Проблемы чистого источника

Применение современных технологий, постройка мощных генераторов, и государственная поддержка позволили значительно снизить себестоимость электричества, вырабатываемого на станциях, работающих на силе ветра. Например, в США она составляет 5 центов за киловатт-час при средней скорости ветра 7 м/с и 3 цента при скорости ветра 9 м/с. Это меньше себестоимости электричества, производимого на ТЭС (в тех же США – 4,5-6 центов за киловатт-час). Однако перед ветроэнергетикой стоят ещё и другие проблемы неэкономического характера. Главный её недостаток – непостоянство. Ветер дует не всегда и не везде. Получается, что сегодня генератор выдаёт одну мощность, завтра – другую, а послезавтра ветер прекратился, и электричество не вырабатывается вовсе. Поэтому если ветроустановка обслуживает конкретный объект, к нему приходится добавить целый комплекс аппаратуры. Во-первых – инвертор, который преобразует полученную энергию в ток промышленного качества (для России – 220В, 50 Гц). Во-вторых – батарею аккумуляторов для выравнивания мощности. В-третьих – резервный дизель – генератор на случай длительного безветрия. Добавление всех этих агрегатов, которые значительную часть времени будут простаивать, увеличивает производство энергии в 2-3 раза. Поэтому лучший выход подключение генератора в единой энергетической системе. Тогда нехватка электричества от одного ветрогенератора будет компенсироваться избытком от другого, а в случае обширного штиля – усиленной работой прочих участников процесса энергопроизводства.

Вторая проблема – относительно низкая интенсивность. Средний промышленный ветрогенератор выдаёт порядка 1 МВт электрической мощности. На площади в 1 кв. км можно разместить около 10 таких установок, только тогда они не будут мешать друг другу. С учётом непостоянства ветров с 1 кв. км можно снимать в среднем 5-10 МВт электроэнергии, а дя получения 1 ГВт понадобится площадь в 100-200 кв. км. Для сравнения: Курская АЭС мощностью 4 ГВт вместе со всеми вспомогательными сооружениями и даже с рабочим посёлком занимает площадь в 30 кв. км. Стандартный способ решения проблемы – отведение под ВЭС пустующих земель либо использование пустующей территории ВЭС для выращивания сельскохозяйственных культур. Проще говоря, сдача их в аренду фермерам по сниженным ценам. Кроме того, многие государства стали создавать «морские ветропарки», застраивая ВЭС прибрежные шельфовые зоны.

Находится рядом с действующим ветрогенратором не слишком комфортно, поскольку он изрядно шумит. В этом и состоит третья проблема. Непосредственно рядом с гондолой мощного ветрогенератора интенсивность шума может достигать 100дБ, как на станции метро, на которую одновременно прибываю 2 поезда. У подножия башни шум составляет около 60 дБ, как на улице большого города. Чтобы снизить его до приемлемого уровня в 35-45 дБ, характерного для тихой улицы или городского двора, практически во всех странах, где применяются промышленные ветрогенераторы, законом установлено, что расстояние от них до ближайшего жилья должно быть не менее 300 метров.

Кроме шума есть и другие проблемы, связанные с близким соседством ветрогенераторов и населённых пунктов. Когда в 1986 году англичан установили на Оркнейских островах экспериментальный ветродвигатель, местные жители стали жаловаться на то, что он мешает смотреть им телевизор. Снабжённые металлическими молниеотводами лопасти ветрогенератора создавали мощнейшие помехи для телевизионного сигнала. Пришлось устанавливать на острове дополнительный телевизионный ретранслятор. А жители города Бун (США), возле которого в 1980 году построили ВЭС мощностью 2 МВт, стали жаловаться, что у них в шкафах гремит посуда, а с полок падают горшки с цветами. Оказалось, что станция при работе, кроме обычного акустического шума, производила ещё и инфразвук частотой 6-7 Гц, неощутимый человеческим ухом, но создающий вибрацию и вообще небезопасный для организма. От этой проблемы почти полностью удалось избавиться путём доработки лопастей генераторов.

Ремонт ВЭС – тоже непростая задача. Лопасти и генератор весом десятки и сотни тонн надо поднимать на башню высотой 80 метров – почти 30-этажный дом. Помогают в этом деле специальные краны, изначально встроенные в башни современных ветроэнергетических установок. Есть и другие проблемы: попадание птиц в лопасти работающих агрегатов, небольшие изменения микроклимата в районе крупных ВЭС, опасность пожара установки от трения деталей, привлекательность башен для молний и, наконец, изменение пейзажа. Но, несмотря на всё это, генераторы продолжают строить. И не только потому, что дорожает нефть. Не так давно для их использования появился новый стимул – Киотский протокол. ВЭС, в отличие от ТЭС, не вырабатывают в атмосферу ни одного грамма углекислого газа, а значит, не способствуют «глобальному потеплению» (нулевая эмиссия парниковых газов). Для развитых государств, которым протокол предписывает сокращать эмиссию, перевод части энергетики на экологически чистые источники, каковыми являются Солнце и ветер, - достойное и удобное решение.