Страница 60 из 62
Если посмотреть на карту ветровых условий нашей страны, то наиболее густо заштрихованные, участки окажутся по северной береговой линии, а это, не забудьте, несколько тысяч километров. Богаты ветром и районы, прилегающие к берегам Балтийского, Черного и Каспийского морей. Многие специалисты у нас в стране считают, что использование энергии ветра, в Советском Союзе — дело перспективное.
Среди возможных конструкций четко выделяются два направления. Одно — сооружение сравнительно небольших установок мощностью до 15 кВт. Они могут предназначаться для подъема и перекачки воды, для вспомогательной энергетики, такой, как подзарядка аккумуляторов и т.д. Второе — разработка и создание более мощных ветродвигателей для производства электроэнергии…
Наши конструкторы разработали проект электростанции мощностью 40 тысяч киловатт. Главное ее отличие от всех предшествующих заключается в том, что она сможет работать практически при любом ветре. Вместо одного рабочего колеса имеется восемь роторов. На них равномерно распределяется вся ветровая нагрузка. Высота металлических опор — 200 метров.
При сильном ветре установка развивает избыточную мощность. Использовать ее, наверное, придется для накапливания энергии в том или ином виде, потому что вслед за бурей придет на какое-то время и полный штиль. Чтобы застраховаться от безветрия, конструкторы собираются установить ее на Мархотском перевале под Новороссийском — там дует всегда.
Созданием ветровых установок в нашей стране занимается научно-производственное объединение «Ветроэн» в подмосковном городе Истре, в состав которого входит астраханский завод «Ветроэнергомаш». В ближайшем будущем объединение готовится к выпуску установки «Циклон-12» мощностью до 16 киловатт.
Большое внимание уделяют разработкам ветряных двигателей и в капиталистических странах. Здесь есть любопытные конструкторские предложения и проекты. Например, ведущий западногерманский аэрокосмический концерн «Мессершмитт-Бельком-Блом» разрабатывает однолопастный ветряной двигатель для гигантской экспериментальной установки «Гровиан-II». Ее мощность запланирована порядка 5 мегаватт. Лопасть длиной 73 метра и весом 26 тонн сбалансированная 35-тонным противовесом, будет установлена на башне высотой примерно 120 метров. Эта лопасть будет неторопливо вращаться со скоростью примерно 17 оборотов в минуту, вырабатывая до 17 миллионов киловатт-часов в год. Этого должно хватить для обеспечения энергией и теплом 350 жилых домов. Установка сэкономит примерно 5 миллионов литров жидкого топлива, сжигаемого на тепловых электростанциях.
Но почему одна лопасть, неужели, она лучше двух или трех? К мысли об однолопастном двигателе конструкторы пришли еще два десятилетия назад, когда фирма сконструировала экспериментальный однолопастной вертолет. Упрощенный ротор вполне оправдал себя в полете. Однако управляемость таким вертолетом была хуже, и потому дальнейшие paботы в этом, направлении были прекращены. Но управляемость, для воздушной турбины, не нужна. Применение одной лопасти в крупной воздушной турбине позволит снизить стоимость такой турбины без ухудшения ее аэродинамического качества, уверяют создатели «однорукого гиганта», существенно упрощается конструкция, головки ротора, уменьшаются изгибающие нагрузки во время маховых движений, Кроме того, одна лопасть может быть сделана более толстой и широкой, а значит, и более прочной. Наконец, одну лопасть проще балансировать…
Конечно, все это предположения. Неизвестен пока КПД установки. А следовательно, неясно, удастся ли ей быть конкурентоспособной, с ТЭЦ, работающей на нефтяном, топливе, каким будет уровень шума и какова, надежность этого огромного ветряка, насколько безопасной окажется его работа…
Жители прибрежных районов открытых водных бассейнов хорошо знакомы с приливами и отливами «хлябей морских». С большой точностью дважды в сутки воды наступают на берег и с неменьшей точностью дважды отступают. Происходит это благодаря силам притяжения — прежде всего Луны, поскольку она близка к Земле, а также в меньшей степени, Солнца.
