Ветер в лицо (Послесловие)

Do you believe in life after love?
Cher

История, конечно, не остановилась, но говорить о том что случилось за то короткое время, которое прошло с момента падения нефтяных цен в 2014 году слишком рано; здесь работает так называемая "аберрация близости" (пожалуй, единственно полезное понятие, введённое в дискурс  Л.Н. Гумилёвым). Помимо того, что лицом к лицу лица не увидать, как писал классик, надо принять во внимание то обстоятельство, что сведения о новейших достижениях техники можно почерпнуть в основном из рекламных источников, которые грешат субъективностью и пока не имеют долговременной проверки опытом. Так что, отложим этот труд лет на десять. Лучше заглянуть немного в будущее, это так же безосновательно и безответственно, зато интересно.

Начнём с технических усовершенствований, которые могут претерпеть ветряные машины. Несмотря на то, что датский стандарт представляется каким-то уже необсуждаемым вариантом, на самом деле это не так. Всё ещё обсуждается оптимальное количеств лопастей, у ветряков с горизонтальной осью, а теория машин с вертикальной осью до сих пор не создана, поэтому их нельзя корректно сравнивать с традиционными ветряками. На практике действительно "кухонные венчики" оказываются много хуже, но отдельные примеры не доказывают общего правила, так что некое поле свободы здесь остаётся. Предпринимаются попытки обойти предел Бетса с помощью "ветряных линз" (wind lens). Мне они напоминают попытки лысенковских селекционеров по выведению многоколосковой пшеницы. В каких-то применениях они могут оказаться востребованными, хотя вряд ли. Кстати, о пшенице. В 2016 году компания "Вестас" установила ветрогенератор с четырьмя трёхлопастными ветряными колёсами на одной башне. Посмотрим, во что это выльется. Идея, в общем-то, не нова. Ещё Уфимцев с Ветчинкиным носились с этой идеей.

Кстати, об Уфимцеве. Другая его идея с аккумуляцией ветряной энергии гироскопом также нашла последователей, в Австралии на рубеже нового века. Но что-то не пошло и у антиподов тоже. В то время как проблема как нельзя актуальная, потолок доли ветряной энергии никуда не делся. Решение проблемы продвигается в различных направлениях. Совершенствуется традиционный способ хранения электричества: аккумуляторы. Их широкое распространение упирается в использовании в их конструкции редких металлов, лития, в первую очередь. В последнее время делаются попытки заменить их двумерными материалами, состоящими из распространённых элементов (графен и ему подобное). Возможно здесь будет найдено недорогое решение. Хотя, кто знает, может быть, решение лежит в какой-то совершенно другой стороне, в накопителях электричества без двумерной структуры, в каких-нибудь плазмоидах или других фантастических устройствах. Кроме того, создаются экспериментальные полупромышленные установки по синтезу химических веществ с помощью ветряного электричества, тоже уже древняя технология, которую всё никак не удаётся довести до ума. Ограничение здесь просматривается одно: дороговизна электроэнергии и катализа по сравнению с традиционными методами химической промышленности и добычи углеводородов. Технически задача была решена ещё в третьем рейхе. Пока делается упор на получение водорода и аммиака, оно наиболее простое, а потребность в этих веществах высокая. Не выбрасывается на помойку и другая старая идея, о связки ветряных и гидростанций в единый бесперебойный и легкорегулируемый источник энергии. В Германии особые надежды возлагаются на Норвегию, вырабатывающую половину гидроэнергии континента. Причём в случае с Норвегией для сглаживания неравномерности ветряной выработки могут использоваться обычные проточные гидростанции, а не аккумулирующие, вызывающие большие нарекания со стороны природоохранных деятелей; к тому же КПД последних невелик. В случае обычных гидростанций, они будут включаться преимущественно при глубоком штиле в Германии (для чего их следует переоборудовать и подвинуть вправо по мэрит-ордеру, фигурально говоря). Аналогичные системы могли бы быть построены в российском Поволжье (волжский гидрокаскад и ветропарки Жигулей, степного левобережья, Калмыкии и Урала) и на Дальнем востоке (гидростанции притоков Амура совместно с ветропарками Приморья).

Презентация проекта линии электропередач между Норвегией и Германией.

Однако, есть и другой подход к сглаживанию: подстройка потребления к выработке. Во-первых, существуют потребители, для которых перепады в поставках энергии не критичны, поскольку они сами содержат в себе аккумулирующие элементы. Таковыми, например, являются крупные системы кондиционирования воздуха, обслуживающие целые городские кварталы. Такая система включает в себя тепловой насос (преобразуемый в холодильник), накопитель тепловой энергии (как тепла, так и холода) и распределительный трубопровод. Часовые колебания питания для такой системы не будут заметны конечным пользователям благодаря инерции накопителя. Уже теперь отдельные домохозяйства удаётся отапливать используя только электроэнергию, получаемую по дешёвому ночному тарифу. Накопители большего объёма будут обладать ещё большей инерцией, что позволит им "голодать" целыми сутками, подпитываясь в часы дешёвого электричества. Частная, казалось бы, задача, но на отопление тратится половина всей энергии, потребляемой человечеством. Во-вторых, сверхдешёвые тарифы могут стать доступными и для индивидуальных потребителей по мере совершенствования "умных домов". Такой дом, оснащённый аккумуляторной батареей на подобие тех, производство каких теперь осваивает "Тесла", будет подключаться к сети по "биржевому" тарифу. Конечно, потребуется много усилий, чтобы создать и отрегулировать такую систему, состоящую из миллионов пользователей, но в компьютерный век в ней не видится ничего невозможного. Кстати, о "Тесле". Увеличение числа электромобилей с подзарядкой их в ночные часы также будет способствовать решению проблемы. Вряд ли потребители откажутся подзаряжать свои машины с доплатой по биржевому тарифу.

