Фанера над Ютландией

Nibe B на переднем плане, Nibe A позади.

Европа не осталась в стороне от своего старшего слона. Датская Академия технических наук (Akademiet for de Tekniske Videnskaber) в 1975 году объявила о начале создания программы исследований ветроэнергетики. В набросках программы предполагалось, что через 10-15 лет за счёт ветра будет обеспечено 10% датских потребностей в электричестве. Такая доля была выбрана потому, что она не требует создания дополнительных резервов на случай штиля -- имеющиеся станции могут временно повысить мощность. В 1977 году программа была написана. В соответствии с ней научную часть должны были возять на себя Лаборатория Рисё (Risø) и Датский Технический университет (которые уже оказывали поддержку Твинд). В качестве же исполнителей предполагались крупные коммерческие компании. Всё как у людей, короче говоря.

Тогда же, в 1977 году, началась первая фаза программы, призванная продлиться до 1980 года. В Данию приехали специалисты из НАСА и совместно со своими датскими коллегами осуществили расконсервацию и запуск в эксплуатацию турбины на острове Гедсер. Турбина отработала до марта 1979 года и показала хорошие результаты. В тоже самое время датчане поехали в США что бы ознакомиться с американским опытом и обсудить возможную кооперацию. Помимо прочего была одна проблема -- Дания к тому времени лишилась своей авиационной отрасли, а ротор, по американскому образцу, должны были делать авиаторы. Поэтому возникло желание позаимствовать у американцев (на возмездной основе) готовый ротор, либо, если этого не получится, методики, которые позволят создать его самостоятельно. Но с этим не вышло, американцы ничего не продали... Пришлось обойтись собственными силами.

Несмотря на неизвестность, даже не дождавшись окончания испытаний на острове Гедсер, во всё том же 1977 году вблизи городка Нибе (Nibe), на крайнем севере Ютландии, началось создание двух рядом стоящих экспериментальных ветряных турбин. Предполагалось, что они станут прототипами для будущего парка из 500-600 турбин с мощностью от 0,5 до 1 МВт, которые будут построены в период между 1985 и 1990 годом, чтобы выполнить намеченный 10-ти процентный план. Прототипом же для этих турбин ожидаемо была взята турбина Гедсера, но с увеличенной до 630 кВт мощностью, т.е., больше чем в три раза. У одной из двух турбин ротор был с неподвижными лопастями, как у Гедсер, а у другой с поворотными. Диаметр его в обоих случаях был одинаковый -- 40 метров.

В производстве тоже возникла проблема -- единого подрядчика найти не удалось, поэтому заказ распределили по нескольким фирмам. Так, например, редуктор взялась изготовить знакомая нам по острову Богё фирма F.L.Smidth. В проекте Твинд она не участвовала, не договорились, надо понимать, поскольку по слухам известно, что один из её сотрудников заявил, мол, что без их помощи башня у Твинд обрушится (именно это высказывание и было запечатлено в балладе Ровикса). Правительство оказалось более договорно способным партнёром, но тоже ограниченным в средствах (финансировало проект в основном министерство энергетики и немного SEAS). Поэтому, в целях экономии, несущую часть лопастей сделали стальной, стеклопластиковой была только их оболочка.

Первую турбину, получившую имя Nibe A, подключили к сети в сентябре 1979 года, Nibe B заработала в августе 1980. Но это была не работа, а одни слёзы. Турбины, что называется, "сыпались на глазах". Основной проблемой, как не сложно теперь догадаться, были усталостные повреждения лопастей. Экспериментаторов, однако, эти неприятности не особенно беспокоили, поскольку их целью было наблюдение за аэродинамическими эффектами, такими как отрыв течения от лопастей и след, оставляемой за собой турбиной (wake). Поэтому, турбины включали только во время измерений, которые проводились нечасто, так за период с 1983 по 1991 год Nibe A отработала только несколько часов.

Иллюстрация wake effect. Кильватерный след становится
 видимым за счёт конденсации воды и появления тумана.
Автор фото неизвестен.

В Дании был накоплен большой опыт в использовании ветра, поэтому интересы датчан устремились к такому, казалось бы частному явлению как кильватерный след (wake effect). На самом деле, эти исследования не были пустой блажью, в них появилась острая необходимость. В планах стояла установка сотен ветряков, причём стоять они должны были рядом друг с другом, а из-за того, что ветер меняет своё направление, временами неизбежно должна была складываться такая ситуация, когда след от одного ветряка попадал бы на соседний. Как мы помним, ветряная турбина работает за счёт того, что забирает у ветра часть его скорости. Кроме того, в соответствии с законом сохранения момента импульса воздух за турбиной приобретает закрутку, противоположную той, что получает сама турбина. В результате скорость ветра за турбиной снижается, и воздух турбулизируется. Турбина, попавшая в такой след, снижает свою производительность, а её ротор подвергается дополнительным нагрузкам. Требовалось определить, насколько силён этот эффект, чтобы правильно расположить турбины на местности. Стоящие рядом и очень похожие друг на друга турбины Nibe были созданы для таких исследований в самом прямом смысле этого слова. И да, ветряки города Нибе -- первый в мире ветропарк.

Наработка ветряка Nibe B была намного больше, чем у его близнеца. В январе 1984 года ему поменяли лопасти. Старые пластико-стальные выбросили, поставили новые, блестящие... фанерные. В течении следующего года он работал почти непрерывно (86% времени), а к 1988 году наработка составила 18000 часов. Датская стратегическая разработка оказалась удачной, но в серию не пошла. Оболочка лопасти склеивалась из тонких деревянных полос, по существу это был тот же армированный пластик; в качестве пластика выступал клей, а вместо искусственного волокна дерево.

Схема проклейки оболочки лопасти Nibe B. Из архива НАСА.

На ветряках Нибе упражнения министерства не закончились, но продолжение оказалось ещё менее примечательным. Дело закончилось тем, что остатки ветряной программы были проданы одной коммерческой фирме, о которой ещё пойдёт речь далее. Похожим, но ещё более печальным образом развивалась госпрограмма в Нидерландах, столице ветряных мельниц. В итоге на рынке ветроэнергетики победу одержали ни госпрограммы, ни идеологи на подобии Твинд, но третья сила, те самые пресловутые лавочники.

Назад

К оглавлению

Вперёд