среда, 8 февраля 2017 г.

Калифорнийская ветрянка

Проход Св. Горгония (San Gorgonio Pass) в Калифорнии.

В Америке 70-х существовало своё антиядерное движение. Особенное развитие оно получило в штате Калифорния, соседствующем с ядерным полигоном и знаменитым своей творческой интеллигенцией. К тому же, в Калифорнии строились атомные станции, что добавляло нервозности. В 1979 году на атомной станции Три-Май-Айленд в штате Пенсильвания случилась тяжёлая авария с расплавлением активной зоны реактора, американский Чернобыль. И хотя заметного радиоактивного выброса со станции не произошло (спасло защитное сооружение, внутри которого находился реактор), местные власти по рекомендации оператора станции провели эвакуацию населения из районов, прилегающих к станции, что не могло не вызвать бурной реакции общественности. В Калифорнии ещё до аварии проходили акции против атомной станции в каньоне Дьявола (Diablo Canyon), после же начался просто какой-то апокалипсис (вот надо было выбрать место с таким названием в религиозной стране). Так, в 1981 году на акции протеста против Дьявола было арестовано почти две тысячи манифестантов, что стало рекордом США, да и другие страны могут похвастаться такими облавами разве что в чрезвычайных ситуациях, близких к боевым действиям. Власти штата были вынуждены заморозить строительство новых атомных станций. Но Калифорния нуждалась в электричестве...

В качестве альтернативного источника энергии среди других рассматривался ветер. Хотя Калифорния не самый ветряный штат, но там есть немало подходящих для сбора ветра мест. Побережье Калифорнии отделено от материка активным геологическим разломом (сейсмическая активность региона была одним из доводов противников ядерной энергетики), из-за него рельеф местности сильно пересечённый, с протяжёнными долинами между хребтами. По этим долинам ветер несётся как по воздуховодам. Кроме того, долины маловодны и не представляют интереса для какой-то другой хозяйственной деятельности. Ресурс был, но его нечем было брать -- федеральные программы занимались наукой, их ветряки были непригодны для практического использования. Частные американские фирмы, как и в Европе, пытались занять нишу, но их техника была не лучше НАСАвской. Даже активная помощь со стороны властей штата ничего не могла сделать.

Турбина Дарье производства
фирмы "Алкоа".
Фирма "Алкоа" (Alkoa), крупный производитель алюминия, взялась построить в долине Сан-Джорджинио (San Gorgonio Pass), неподалёку от Ла-Ла-Ленда (Лос-Анджелеса) ветряную турбину модного тогда типа Дарье. Французский авиаконструктор Жорж Дарье (George Darrieus) ещё в 1931 году изобрёл ветряную турбину с вертикальной осью. Работа его турбины не зависела от направления ветра, чем турбина была похожа на китайские ветряные мельницы с парусами от джонки. Кроме того, скорость вращения ротора Дарье получалась высокой, что позволяло сэкономить на редукторе. Вообще, экономия виделась во всём: генератор можно было расположить на земле, что разгрузило бы башню, не нужны были расходы на устройство выставления турбины по ветру. Многие были очарованы хитроумным кухонным венчиком, как окрестили турбину Дарье по обе стороны океана. Проект такой турбины, например, был у знакомой нам фирмы F.L.Smidth. Но экономия всегда имеет обратную сторону, поэтому турбины Дарье получались не очень. Вот и у "Алкоа" она разрушилась. На совещании у губернатора Калифорнии, пару лет спустя после Три-Майл-Айленда, представитель фирмы Пол Воксборо (Paul Vogsburgh) сделал по поводу аварии заявление, вошедшее в историю ветроэнергетики: "У меня есть новости, хорошая и плохая. Плохо, что наша турбина сама себя убила. Хорошо, что нам не пришлось эвакуировать Лос-Анджелес".

И это была единственная хорошая новость. Плохие же новости быстро распространяются, куда быстрее, чем хорошие. Вскоре плохие новости из Калифорнии пересекли Атлантику. Бытуют различные свидетельства касательно того, кто к кому первый поехал: американцы к европейцам или наоборот. События развивались стремительно, так что вероятно ездили и те, и другие одновременно, потому как и у тех, и у других были причины. У американцев были деньги, у европейцев товар. Соединение двух интересов породило явление, вошедшее в историю под именем "Великая калифорнийская ветряная лихорадка" (The Great California Wind Rush), по примеру "золотых лихорадок" (gold rush) XIX-го века, очевидно. Откуда у европейцев появились мельницы, мы уже более-менее знаем, осталось выяснить, откуда взяли деньги калифорнийцы.

В 1974 году, в последний год своего правления Калифорнией, переоценённый актёр Рональд Рейган подписал Акт Уоррена-Алквиста о сохранении и развитии источников энергии (Warren-Alquist State Energy Resources Conservation and Development Act). В соответствии с этим актом был создан правительственный орган штата, Энергетическая комиссия (Energy Commission), под начальством губернатора и с обширными полномочиями. Фактически, комиссия стала министерством энергетики штата. Рейган, будучи консерватором, ничего такого новаторского не планировал, подписывая акт, но пришедший ему на смену Джерри Браун-младший (Edmund Gerald "Jerry" Brown Jr.) отличался необычными идеями и воспользовался данным ему инструментом в полной мере. Прошедшее время здесь не вполне уместно. Сын губернатора (поэтому младший) Джерри Браун правил штатом два срока, после чего сделал "рокировочку" с Арни и теперь вновь у руля, уже четвёртый срок, и в Калифорнии вновь лихорадка, на этот раз солнечная. В пору своего первого губернаторского срока Браун получил прозвище "Опилки-и-Ветряки" (Woodchips and Windmills) из-за своих планов использования энергии ветра и биомассы. Позднее ему дали ещё одно прозвище -- дзен-фашист, которое ещё больше говорит о его необычной натуре.