Очертания береговой линии Мирового океана причудливы, и это обстоятельство значительно сказывается на величине приливов. Влияет на нее географическая широта и глубина моря. В некоторых точках побережья Белого моря высота прилива достигает 10 метров. В Пенжинской губе Охотского моря — 1.3 метров. На берегах Ла-Манша — 1.5 метров. А кое-где на атлантическом побережье Канады воды во время прилива поднимаются до 18 метров Это «дыхание океана» люди давно пытались использовать; строили на побережьях мельницы, лесопилки, колеса которых крутились под напором приливной волны.. Но вот в 1967 году во Франции построили первую приливную электростанцию — ПЭС, мощностью 240 тысяч киловатт, которая должна давать энергию в часы пикового потребления. Горизонтальные турбины, внешне напоминающие торпеды, в обратимом режиме использовали как приливную, так и отливную волны. Казалось бы, все хорошо. Но стоимость сооружения ПЭС оказалась выше, чем стоимость такой же по мощности обыкновенной речной ГЭС. Снова вмешалась экономика.
Общая мощность приливов и отливов всех морей и океанов оценивается примерно в 3 миллиарда киловатт. Это очень большая цифра. А вот число пунктов, где целесообразно строить приливные электростанции, не больше 30. И суммарная, их мощность не превысит 100 миллионов киловатт. Это на всю-то Землю! И тем не менее конструкторы не оставляют эту мысль.
В 1968 году на Дольском полуострове в Кислой губе вступила в строй небольшая приливная электростанция опытного образца мощностью 800 киловатт. Здание ПЭС собрали в стройдоке на берегу залива, отбуксировали в створ, где и водрузили на заранее приготовленное основание. Начался эксперимент…
Сегодня большинство специалистов считает, что широкое строительство приливных электростанций вряд ли целесообразно. Но на труднодоступных участках побережья, в точках с особенно высоким уровнем прилива они, без сомнения, будут построены.
На додходах к Гетеборгу, вблизи от маяка Виид, в зеленоватой воде плавает оранжевый пластмассовый ящик с изогнутой трубкой, из которой все время льется вода. Тут же неподалеку три желтых буя. Таков внешний вид опытной волновой электростанции, построенной шведскими инженерами.
Ветер рождает морские волны, средняя мощность которых довольно значительна. А вот использование их энергии долгое время недооценивалось специалистами. Считалось, что стоимость электроэнергии, полученной таким путем, будет слишком высокой. В чем смысл устройства? В использовании разности уровней воды на гребне волны и в промежутке. Представьте себе достаточно большой перевернутый и открытый снизу ящик, разделенный на воздушные секции. Волны, проходя под платформой-ящиком, поочередно сжимают воздух и гонят его в воздушную турбину, которая преобразует энергию воздушного потока в электрическую. Такие устройства питают энергией буи у берегов Японии.
Шведы пошли по другому пути. Уже в послевоенные годы два шведских инженера, Я. Перссон и П. Трофтен, изобрели насос необычайной простоты: армированный стальной проволокой резиновый шланг с обратными клапанами на концах. Если опустить его в, воду и начать периодически растягивать, то внутренний объем шланга начнет изменяться, и он будет работать, как помпа. Изобретатели так его и назвали: «Петро-помпа», включив в название первые слоги своих фамилий.
Оказывается, сооружение геотермальной электростанции не такое простое дело, как может показаться на первый взгляд. По-видимому, это должны быть две или несколько достаточно глубоких и удаленных друг от друга скважин, соединенных внизу хорошо нагретым фильтрующим слоем породы. Тогда, накачивая в одну из скважин воду, мы будем из другой или из других получать пар из просочившейся воды. Некоторые специалисты предлагали взрывом соединить концы скважин. Но тогда поверхность теплообмена будет слишком незначительной, и водя нагреется слабо…
Нерешенных проблем пока что много, тем не менее специалисты не теряют надежд их преодолеть. В настоящее время у нас в стране построены две такие электростанций на Камчатке — Паужетская геотермальная электростанция мощностью 11 тысяч киловатт и Паратунская мощностью всего 700 киловатт. В Италии работает геотермальная станция в Ларделло, во Франции — неподалеку от Орлеана. Но все это пока довольно непритязательные сооружения с неглубокими скважинами, достигающими лишь той глубины, где находятся разгоряченные очаги. Однако еще никто не дерзал разработать реальный проект достижения магмы с температурой порядка 1000 градусов. Правда, на пути к такому проекту стоят пока непреодолимые чисто технические сложности.