Энергию ветра люди используют с незапамятных времен. Парусные корабли, движимые силой ветра, сделали возможной эпоху географических открытий. Ветряные мельницы мололи зерно, пилили бревна на доски, откачивали воду из польдеров Голландии и из глубоких шахт, поднимали клети с горняками в тех же шахтах, делали порох, бумагу, использовались на фабриках как источник движения во времена «до паровых двигателей»…
Энергию ветра люди используют с незапамятных времен. Парусные корабли, движимые силой ветра, сделали возможной эпоху географических открытий. Ветряные мельницы мололи зерно, пилили бревна на доски, откачивали воду из польдеров Голландии и из глубоких шахт, поднимали клети с горняками в тех же шахтах, делали порох, бумагу, использовались на фабриках как источник движения во времена «до паровых двигателей». А когда настал век электричества, то, вытесняя мельницы, набрали силу ветрогенераторы, вырабатывающие электричество. Конечно – не сразу, а когда люди задумались об экологии.
Энергия ветра – возобновляемый вид энергии, и в последнее время ветроэнергетика очень бурно развивается. В 2010 году ветрогенераторами во всем мире было произведено 430 Тераватт-часов электроэнергии – во много-много раз больше, чем приливными, или какими-нибудь геотремальными электростанциями. Правда, эти 430 ТВатт – всего 2.5% от произведенного электричества. При этом в Дании ВЭС производят 28% всего производимого электричества, а к 2020 году датчане планируют довести эту цифру до 50%. В Португалии ВЭС производят около 19% электроэнергии, в Ирландии и Испании – около 15%. А всего в мире около 80 стран используют ветроэнергетику на коммерческой основе.
В России суммарная мощность ВЭС составляет всего около 18 МВт. Самая крупная ВЭС России расположена недалеко от Зеленограда, в Калининской области, ее мощность 5.1 МВт. Установки для нее использованы производства датской компании SЕАS Energi Service A.S.
На Чукотке – Анадырская ВЭС, ее мощность 2,5 МВт (10 ветрогенераторов по 250 кВт). Еще в России есть ВЭС в Башкирии, Калмыкии, Коми, их мощность – от нескольких МВт до нескольких десятков МВт.
А в это время Китайские ВЭС имеют суммарную мощность свыше 15 ГигаВатт, причем к 2020 г. китайцы планируют достигнуть уровня примерно в 80-100 ГВатт!
К сожалению, ВЭС не являются абсолютно безвредными. При их работе раздается шум до 100 Дб, в том числе издают они и инфра-звуки. Поэтому в странах Западной Европы приняты законы, которые ограничивают уровень шума от работающей ветряной энергетической установки до 45 дБ в дневное время и до 35 дБ ночью. По этим же законам минимальное расстояние от установки до жилых домов – 300 м.
Существуют два вида ветротурбин:
– с вертикальной осью вращения (роторные, или карусельные);
– с горизонтальной осью вращения (крыльчатые).
Среди коммерческих станций распространены вторые, с горизонтальной осью вращения. Они могут работать, когда ветер имеет скорость от 3 М/с (но при этом энергии вырабатывают мало). Их КПД составляет примерно 30%.
Тогда как турбины с вертикальной осью имеют КПД около 20%. Зато они могут работать при любом дуновении ветерка и им не страшен сильный ветер (генератор-то покоится на земле, на фундаменте). Кроме этого в случае слишком сильного ветра турбины с горизонтальной осью становятся опасными, и если автоматика не сможет их остановить – они могут просто развалиться и разлететься кусками по сторонам.
Существует формула расчета мощности, выдаваемой ветрогенератором при том или ином ветре: P = 0,6 * S * V3 * КПД.
Тут S – площадь, на которую перпендикулярно дует ветер(в квадратных метрах), а V – скорость в метрах в секунду. По этой формуле при длине лопастей 10 м и скорости ветра в 5 м/сек, с учетом КПД, на выходе получается около 7 КВт мощности.
Если есть деньги и постоянно живете в деревне, в которой достаточно часто дуют ветры, то можно примерно за 20 тыс. рублей купить себе ветряк с оборудованием – и даже не подключаться к электросети села. При этом цена инвертора (преобразующего постоянный ток с аккумуляторов в привычные нам 220В, 50 Гц) составляет половину стоимости оборудования. А сами аккумуляторы – четверть всей цены.
А на случай долгого безветрия хорошо бы и дизель-генератор иметь… В общем, увы – но не все так просто.