В 1978 году законодатели Калифорнии ввели налоговый кредит, который вместе с федеральными льготами позволял вдвое сокращать расходы на строительство ветроустановок. Энергетическая комиссия создала свой проект развития ветроэнергетики, поменьше, чем федеральный, но с большей практической направленностью. Кое-что на его основе было построено в самом начале 80-х, но это были плохие новости. Лихорадка началась в 1982 году, когда власти Калифорнии через свои структуры заключили первый стандартный оффер на 30 лет. Подобные контракты заключались до 1985 года, до конца второго губернаторства Опилок-и-Ветряков.

В чём заключался смысл схемы? Власти давали налоговые льготы электрораспределительной компании на весь объём её деятельности под то условие, что она будет производить закупки у поставщиков, производящих электричество из ветра с помощью ветряков определённой мощности. Поскольку компания делала большой бизнес на электричестве из традиционных источников, то её интересовала только мощность подключённых ветрогенераторов, если же с них ещё и электричество пойдёт, то будет совсем замечательно. Ради такого дела компания готова была платить ветряным поставщикам любые запрошенные ими суммы (в пределах разумного, а именно, налоговых льгот, которые по некоторым сведениям достигали 100 млн. US$ в ценах начала 80-х). Поставщики нашлись немедленно. Правда, у них не было мельниц, но имея такой контракт они готовы были найти эти чёртовы мельницы где угодно, хоть на другом конце земли. Потому что в соответствии с контрактом они получали деньги даже при неработающих ветрогенераторах.
Option A - As-available capacity based upon:
Standard Offer No. 1
Capacity Payment Schedule,
or
Forecast of Annual As-Available Capacity Payment Schedule. The as-available capacity price (first year): $_____/kW-yr.
Конечно, это был риск со стороны властей Калифорнии, но рисковали они только частью налогов одной компании. Кроме того, электричество в Калифорнии было одним из самых дорогих в штатах, так что налогов с него и с вычетами было много. Вопрос стоял не о потере денег, а выйдет ли вообще какой-нибудь толк из всей этой затеи. Поэтому контракт был составлен хитро, риски поделили, так что у поставщика не получилось бы долго совсем ничего не производить, но при этом продолжать получать оплату.
Outage periods for scheduled maintenance shall not exceed 840 hours (35 days) in any 12-month period.
Да и за произведённое электричество какие-никакие деньги шли. Тем не менее, основные выплаты были привязаны к установленной мощности. Ну и, конечно, получить заполненный экземпляр контракта с проставленными суммами и теперь нельзя.

Уже в первый год в Калифорнии установили 25-30 турбин, тогда же к гонке подключился Техас, а на следующий год Айова. В 1983 году число турбин достигло 350-ти, общей мощностью 20 МВт. Легко подсчитать, что турбины устанавливались небольшие, мощностью около 50 кВт. В 1986 году, когда налоговые льготы закончились, а цены на нефть упали до горбачёва, суммарная мощность установленных в Калифорнии ветряков достигла 1200 МВт. В одной только долине Алтамонт Пасс (Altamont Pass) понатыкали 6200 ветряков общей мощностью 583 МВт.

Алтамонт Пасс на Гугл-картах.

Все наверняка видели получившийся сюрреалистической ландшафт. Калифорнийские ветряки любят снимать в американских фильмах как депрессивные индустриальные декорации, благо из Голливуда ехать всего ничего. Теперь этот самострой потихоньку сносят, заменяя его новыми, более мощными, и, самое главное, работающими ветряными турбинами, потому как доходы от старых турбин не покрывают расходы на их содержание. Помимо экономических и эстетических претензий к железякам из 80-х есть ещё одно "э", экологическое. Как это ни странно, но злейшими противниками калифорнийского частокола стали защитники природы. Чёртовы мельницы убивают птиц. Это факт, другое дело, как он подаётся. Даже самые завышенные оценки не свидетельствуют о какой-то серьёзной угрозе. Да и не нужны тут какие-то хитрые оценки. Мельницы в Калифорнии стоят уже тридцать с лишком лет; птичий век недолог, если бы мельницы наносили популяционный ущерб, то поголовье птиц давно бы сократилось, чего не происходит. Современные мельницы тоже убивают птиц, но делают это ещё реже, так что и этой неприятности скоро станет меньше.

Вот так союз бабла и орала пробил непробиваемую брешь в стене, отделяющей ветряные мельницы от промышленной энергетики. Даже несмотря на то, что калифорнийские железяки больше стояли, чем работали, всё равно выдаваемая ими мощность составляла сотни мегаватт, что соответствует крупной промышленной электростанции. Расходы же на содержание этого зверинца хотя и были высоки, однако, вовсе не космические. К сожалению, вычислить их нельзя, но стоимость киловатт-часа можно прикинуть даже на основе чисел в этом посте. Я этого делать не стану, ибо чистая спекуляция. Осталось только объяснить, причём тут орало, но об этом в следующий раз.

2 комментария:

kachur_donald комментирует...

орало - чего? плуг? или средство массовой информации?

Ночной директор солнечных часов комментирует...

Пахало