Энергия высокого ветра новая электростанция для города и мира

Здесь, на предприятиях военно-промышленного комплекса, работали специалисты высочайшего класса. Сегодня от ВПК мало что осталось, но люди, на которых он держался, по-прежнему живут в Феодосии, работают, предлагают интересные творческие идеи. В конце апреля в Таврическом национальном университете проходила ярмарка инновационных технологий. Феодосию представляли члены Творческого союза научных и инженерных объединений Крыма, представившие 5 инвестиционных проектов. Особый интерес на ярмарке вызвали работы Павла Николаева, предложившего проект ветряной электростанции, и Геннадия Павлова, спроектировавшего экранолёт и экраноплан. В итоге наша делегация получила диплом ярмарки и предложения передать проекты с пояснительными записками в Республиканский комитет по топливу, энергетике и инновационной политике. Павел Михайлович Николаев более 35 лет проработал в НИИ АУС, в том числе главным конструктором и директором, поэтому качеству его проектной работы вполне можно доверять. Подтверждение тому – официальный государственный патент на ветроэлектростанцию, полученный им в январе прошлого года. Он рассказал «Победе», что проблема производства электроэнергии в нашем, крайне энергозависимом, мире чрезвычайно актуальна, а экологически чистой – тем более. Использование энергии ветра и солнца – это наиболее экологичный способ получения электричества, причём главная роль сейчас отводится именно ветроэнергетическим установкам. По подсчётам специалистов, ресурсы энергии ветра более чем в сто раз превышают запасы гидроэнергии всех рек планеты. Германия, например, уже к 2020 году планирует производить 20% электроэнергии с помощью ветра. А Евросоюз намерен к тому же сроку довести общую мощность ветроэлектростанций до 180 тыс. мегаватт. Работа ветрогенератора мощностью 1 мегаватт за 20 лет позволяет сэкономить около 30 тыс. тонн угля, или более 90 тыс. баррелей нефти. При этом, такой же ветрогенератор сокращает ежегодные выбросы в атмосферу углекислого газа на 1800 тонн. Уже сейчас себестоимость электроэнергии на некоторых ветряных электростанциях сравнялась по стоимости с электроэнергией из традиционных источников. С подъёмом на большую высоту, где скорость ветра сильнее, себестоимость будет снижаться и дальше, а производительность, наоборот, – расти. Американские учёные подсчитали, что сегодня человечество потребляет около 18 триллионов ватт энергии (гиганские цифры!). Ветры, дующие у поверхности Земли, могут двадцатикратно удовлетворить огромные современные потребности человечества в энергии, а высокие атмосферные потоки – стократно. Однако традиционные на сегодняшний день ветроэлектростанции по типу лопастных «мельниц» с горизонтальной осью вращения, хотя и перспективны, но далеко не являются последним и окончательным словом ветряной энергетики. Небольшая высота не позволяет им «ловить» лучшие воздушные потоки с оптимальной скоростью ветра. Соответственно, их производительность ограничена – стандартной является мощность 7,5 мегаватта в час на одну установку. Они весьма зависимы от ветра или безветрия в приземном слое – не дует, значит, не светит, сильно штормит – станция останавливается. Кроме того, им требуется большая земельная площадь, а земля в зажатом двумя морями Крыму очень дефицитна и дорога. Крупнейшая в мире ветроэлектростанция в США занимает огромную площадь в 400 кв. км. Немаловажно и то, что в нашей стране нет собственной базы проектирования и строительства таких «ветряков» – всё приходится покупать за границей. «Можно ли изменить конструкцию ветроэлектроустановки с кардинальным улучшением всех её характеристик и обеспечением изготовления и строительства в Украине?» – заинтересовался Павел Михайлович. И решил, что возможно. Для этого нужно построить электростанцию башенного типа большой высоты с вертикальной осью вращения больших цилиндрических ветроколёс, внутри которых на опорах конструкции устанавливаются по нескольку генераторов. Генераторы должны включаться и выключаться автоматически в зависимости от скорости ветра: чем больше скорость, тем большее количество генераторов работают. А на большой высоте всегда дует хороший ветер, причём при её увеличении на 10% выработка электроэнергии возрастает на треть. Идеальной считается высота около 600 метров, где скорость ветра увеличивается вдвое, а мощность – в 8 раз. Строительство конструкций такой высоты технически вполне осуществимо – вспомним, например, давным-давно возведённую Останкинскую телебашню в Москве. А сейчас можно строить и эксплуатировать не только мачтовые конструкции, но даже здания высотой более полукилометра – достаточно упомянуть 900-метровый небоскрёб в Дубае. Башня-электростанция имеет ступенчато-пирамидальную форму и не занимает большой площади: её можно строить на высоту 4-5 диаметров нижнего основания (например, если диаметр конструкции на земле будет 200 метров, башня поднимется на километр). Принципиально важно, что большинство конструкций, агрегатов и деталей можно изготавливать в Украине, в том числе в Крыму и даже в Феодосии. Металлоконструкции возможно делать на предприятиях Харькова, Днепропетровска, Запорожья, Краматорска, керченского завода «Залив», систему автоматики – на севастопольском «Фиоленте», лопасти ветроколёс – по технологиям феодосийских «Судокомпозита» и «Склопластика». По подсчётам Павла Николаева, для проектирования и строительства предложенной им ветроэлектростанции потребуется приблизительно 1,5 млн. евро на 1 МВт мощности – не мало, конечно, при 50 или 100 мегаваттах. Зато срок службы такой станции – не менее 100 лет при надлежащей эксплуатации, ремонте и модернизации. Ветроэлектростанции предложенного типа можно строить в любом месте Украины, включая Крым и Феодосийский регион. К примеру, для мыса Чауда с его утренними и вечерними бризами вполне подойдёт станция мощностью 50 МВт. А Феодосия потребляет приблизительно 100 МВт/ч. Ещё одна экологически чистая электростанция где-нибудь на горе Тепе-Оба – и город будет полностью обеспечен электричеством местного производства. Зависимость от национальной энергосистемы исчезнет, и «свой» свет будет гореть постоянно. Павел Михайлович считает, что последовательный запуск подобных станций в Крыму позволит сократить вредные выбросы в атмосферу от тепловых электростанций, очистить курортные города от котельных, работающих на твёрдом, жидком и газообразном топливе, перевести весь коммунальный автомобильный парк на электрическую тягу (50 км/ч для движения автобусов по городу – вполне достаточно) и т.п. В дальней перспективе Павел Николаев видит полный переход получения промышленной энергии в государстве «на ветер». Чернобыль и ДнепроГЭС можно будет закрывать.