Ветер верой и правдой служил и служит человеку с древнейших времен. Первобытные люди поднимали паруса над зыбким, неустойчивым челноком, выдолбленном целиком из дерева. Преобладающие западные ветры несли Испанскую Армаду к открытиям и победам. Пассаты, надувая паруса больших клиперов, помогли открыть Индию и Китай и наладить торговлю с Западом. В Древней Персии появились первые ветряные мельницы. Некоторым мельницам в Голландии уже более 500 лет, и они до сих пор в рабочем состоянии. Когда-то ветер был едва ли не единственным источником энергии. В 1910 г. в России насчитывалось примерно один миллион ветряных мельниц и приблизительно столько же водяных. А сегодня такую энергетику непросвещенные толкователи всего сущего почему-то называют нетрадиционной…

В 50-х годах XIX в. в США был изобретен многолопастный ветряк. С его помощью сначала закачивали воду из колодцев в паровые котлы, а позднее, спустя более полувека, стали производить электроэнергию. Многолопастный ветряк с ветроколесом диаметром до 9 м развивает мощность до 3 кВт при скорости ветра около 25 км/ч. В 1930-х годах на территории США было установлено около 6 млн многолопастных ветроустановок. Во многих сельских районах до введения в строй крупных тепловых электростанций основным источником электроэнергии были малые и большие ветроустановки.

Энергия движущихся воздушных масс огромна. Ее потенциал более чем в сто раз превышает гидроэнергетический потенциал всех рек планеты. Постоянно и повсюду на земле дуют ветры – от легкого ветерка, несущего желанную прохладу в летний зной, до сильных разрушающих ураганов. Всегда неспокоен воздушный океан, на дне которого мы живем. Климатические условия позволяют развивать ветроэнергетику на территориях с разным рельефом и особенно вдоль побережья морей, где постоянно дуют ветры.

В настоящее время ветроустановки вырабатывают лишь незначительную часть производимой электроэнергии во всем мире. Современные наукоемкие технологии открывают новые возможности для развития ветроэнергетики. Уже сегодня производятся высокоэффективные ветроустановки, способные вырабатывать электроэнергию даже при очень слабом ветре. Предлагается множество проектов ветроагрегатов, несравненно более совершенных, чем старые ветряные мельницы, – в них учтены самые передовые технологические достижения.

На западном побережье Дании, у городка Райсбю, построена одна из последних модификаций электростанции с 40 ветроустановками общей мощностью 24 МВт. Эта ветреная электростанция оборудована электронной системой управления, обеспечивающей равномерную выработку энергии независимо от скорости и силы ветра. Датские энергетики планируют в ближайшие 30 лет полностью перейти на энергию ветра Солнца, воды, и биомассы. Особое внимание они уделяют ветроэнергетике: из 5300 МВт планируемой мощности 4000 МВт составит мощность ветроустановок, расположенных на морском побережье. Такое расположение позволит более эффективно использовать энергию ветра – над поверхностью моря для ветра нет преград и препятствий, и здесь его средняя скорость всегда больше, чем над сушей. Поэтому на берегу моря можно произвести в полтора-два раза больше энергии, чем на суше.

Каждый источник энергии необходимо размещать там, где он дает наибольшую отдачу, максимальную выгоду. С этой точки зрения для ветроэнергетики вполне подходят труднодоступные территории Севера и побережье морей, где скорость ветра в среднем за год не менее 6 м/с, что позволяет ветроустановке мощностью 1 МВт в течение шести месяцев выработать около 2,5 млн кВт-ч энергии, вполне достаточной для обеспечения теплом и электричеством небольшого поселка.

Современная ветроустановка мощностью 1 МВт состоит из ветроколеса диаметром 48 м, установленного на стальной конической башне высотой 40 м, на которой смонтированы агрегат для передачи мощности от ветроколеса к генератору, система управления и тормозной механизм. Она полностью автоматизирована: сама «ловит ветер» и проверяет перед запуском техническое состояние всех узлов и агрегатов. При скорости ветра 3,5–4,0 м/с ее мощность – 40 кВт, а при 13,5 м/с – свыше 200 кВт. Гарантийный срок службы этой установки – от 20 до 25 лет.

В 1998 г. в России насчитывалось около полутора десятков крупных и примерно 100 мелких ветроустановок, в то время как за рубежом их общее число – более 130 тыс. К началу нынешнего века суммарная мощность действующих в 42 странах мира ветроустановок составляла более 10 тыс. МВт. Из них 66 % приходилось на страны Европы, 20 % – Северной Америки и 12 % – Азии.

В США планируют в ближайшие годы увеличить производство ветроэнергии в 50 раз, и она будет составлять около 5 % всей вырабатываемой энергии (в 2000 г. она не превышала 1 %). В этой стране в 2013 г. построен своеобразный небоскреб высотой 541 м – Башня Свободы, 20 % энергопотребления которой обеспечивают ветротурбины. Солнечные батареи дают дополнительную энергию. Это высотное здание возведено в центре Нью-Йорка на месте разрушенных башен Всемирного торгового центра.

Многие страны активно развивают ветроэнергетику. Например, Германия по выработке ветроэнергии в последние годы приблизилась к США, а по числу фирм, производящих ветроустановки, догнала Данию. Немецкие ветроустановки заполняют рынок Бразилии, Мексики, Китая и других стран.

К 2003 г. общая мощность ветроэнергетических установок в мире существенно возросла и составила 29 140 МВт, в том числе 10 900 МВт в Германии, где условия для развития ветроэнергетики не самые благоприятные.

За прошедшие десятилетия, начиная с 1995 г., суммарная установленная мощность ветровых электростанций в мире увеличилась более чем в 12 раз: с 4800 до 59 000 МВт, а с 2000 г. ее среднегодовой прирост составляет около 30 %. Таких высоких темпов роста не удавалось достичь ни одному из видов энергетики за всю историю ее развития.

Ветроустановки производят сравнительно небольшой шум, и их металлические лопасти могут создавать незначительные помехи для радио- и телепередач. Все это можно свести к минимуму, удачно выбрав место их расположения. В целом ветроэнергетику принято считать экологически безопасной.

         Библиографические ссылки

Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. Учебник для вузов, 13-е изд. М.: Директ-Медиа, 2018.

Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. Практикум, 6-е изд. М.: Директ-Медиа, 2016.

Карпенков С.Х. Экология. Учебник в 2-х кн., 2-е изд., М.: Директ-Медиа, 2017.      

Карпенков С.Х. Экология. Практикум, 2-е изд. М.: Директ-Медиа, 2022.

Карпенков С.Х. Экология. Учебник для бакалавров. М.: Логос, 2014.

Карпенков С.Х. Технические средства информационных технологий.          4-е изд. М.: Директ-Медиа, 2021.

Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. Справочник.  М.: Высшая школа, 2004.

Карпенков С.Х. Незабытое прошлое. М.: Директ-Медиа, 2015.     

Карпенков С.Х. Воробьёвы кручи. М.: Директ-Медиа, 2015.

Карпенков С.Х. Русский богатырь на троне. М.: ООО «Традиция», 2019.

Карпенков С.Х. Стратегия спасения. Из бездны большевизма к великой

России. М.: ООО «Традиция», 2018.

Карпенков С.Х. К истории одного преступления // Уничтоженные как класс. М.: ООО «Традиция», 2020. С. 3 – 65.

Степан Харланович Карпенков

Русская Стратегия