Ветер, ветер, ты могуч, но зря гоняешь стаи туч

Ветряная мельницаРифма – рифмой, но резон в этом есть. Причём, резон не новый, а старый, как мир. Ветряные электростанции в России освоили давно. А энергию ветра научились использовать ещё в глубокой древности и первооткрывателями оказались жители Ближнего Востока, откуда началась мировая цивилизация. А уж затем, спустя восемь веков, в Голландии полностью освоили ветер в качестве мукомола. Знаменитые голландские мельницы начали своё торжественное шествие по планете и в 18 веке добрались до России.

Спиральное развитие человечества привело нас к необходимости использовать бесконечную энергию природы – ветер, солнце, биотопливо. Уже сегодня природных ресурсов по выработке электроэнергии не хватает и мы снова оказались перед проблемой освоения естественных энергоносителей. Мы снова вспомнили старый, добрый принцип работы ветряка, по которому можно получать беззатратную электроэнергию. Природа способна дать нам её и всегда готова работать на человечество.

Да, поистине загадочна история! Несмотря на революционные открытия последних лет, всё чаще мы обращаем свой взор в прошлое. Хлопнув дверью фешенебельного авто, мы с восхищением любуемся на красиво сидящего на лошади наездника и сами не прочь проскакать на лихом рысаке в чистом поле. Или, сойдя по трапу с многоярусного морского гиганта-теплохода, мы с вожделением наблюдаем за парусной яхтой, бесшумно скользящей по волнам с помощью парусов и ветра. И не случайно вернулись к древним ветровым установкам.

Природа готова на нас работать, но хамского отношения она не прощает

В современной этимологии просторечное выражение приобрело новый смысл — «нарушение экологического равновесия». Вот что такое «хамское отношение». И мы просто вынуждены глубоко задуматься об альтернативе атомной энергетике, об альтернативе уничтожения природного угля, газа и прочих даров природы. Один из возможных вариантов решения этой проблемы — ветроэнергетика в России. Это тот случай, когда мы деликатно используем природу в своих целях и она взамен охотно делится своими возможностями.

На территории бывшего Советского Союза первая ВЭС была возведена в Курской области в начале тридцатых. Через несколько месяцев в Крыму построили ветровую электростанцию мощностью 100 кВт. Это была на то время самая крупная ветроэлектростанция в мире и она успешно работала до захвата Крымского полуострова гитлеровцами во Второй мировой войне.

Когда наша страна захлёбывалась кровью, отбиваясь от фашистских захватчиков, Америка шагнула далеко вперёд и в 1941 г. построила свою первую электростанцию, работающую с помощью ветра.

Так победоносно и пошла шагать по планете идея использования альтернативных энергоносителей и природа охотно отдавала и отдаёт свою энергию человеку, превращая силу ветра в электричество. Она словно говорит людям: «Вы ко мне относитесь вежливо, и я готова на вас работать столько, сколько вам потребуется».

Всё верно — закон природы тесно связан с законами человеческого бытия. Взаимность во всём. Как существует открытый Закон всемирного тяготения, так и существует неписаный Закон взаимности между людьми, между природой и человеком. Взрывая атомные бомбы, засоряя космос тысячами тонн металла, уничтожая леса, мы уже явно ощущаем враждебную отдачу природы. Она меняется, она всё чаще отвечает нам ураганами, с неба падают непонятные метеориты, зимы превратились в слякотную осень, а тёплая осень – в сплошные ливни. Наводнения, пожары, засухи стали обыденным явлением.

Нет, что ни говори, с природой дружить надо, а не ссориться!

Ветреные мысли на серьёзную тему

Учёные с тревогой считают, что через каких-то 50-70 лет природные ископаемые ресурсы иссякнут и человечеству откроется один лишь выход — перейти на альтернативный источник добычи электроэнергии. Пока известен самый простой и древний способ – превращать ветровую энергию в электрическую.

Вот и подошли к серьёзной теме о дружбе с природой. По поводу ветра. В любом случае он дул, дует и будет дуть вечно. Так почему его не заставить работать? Приходится всерьёз возвращаться к вопросу: как дружить с ветром, чтобы он работал на нас, а не хулиганил попусту. Исчерпывающий ответ на этот вопрос даёт ветроэлектростанция.

Принцип работы простой и понятный: вращение ветроколеса передаётся электрогенератору, который и вырабатывает электричество. По своей конструкции ветровые электростанции бывают трёх типов:

  •   пропеллерные,
  •   карусельные,
  •   и барабанные.

Карусельный типДва последних типа почти ничем друг от друга не отличаются, разве что формой лопастей. А в остальном конструкция одинаковая. У них основной вращающийся вал расположен вертикально. У пропеллерных ВЭС вал горизонтален, лопасти похожи на самолётные винты. Именно этот тип электростанций в основном строится и эксплуатируется по причине своей более высокой эффективности.

Пропеллерный типПропеллерные ветровые двигатели более экономичны, способные «выжать» из энергии ветра больше пользы. Винты, принимающие силу ветра, смонтированы на горизонтальной головке, в которой находится и генератор. В задней части головки расположена вертикальная лопасть, которая и поворачивает всю головку и винт по направлению ветра. Высота расположения головки над землёй рассчитана на то, чтобы на винт попадал свободный поток воздуха без каких-либо препятствий впереди.

