Энергия ветра

История ветроэнергетики начинается с незапамятных времён: энергия ветра вот уже более 6000 лет надежно и верно служит людям. Например, древние греки считали, что легендарный Прометей научил людей не только пользоваться огнём, но и оснастил корабли парусами. Заслуги парусных кораблей общеизвестны: все великие географические открытия были сделаны с их помощью.


До изобретения паровой машины основным источником энергии во многих странах была именно энергия ветра. На протяжении столетий торговые и военные парусные суда передвигались за счет энергии воздушных потоков, повсюду крутились лопасти ветряных мельниц. Первые простейшие ветродвигатели применяли в глубокой древности в Египте и Китае. В Египте (около Александрии) сохранились остатки каменных ветряных мельниц барабанного типа, построенных ещё во II—I вв. до н. э. В VII в. н. э. персы строили ветряные мельницы уже более совершенной конструкции - крыльчатые. Несколько позднее, по-видимому в VIII—IX вв., ветряные мельницы появились на Руси и в Европе. Начиная с XIII в., ветродвигатели получили широкое распространение в Западной Европе, особенно в Голландии, Дании и Англии, для подъёма воды, размола зерна и приведения в движение различных станков.


«Мельницы на козлах, так называемые немецкие мельницы, являлись до середины XVI в. единственно известными. Сильные бури могли опрокинуть такую мельницу вместе со станиной. В середине XVI столетия один фламандец нашел способ, посредством которого это опрокидывание мельницы делалось невозможным. В мельнице он ставил подвижной только крышу, и для того, чтобы поворачивать крылья по ветру, необходимо было повернуть лишь крышу, в то время как само здание мельницы было прочно укреплено на земле» (К.Маркс. «Машины: применение природных сил и науки»).


Масса козловой мельницы была ограниченной в связи с тем, что её приходилось поворачивать вручную. Поэтому была ограниченной и её производительность. Усовершенствованные мельницы получили название шатровых.


В XVI веке в городах Европы начинают строить водонасосные станции с использованием гидродвигателя и ветряной мельницы. Толедо — 1526 г., Глочестер — 1542 г., Лондон — 1582 г., Париж — 1608 г., и др. В Нидерландах большое количество ветряных мельниц откачивали воду с земель, ограждённых дамбами. Отвоёванные у моря земли использовались в сельском хозяйстве. В засушливых областях Европы ветряные мельницы применялись для орошения полей1.


В XVI веке экономический расцвет Голландии, куда Петр Первый ездил учиться, был вызван именно развитием ветроэнергетики. Первоначально голландцы использовали ветряки для осушения польдеров — отвоеванных у моря земель, а затем приспособили для приводов лесопилок и других производств. В тогдашней Европе Голландия была самой энерговооруженной страной.


В России ветряные установки использовались в основном для помола зерна. До революции их в стране насчитывалось около 200 000, и перемалывали они более 2 миллиардов пудов зерна в год.


Появление паровой машины как источника энергии резко замедляет дальнейшие развитие ветроэнергетики. А в XX в. научно-технический прогресс, набиравший обороты огромными темпами, в корне изменил технологическую картину мира. Сталь, нефть, газ, новые материалы и возможности отодвинули далеко на задний план достижения сотен лет человеческой цивилизации. Но человечество так активно разрабатывает месторождения нефти, угля и газа, что появилась реальная угроза их скорой выработки. Поэтому во многих странах стали развивать так называемую нетрадиционную, или альтернативную энергетику — возобновляемые источники энергии, к тому же имеющие экологические преимущества...


Но, как известно, новое — это хорошо забытое старое и, поэтому, человечество вновь обращает свои взоры на энергию ветра: а нельзя ли с его помощью вырабатывать столь необходимую электроэнергию? Первые проекты ветроагрегатов, способных вырабатывать электроэнергию, появились еще в 20-е годы прошлого века. Первый экземпляр ветродвигателя с роторами (цилиндрами) на четырех крыльях, диаметром 20 м, был установлен в 1926 г. в Берлине на башне высотой 15 м. Его крылья были сделаны из легкого металла — лоталя. Тогда же предпринимались попытки создать силовые установки на основе ветроагрегата для морских и речных судов. Работы эти, основанные на эффекте Магнуса (при вращении цилиндра в набегающем на него потоке воздуха появляется поперечная сила, действующая на него), со временем были свернуты. В 1980-е годы знаменитый океанограф Жак-Ив Кусто построил судно, работающий на том же принципе, доказав, как минимум, работоспособность идеи.


В России также заинтересовались возможностью выработки электроэнергии с помощью ветроустановок: в 1918 году ветряками занялся профессор В. Залевский, создавший теорию ветряной мельницы и сформулировавший несколько принципов, которым должна отвечать ветроустановка. В 1925 году профессор Н. Е. Жуковский разработал теорию ветродвигателя и организовал отдел ветряных двигателей в Центральном аэрогидродинамическом институте.


Отрасль начала стремительно развиваться, и в 1930-х годах Советский Союз был «впереди планеты всей» в использовании энергии ветра. Тогда было освоено производство разнообразных ветроустановок мощностью 3—4 киловатта, которые выпускались целыми сериями. В 1931 году в СССР заработала крупнейшая на тот момент в мире сетевая ветроэнергетическая установка мощностью 100 кВт, вслед за ней на юге страны были установлены десятки подобных ветрогенераторов. В 1938-м в Крыму развернулось строительство ветроэлектростанции мощностью 5 МВт. С 1950 по 1955 год страна производила до 9 тысяч ветроустановок в год единичной мощностью до 30 кВт. В годы освоения целины в Казахстане была сооружена первая многоагрегатная ветроэлектростанция, работавшая в паре с дизелем, общей мощностью 400 кВт — прообраз современных европейских ветропарков и систем «ветро-дизель».


Но использование энергии ветра в крупномасштабной энергетике оказалось несвоевременным — нефть оставалась сравнительно дешевой, устойчиво сокращались капитальные вложения в строительство тепловых электростанций, развивалась гидроэнергетика. В 1960—1980-е годы энергетическая отрасль нашей страны была ориентирована на строительство крупных ТЭС, ГЭС и АЭС: ветряки не выдержали конкуренции с электроэнергетическими гигантами, объединившимися в единую национальную сеть, и в конце 1960-х годов их серийное производство было закрыто.


И только к началу 1990-х годов, значительно позже, чем в других странах, в СССР вернулись к этому вопросу. К работам были привлечены МКБ «Радуга» Минавиапрома СССР и НПО «Южное» Минобщемаша СССР, которые организовали в 1990 г. производство ВЭУ мощностью 200, 250 и 1000 кВт. Проектные институты приступили к созданию первых крупных системных ветроэлектростанций: Восточно-Крымской, Ленинградской, Калмыцкой, Магаданской и Заполярной (в Воркуте).


Но события 1990-х годов и вслед за тем разразившийся экономический кризис остановил работы на этих объектах. Сейчас в России действуют всего три-четыре десятка небольших ветроэлектростанций, в сумме дающие менее 0,1 % вырабатываемой в стране энергии.


В настоящее время установленная мощность ветроэлектростанций в России составляет около 13 МВт. Самой мощной на сегодняшний день считается ветроэлектростанция в Калининградской области, введенная в строй в 2002 году (первая установка — в 1999 г.) и состоящая из 21 установки, переданной в дар властями Дании. Ее суммарная мощность составляет 5,1 МВт.

КОТИРОВКИ
Акции / АДР
Индексы
ФИЛИАЛЫ
ДОЧЕРНИЕ И ЗАВИСИМЫЕ
ОБЩЕСТВА