Відновлювальна енергетика України:
історія розвитку, сучасний стан та перспективи
Людство не може існувати без енергії. Уся історія людства – це тернистий шлях пізнання законів природи і опанування доступними різними видами енергії з використанням енергетичних ресурсів Землі. Багато мільярдів років на Землі відбувалися процеси накопичення і перетворення різних видів енергії: гідро- і геотермальної, приливної, теплової (сонячної), ядерної. Поклади вугілля, торфу, сланцю, нафти, природного газу - також запаси енергії. З появою людини, період у 3 мільйони років поспіль характеризується використанням біоенергії – мускульної людей, тварин, а також теплової від спалювання органічного палива. Через деякий час була опанована енергія падаючої води, каміння, пружності гілок дерева, швидкості вітру, приливів і відпливів в морях і океанах. Для виробничих процесів значна частина цих видів енергії перетворювалася в механічну. З ХІХ ст. людство почало використовувати електричну енергію. Енергетичні витрати людства весь час зростають. Необхідність використання енергії відновлювальних джерел, надалі (ВДЕ) в економіці розвинених країн зумовлюється не лише обмеженими запасами викопних палив, але й вимогами щодо зменшення викидів в атмосферу парникових газів, перш за все, діоксиду вуглецю.
Протягом ХІХ століття в Україні періодично виконувалися певні розробки джерел енергії альтернативних традиційним, головним чином у напрямку використання відновлюваних природних джерел і відходів. Серед них найбільше розповсюдження отримали методи з переробки деревини на паливний газ, у складі якого є чадний газ, водень та ін. Ще в ХІХ ст. в металургійній промисловості, а пізніше у хімічній та для енергетичних потреб використовувалися газогенератори. Від 30-х до кінця 40-х років минулого століття газогенератори достатньо широко використовувалися в автомобільному транспорті. У 90-х роках газогенератори знову почали вважати перспективними джерелами енергії. Найважливішим для України у сучасний період є розвиток вітроенергетики. Адже Україна має великі площі з потужним вітропотенціалом. Відповідний парк вітрових електростанцій надалі (ВЕС) спроможний генерувати електроенергії не менше 5 трильйонів кВтг на рік. Це у 20-30 разів більше потужності Об’єднаної енергетичної системи України. Першу вітроелектричну станцію потужністю 100 кВт було збудовано 1931 р. поблизу Севастополя. В 30-х роках в УкрНДІ промислової енергетики, під час гігантоманії і необмеженої влади над пролетаріатом зі сторони однопартійності в колишньому СРСР, під керівництвом Ю.В. Кондратюка (О.Г. Шаргея) був створений проект найпотужнішої у світі (12000 кВт) Кримської ВЕС та розпочато її будівництво на горі Ай Петрі в Криму. Проект Ю.В.Кондратюка був прийнятий, а всі інші не змогли конкурувати з його пропозицією. Шефство над будівництвом вів Серго Орджонікідзе, який відповідав у ті часи за всю важку промисловість. Коли Орджонікідзе не стало (застрелився у 1937 р.), почалися репресії, Ю.В. Кондратюка біда минула, але будівництво вітрової станції назавжди зупинили. Подібної ВЕС потужністю 12 МВт ще немає у світі і сьогодні (правда в Німеччині є ВЕС потужністю 10 МВт). Наприкінці 40-х років коли багато сільських районів УРСР ще не було електрифіковано, невеликі вітроелектростанції використовувалися на машинно-тракторних станціях. Було також налагоджено виробництво вітроелектростанцій „Циклон”, які забезпечували електроенергією для виробничих потреб колгоспів. Але, оскільки в Україні була здійснена повна централізована електрифікація, вони не знайшли широкого використання вітроелектроагрегати.
Електрична енергія гідроелектростанцій відноситься до відновлювальних джерел енергії. На території України, яка входила до складу колишнього СРСР, здійснювалася широка програма будівництва потужних гідроелектростанцій на Дніпрі. У жовтні 1955 р. дала струм Каховська ГЕС потужністю 312 МВт. Протягом 1960-х – 1970-х років завершилося будівництво дніпровського каскаду гідроелектростанцій. Разом з Київською ГЕС під Києвом у Вишгороді було збудовано першу в країні гідроакумулюючу електростанцію. Гідроенергетика в Україні має гарантований відновлювальний енергоресурс та найменшу собівартість виробництва електроенергії серед традиційних видів її виробництва. У загальному балансі джерел енергії гідроенергетика складає 12% (2700 млрд кВтг). Можливості гідроенергетики майже вичерпані, підвищити її ефективність можна не набагато. Але є і негативний наслідок такого будівництва каскаду гідроелектростанцій на Дніпрі: зникли районні й місцеві запруди на яких випасалося мільйони поголів’я свійських та диких тварин, зникли гідроелектростанції і млини на малих річках. Яка ж доля після Чорнобильських подій 1986 року чекає на Київське море та ГЕС побудованих на річці Дніпро? За даними вчених, за ці роки у Київському морі накопичилося понад 500 млн. тонн високорадіоактивних нашарувань мулу. Щороку на нього доводиться твердого стоку, в середньому, 20 млн.м3. Неважко підрахувати, через скільки років воно на 50% наповниться твердим стоком і Київська ГЕС вийде з ладу. 