Управление производством и потреблением электричества нужно не одной только ветроэнергетике, и даже не одному производству энергии из возобновляемых источников, но всему народному хозяйству, как это называется, поэтому подходящие решения несомненно найдутся. Много внимания этой теме здесь было уделено лишь потому, что её очень любят поднимать противники ветра. Но совершенствование управления требуется и самим ветряным машинам. Их лопасти становятся всё больше, и для повышения эффективности требуется внедрение в их конструкцию не только пассивных, но и активных элементов, подобных устройствам механизации крыла самолёта, которыми тоже нужно управлять. Современные ветрогенераторы не работают поодиночке, управление ансамблем ветропарка тоже отдельная, новая наука (wake management), небольшую часть становления которой нам удалось отследить.

Развитие всё ещё происходит и экстенсивным путём, ветрогенерацией обзаводятся новые страны и регионы. Ширится продвижение ветряных мельниц в море. Появился интеграционный проект строительства искусственного острова на Доггер банке в Северном море. Остров, окружённый ветропарками, будет снабжать электричеством десятки миллионов людей в прибрежных странах, на нём будет находится необходимая инфраструктура для технического обслуживания всего хозяйства и временное жильё для персонала.



Ветряки забираются в непроходимые места и неудобья, учатся строить себя сами, как кран фирмы "Лахервей" (Lagerwey) из рекламного ролика внизу. Ему достаточно пятачка под фундамент башни, чтобы развернуть всю ветроустановку.



А ведь расти приходится всё выше и выше. Не только потому, что становятся больше ротора турбин, но и потому что выше над землёй ветер сильнее. Особенно усердствуют в этом направлении китайские товарищи, которым приходится устанавливать много турбин в зонах слабых ветров. Башни "Голдвинда", например, уходят в высоту на полторы сотни метров. Но есть и куда более радикальные проекты и опытные экземпляры машин, покинувшие бренную землю и парящие в небе на высоте, где не стихают ветры штормовой силы. Они удерживаются в воздухе либо самой силой ветра, как воздушные змеи, либо плавают в воздухе как дирижабли.



Происходят тектонические подвижки в финансовом секторе. На смену дикой смеси министров и авантюристов в отрасль приходят солидные инвесторы. Ветропарками заинтересовались пенсионные фонды и уже сделали первые вложения. Их интерес, в первую очередь, вызывают фиксированные на долгий срок тарифы на ветроэнергию, приходящие на смену всем остальным видам дотаций. Возможность получать небольшой, но гарантированный доход на протяжении двадцати -- тридцати лет, это именно то, что им нужно. Хороший свечной заводик на старость. Долгим инвестициям способствует и низкая инфляция, надолго установившаяся в развитых странах. Многим она не нравится, но так ли она плоха? Пусть об этом судят экономисты.

Короче говоря, впереди много дел. Их нельзя все предугадать, поскольку никто не знает будущего, так что вышеперечисленное лишь произвольный набор, который через десять лет покажется смешным. Но без планов на будущее тоже скучно жить, ибо потом не над чем будет смеяться. И, всё таки, существуют некоторые тренды, которые настолько могущественные, что их никак нельзя обойти. Запасённые Землёй ресурсы исчерпаемы. Если мы не сможем выкачать всю нефть, то мы сожгём весь кислород в атмосфере, превратив Землю в Венеру. Кстати, о Венере, основываясь на анализе её поверхности, планетологи высказывают мысль о том, что всего несколько сотен миллионов лет назад планета претерпела климатическую катастрофу, причины которой не вполне ясны, хотя почти по всем параметрам Земля и Венера близнецы. Впрочем... скорей всего причина в отсутствии у Венеры магнитного поля и медленного вращения её. Не следует выдумывать сущностей сверх необходимых.

Если люди хотят прожить на Земле ещё хотя бы миллион -- другой лет, то им надо перейти на что-то постоянное, а что может быть более постоянным, чем переменчивый ветер? На всех известных нам планетах с атмосферой (включая Титан) дуют ветра. Древнейшие геологические породы Земли -- частицы кварцита, почти ровесники Солнечной системы, скорее всего продукты эоловой эррозии. Так что с источником энергии нет проблем, осталось сделать такими же долговечными машины, его использующие. Шутка. Для начала бы продлить срок службы машин хотя бы до полувека. Фантастика? Отнюдь. Генератор турбины Твинд старше. Космическому аппарату Кассини, исследовавшему систему Сатурна, включая Титан -- двадцать лет. Миллиарды километров пути, жёсткое ионизирующее излучение, метеориты, и ни одного технического обслуживания и ремонта, а ведь это техника двадцатилетней давности.

В этом, пожалуй, и состоит главный вызов человечеству при переходе к новому, устойчивому развитию: способность не только мыслить, но действовать во временных масштабах сравнимых и превышающих человеческую жизнь. Когда лесник высаживает дерево, он не надеется его пережить, наоборот. И здесь мне кажется очень символическим, что первый ветростроитель нашего времени был плотником.

Назад

К оглавлению