И ещё очень существенный нюанс работы ветряной электростанции – неравномерность. Ветер постоянно меняет своё направление и силу, в результате скачкообразно работает и генератор. Для устранения неравномерности применяется стабилизатор напряжения, который сохраняет напряжение на выходе в нормальных пределах, не зависящих от капризов ветра.

Если бы можно было приставить к носу Фёдора да губы Митрофана! Какой бы красавец вышел!

Суть выражения взята из пьесы Гоголя «Женитьба». Действительно, в мире нет ничего постоянного и однозначного: или всё плохо, или всё хорошо. Такого не бывает. Либо нос подводит, либо губы не те. Но всё равно, есть в каждом явлении природы, в каждом предмете, в каждом действии и человеке хорошее, а есть и то, без чего можно было бы и обойтись.

Так и в нашем обсуждаемом вопросе о ветре. Если бы он дул постоянно с определённой силой и направлением, без порывов и остановок, — идеальная была бы ветроэлектростанция! А так приходится констатировать светлые и тёмные стороны характеристики этих сооружений.

Несомненные достоинства:

  1. Такие электростанции по своей конструкции просты и понятны;
  2. Получаем почти бесплатную электроэнергию;
  3. Ветроэлектростанция экологически чистая и бесшумная;
  4. Не требуется много проводов для доставки электроэнергии к месту потребления;
  5. Совершенно безвредная установка для сохранения природного баланса;
  6. Незаменимы в тех районах, где нельзя обеспечить доставку энергии обычным способом.

И досадные недостатки:

  1. Ветер непостоянен и генератор работает неравномерно;
  2. В любой момент, обычно самый неподходящий, может быть прекращена подача энергии;
  3. Мощность ветряной электростанции используется не полностью;
  4. Часто простаивает из-за отсутствия движения воздуха;
  5. Ветроэлектростанции России не могут стать основой для энергопромышленности;
  6. Для размещения ВЭС требуются большие, открытые всем ветрам, территории.

При всём кажущемся балансе плюсов и минусов, перевес всё же заметен в сторону ветряков. Их в России никак нельзя игнорировать. К такому решению пришли

Фермеры, садоводы, дачники, хозяева коттеджей и загородных домов. Они – за ветровую электроэнергию!

Ветродвигатель-флюгерИ не только они. Такие установки незаменимы и для метеорологов России, радиорелейщиков, навигационщиков, которые смело поднимают руку при голосовании в пользу ветровых электростанций.

Как бы ни были ненадёжны в работе эти установки, тем не менее, если прикинуть за несколько лет общий вклад таких станций, то цифры получаются довольно внушительные. Например, в той же многострадальной Украине, мощность всех ветряков составляет сегодня 51 тысячу киловатт, хотя возможности производства ветровой энергии здесь далеко не исчерпаны.

Сколько ещё можно построить ветровых электростанций на гористой местности в Крыму, в степях Одесщины и Херсонщины и на юго-восточной степной территории Украины и Поволжья России! В этих местах вольный ветер гуляет без дела и природа только бы приветствовала такой шаг со стороны общества.

С точки зрения специалистов и учёных России, природная электроэнергетика уже близка к традиционной: ветроэлектростанция работает с коэффициентом полезного действия почти в 40 процентов от аналогичного показателя для всех других видов электростанций. Иными словами, результат почти такой же, какой дают турбины существующих традиционных станций России. И если вплотную, по серьёзному, взяться за строительство современных установок в тех районах, где позволяет природа, то можно было бы на 30 процентов покрыть потребность в электричестве как в России, так и на украинских «разгуляй-полях».

Совсем не случайно те же садоводы, фермеры и дачники ратуют за широкое использование ветровой энергии. Её нестабильность получения (ветер то есть, то исчезает) вполне можно использовать при помоле зерна, подъёме воды из глубокой скважины для водопоя скота, при зарядке аккумуляторов, при аварийных ситуациях основных источников электропитания.

А нельзя ли совместить энергию ветра и солнца?

Обдумывая только что написанный текст, приходишь к выводу, что ветроэлектростанция окажется очень перспективной, если её конструкцию приспособить не только к работе с ветром, но и подружить с энергией солнечных лучей. Ведь недаром природа то хмурится ветром, то улыбается солнцем. Ветер прекратился – выглянуло солнышко. Не правда ли, так и хочется воскликнуть по-Архимедовски «Эврика!» и предложить специалистам поработать над реконструкцией электростанций такого типа, чтобы они давали электроэнергию как при ветре, так и при безветрии.

Но лириков зачастую опережают физики и такой принцип работы ветровой электростанции от двух источников энергии уже давно разработан и современная электростанция доступна массовому покупателю. Опоздал автор данного текста со своим «открытием», этак, лет на 100! Не видать ему Нобелевской премии, как своих ушей!

Солнечно-ветровые электростанции, так называемые, гибридные, уже существуют. И с успехом действуют. Такое совмещение на несколько порядков увеличило надёжность станций в выработке бесперебойной электроэнергии. При ночном перемещении воздуха электростанция работает. При ненастных ветреных днях – тоже, выглянуло солнце – подключились солнечные батареи.

Природа не терпит вакуума своих действий: нет солнца – дует ветер, нет ветра – выглянуло солнце. И перспектива солнечно-ветровых электростанций прояснилась. Будущее – за такими современными установками. Они гарантируют бесперебойную работу и солидный срок службы. Но пока дороговаты. Например, одна домашняя электростанция обходится владельцу коттеджа в 150 тысяч рубликов. Эх, подешевле бы!

В.Ильин

Использование ветроэлектростанций — вопрос времени:

Наверх