Dependence of wind power potential on meteorological conditions

Vėjo energiją įvairiose srityse žmonės naudojo jau tūkstančius metų. Ypatingai vėjo energijos gamybos pajėgumai visame Pasaulyje išaugo per pastarąjį dešimtmetį, buvo apskaičiuota, kad vidutiniškai kasmet paauga apie 30 %. Tuo tarpu Lietuvoje vėjo energetikos istorija prasidėjo tik 2003 m. kuomet Skuode buvo pastatyta pirmoji vėjo jėgainė, o iki 2018 m. pradžios instaliuota vėjo jėgainių galia Lietuvoje pasiekė 521 MW. Programinės įrangos ArcGIS 10.3.1 pagalba iš surinktų 2018 metų meteorologinių Lietuvos duomenų buvo atlikta vėjo greičių interpoliacija kiekvienam metų mėnesiui. Pastebėta, jog didžiausi vėjo greičiai vyrauja ties žemaičių aukštuma (Laukuva) bei ties centrine Lietuvos dalimi (Kaunu). Tuo tarpu mažiausi vėjo greičiai pasiskirsto šiaurės rytuose – aplink Šiaulius, Biržus bei Uteną. Įterpus galimų pastatyti vėjo jėgainių sluoksnį, buvo apskaičiuota, kad Lietuvoje galima būtų pastatyti net 6318 vnt. Enercon E82–2MW vėjo jėgainių, iš kurių 4331 vnt. būtų pavienės, o kita dalis – vėjo jėgainių parkai, kurių galima būtų įrengti net 613. Taip pat pastebėta, jog didžioji dalis vėjo jėgainių pasiskirsto Šiaulių bei Kauno apskrityse, atitinkamai 1378 vnt. ir 1256 vnt., kartu sudaro net 41,7 % visų galimų pastatyti jėgainių. Tuo tarpu mažiausiai pasiskirsto Alytaus (224 vnt.), Klaipėdos (198 vnt.), Utenos (196 vnt.) bei Vilniaus (250 vnt.) apskrityse, tikėtina dėl to, jog šiose apskrityse yra nemažai miškingų, kalnuotų vietovių, vandens telkinių bei saugomų teritorijų (valstybinių rezervatų, draustinių, regioninių parkų ir kt.), kuriuose būtų negalima statyti vėjo jėgainių. Taip pat nustatyta, jog visos galimos pastatyti vėjo jėgainės pagal turimus meteorologinius duomenis įvertinant Lietuvos sezoniškumą galėtų pagaminti net 27759.26 GWh per metus, taigi lyginant su Lietuvos energijos išteklių biržos „Baltpool“ 2017 metų duomenimis būtų net 20.85 karto daugiau elektros energijos nei buvo pagaminta Lietuvoje 2017 metais. Daugiausiai energijos būtų pagaminama šaltuoju sezonu, ypatingai sausio bei balandžio mėnesiais, o didžiausia gamyba pasižymėtų Kauno, Marijampolės bei Tauragės apskritys. Vertinant bendrą visų jėgainių metinį galios išnaudojimo koeficientą (Cp) – jis siektų 25 %, didžiausias būtų sausio bei balandžio mėnesiais, svyruotų 54.64 – 56.19 % ribose. Didžiausią galios išnaudojimo koeficientą turėtų VE, esančios Tauragės apskrityje (41.26 %), kuri beveik visa patenka į didžiausio vėjo greičio zoną.Wind energy has been used by people for thousands of years. Particularly in the world, wind power generation capacity has increased over the last decade, with an estimated annual increase of about 30 %. Meanwhile, the history of wind energy in Lithuania started only in 2003, when the first wind farm was built in Skuodas, and until 2018 the installed power capacity in Lithuania reached 521 MW. With ArcGIS 10.3.1 program from the collected 2018 meteorological data from Lithuania was used to interpolate wind speeds for each month of the year. It has been observed that the highest wind speeds prevail around Laukuva highlands and at the central part of Lithuania (Kaunas). Meanwhile, the smallest wind speeds prevail in the northeast – around Šiauliai, Biržai and Utena. After the spatial analysis, it was estimated that 6318 units of Enercon E82–2MW power plants could be built in Lithuania, of which 4331 would be single and the other – wind power parks, which could be installed even 613. It is also noticeable that the majority of wind power plants are prevail in Šiauliai and Kaunas counties, respectively 1378 units and 1256 units, together account for as much as 41.7 % of all available to build power plants. Meanwhile at Alytus (224 units), Klaipėda (198 units), Utena (196 units) and Vilnius (250 units) are the least distributed, due to the fact that these have a lot of forests, mountainous areas, water bodies and protected areas, where wind farms cannot be built. Based on meteorological data, it was found that all available wind power plants could produce 27759.26 GWh per year, so it is more than 20.85 times electricity than was produced in Lithuania at 2017. Most of the energy would be produced in the cold season, especially in January and April, and the largest production would be in Kaunas, Marijampolė and Tauragė counties. Estimating the total annual capacity factor (Cp) for all power plants, it would reach 25 %, the highest being in January and April, ranging from 54.64 % to 56.19 %. The largest capacity factor would be wind power plants, located in Tauragė country (41.26 %), which falls into the zone of maximum wind speed.Gamtos mokslų fakultetasAplinkotyros katedr