько, П.Ф. Энергетическая эффективность малой гидроэлектростанции при экологических ограничениях на использование стока воды реки для производства электроэнергии [Текст] / П.Ф. Васько, М.Р. Ибрагимова // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). – 2017 – № 04–06 (216– 218). – С. 103–115. – ISSN 1608–8298.Vasko P.F., Ibragimova M.R. Energeticheskaya effektivnost maloy gidroelektrostantsii pri ekologicheskikh ogranicheniyakh na ispolzovanie stoka vody reki dlya proizvodstva elektroenergii [Energy efficiency of small hydropower plant through environmental restrictions on water use for power generation]. International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology (ISJAEE), 2017;(4-6):103–115; ISSN 1608 – 8298 (in Russ.).Клименко, В.Г. Гидрология Украины: Учебное пособие для студентов географов / В.Г. Клименко. – Харьков: ХНУ имени В.Н. Каразина, 2010. – 124 с.Klimenko V.G Hydrology of Ukraine: Textbook for students of geographers. Kharkov: KhNU named after V.N. Karazin, 2010, p. 124 (in Ukrain.).Блохинов, Е.Г. Распределение вероятностей величин речного стока. – М.: «Наука», 1974. – 172 с.Blokhinov E.G. Distribution of the probabilities of river runoff values. Moscow: Nauka Publ., 1974, p. 172 (in Russ.).Малинин, Н.К. Теоретические основы гидроэнергетики : учеб. для вузов по специальности «Гидроэлектроэнергетика» / Н.К. Малинин. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 312 с.Malinin N. K. Theoretical hydropower bases Textbook. for universities on specialty “Hydroelectric power engineering”. Moscow: Energoatomizdat Publ., 1985, p. 312 (in Russ.).Труды центральной геофизической обсерватории / Под ред. О.О. Косовца. – К.: Интерпресс ЛТД, 2014. – Вып. 10 (24). – 104 с.Proceedings of the Central Geophysical Observatory. Edited by Kosovets O.O. Kiev: Interpress LTD, 2014, vol. 10 (24), p. 104 (in Ukrain.).Малые реки Украины: Справочник / А.В. Яцык [и др.]; Под ред. А.В. Яцика. – К.: Урожай, 1991. – 296 с.Yatsyk A.V., Byshovets L.B., Bogatov E.O. and others Small rivers of Ukraine: Reference book. Edited by Yatsik A.V. Kiev: Urozhai Publ., 1991, p. 296 (in Ukrain.).Справочник по водным ресурсам / Под ред. Б.И. Стрельца. – К.: Урожай, 1987. – 304 с.Handbook of water resources. Edited by Strelets B.I. Kiev: Urozhai Publ., 1989, p. 304 (in Russ.).Програма Google Earth Pro [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.google.com/earth/download/gep/agree.html – Заглавие с экрана. – (Дата обращения: 05.05.2018).The program Google Earth Pro (Online). Available on: https://www.google.com/earth/download/gep/agree.html [Accessed May 5, 2018] (in Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.