Слідом за нею така ж доля чекає і Канівську ГЕС, у водосховище якої Десна несе 8 млн3 твердого стоку за рік, а після виходу з ладу Київської ГЕС додається ще й твердий стік Дніпра… Надзвичайні аномальні температурні зміни в навколишньому середовищі України в 2010 р., в зимній і літній періоди у річці Дніпро визивали екологічну катастрофу, пов’язану з задухою сотень тонн рибних запасів України, є ще раз переконливим свідченням того, до чого приводить гігантоманія та безвідповідальність посадових осіб. У ХХI- ХХII ст. наших нащадків чекають справи з ліквідації цих ГЕС і водосховищ.
В нашій країні, станом на кінець 2008 року використовується близько 10% потенціалу малої гідроенергетики – в експлуатації знаходиться 78 малих ГЕС потужністю близько 110 МВт, що виробляють щорічно 300-390 млн. кВтг електроенергії залежно від водності сезону. Загальні першочергові завдання розвитку малої гідроенергетики України визначено на основі конкретних напрацювань і на кінець 2030 року оцінюються на рівні 1250 МВт потужності з річним обсягом виробництва електроенергії 3,75-4,2 млрд. кВтг/рік, що дозволить отримати економію органічного палива в обсягах, еквівалентних 1,5 млн. т у.п./рік. За умови кредитів в економічній системі Кіотського Протоколу, мала гідроенергетика в Україні може розвиватися практично без вкладання державних коштів за рахунок внутрішніх і зовнішніх інвестицій. З 1980-х років розробкою і виробництвом ВЕС почали опановувати спеціалісти найбільш наукоємної галузі - ракетобудування в конструкторському бюро „Південне” і виробничому об`єднанні „Південний машинобудівний завод”. У 1996 р. була розроблена комплексна програма будівництва ВЕС. На початку ХХІ століття в Криму і Донецької області вже діяло шість промислових ВЕС загальною потужністю понад 80 МВт, по всій території України змонтовано багато промислових і побутових ВЕС невеликої потужності (серед них є і ліцензійні ВЕУ USW-56-100 (107,5 кВт). Крім того, на українських ВЕС встановлені ВЕУ АВЕ-250 С (200 кВт), ВЕУ-220 (220 кВт), ВЕУ-500 (500 кВт), ЕСО-0420 (420 кВт).
В Україні розроблено програму державної підтримки розвитку нетрадиційних, відновлювальних джерел енергії та малої гідро- і теплоенергетики, яка схвалена постановою Кабінету Міністрів України від 31.01.1997 р. Україна за рівнем освоєння енергії вітру знаходиться на 21 місці серед країн Європи і на 30 серед країн світу. Встановлена потужність ВЕС на кінець 2007 року складала 87 МВт, з початку експлуатації українських ВЕС було вироблено та передано в електромережі близько 270 млн. кВтг електроенергії. Практично невичерпним джерелом енергії є сонячна радіація, і удосконалення фото енергетичної системи надалі продовжуються, зокрема в Інституті транспортних систем і технологій НАН України (С.В. Плаксін, Ю.В. Шкіль та ін.). Потенціал сонячної енергії в Україні є достатньо високим для широкого впровадження як теплоенергетичного, так і фотоенергетичного обладнання практично на усій території. Середньорічна кількість сумарної сонячної радіації, що поступає на 1 м2 поверхні, на території України знаходиться в межах: від 1070 кВтг/м2 в північній частині України до 1400 кВтг/м2 і вище на півдні України. 
В галузі фото енергетики Україна має великі можливості для організації виробництва фото батарей, оскільки в колишньому СРСР заводи із виробництва напівпровідникового кремнію були зосереджені саме в Україні. Щорічно в Україні виробляється фотоелектричних елементів загальною потужністю близько 150 МВт, що практично повністю ідуть на експорт – щорічно обсяги впровадження в Україні становлять лише близько 100 кВт. Сонячне теплопостачання в Україні має достатній досвід використання (впроваджено близько 45 тис. м2 сонячних колекторів) і розвинену нормативну базу для проектування, а технологічний потенціал промисловості дозволяє вирішити завдання масового виробництва геліотехнічного обладнання. В даний час вартість сонячних колекторів, що відповідають світовому технічному рівню, складає 200-400 дол. США за 1 м2.
В Україні потенційні геотермальні ресурси становлять 27,3 млн.м3/добу теплоенергетичних вод, а їх теплоенергетичний потенціал з урахуванням особливостей термальних вод, як теплоносія – 64 млн. Гкал/рік. Залучення до паливно-енергетичного комплексу України розвіданих родовищ геотермальних вод і, в першу чергу, існуючих на цих родовищах свердловин, надасть можливість створити геотермальні теплогенеруючі установки сумарною тепловою потужністю 200 МВт (з них 140 МВт на основі існуючих свердловин). До 2030 року цілком реально створення енергогенеруючих геотермальних установок сумарною тепловою потужністю 2160 МВт, електричною – 400 МВт. До перспективних джерел енергії відносять і приливні електростанції, що перетворюють енергію морських та океанських приливів на електричну. Перша в світі така електростанція почала працювати в 1966 р. у Франції. В 1988 р. в бухті Великий Утриш на Чорному морі було випробувано дослідну установку, що розвинула потужність до 5 кВт. Але в Україні промислові приливні електростанції в ХХ ст. не будувались.
Багато експертів вважають, що перспективним з екологічної точки зору є виробництво і застосування спиртів, біодизельного пального, метану та іншого палива з рослинної сировини, як замінник традиційного органічного палива. Загальні річні обсяги відновлення ресурсів біомаси в Україні складають 115 млн.т. Крім того має використовуватися енергія надлишкового тиску природного газу, шахтного метану, теплова енергія стічних і ґрунтових вод, енергія сланців. В цілому ж на кінець століття в усіх країнах відновлювальними джерелами енергії покривали до 6% потреб людства на енергію.