Страница 1 из 42
Знание-сила, 2004 № 02 (920)
Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал
Издается с 1926 года
«ЗНАНИЕ — СИЛА» ЖУРНАЛ, КОТОРЫЙ УМНЫЕ ЛЮДИ ЧИТАЮТ УЖЕ 78 ЛЕТ!
Aлександр Волков
Холодный ветер приносит тепло
Ветер приносит энергетикам не только облегчение, но и проблемы. В последние годы в Европе участились случаи обрушения опор высоковольтных линии при сильном ветре, Стальные конструкции, особенно при наличии незначительных дефектов, постепенна теряют свою прочность и становятся хрупкими. При сильных нагрузках, например ураганах или смерчах, а они, похоже, случаются в последнее время чаще обычного, и даже под тяжестью снега эти стальные гиганты могут частично или полностью обрушиться. Интересно, а как с подобной инспекцией устаревших ЛЭП у нас в стране?
И когда на даче погас свет, а над всем окоемом беззвучно, ручейками потекли молнии, словно азиатский бог Грозы, охватив полмира, пугал меня, настали уж точно библейские времена — с маленьким ропщущим человеком и великим незримым Господом, решившим его испытать. Темнота казалась такой же непроницаемой, как чугунная стена. И тогда будто все мое тело покрылось глазами, и каждый смотрел вверх, туда, где от любого удара ветра осязаемо поднималась крыша.
В ту ночь 1998 года я впервые понял, какой же сильный он, ветер, сколько энергии в его порывах.
Понял то, что знали многие поколения до меня, поколения людей, ловивших силу ветра парусами и крыльями мельниц. В последние столетия ветер чаще бездельничал. Казалось, ветряки, заставлявшие его служить, вымерли еще с европейским рыцарством, добитые ударами Дон Кихота. Но вот на рубеже XX и XXI веков энергетический и экологический кризисы заставили все шире использовать возобновляемые источники энергии. И тогда вернулся ветер; он прилетел издали пространств и веков, чтобы поделиться с нами своей мощью.
По опубликованному в 2003 году прогнозу — его подготовил научный совет по глобальным изменениям экологии при правительстве 1ермании (WBGU), — к концу нынешнего века основными энергоносителями станут солнечный свет, природный газ и ветер. Как видите, из священной триады наших дней — нефть, газ и уголь — лишь газ будет так же широко использоваться, как теперь. Прочие фавориты, чьи запасы понемногу тают, как снег на солнце, будут «унесены ветром» в прошлое. Мы в России тоже обречены развивать эту отрасль, если не хотим, чтобы наши внуки зависели от поставок в страну электроэнергии, выработанной чужими ветряками.
В пустыне Сахара, например, в ближайшие двадцать лет вырастет громадный лес ветряков. Здесь, где на многие километры в округе не встретишь ни человека, шум роторов никому не будет мешать. Эта пустыня — бросовое достояние самых бедных стран мира — через несколько десятилетий буквально озолотит тех, кому она досталась. Не верите? Поищете очерки вековой давности, посвященные «беднейшим кувейтским бедуинам».
По прогнозам экспертов, гигантские каскады ветроэнергетических установок (ВЭУ), возведенные, как намечено, в Марокко и Мавритании, могли бы наполовину (!) удовлетворить потребность Европы в электроэнергии. А есть и солнечная энергетика, еще одна бурно развивающаяся отрасль хозяйства (см. «ЗС», 2002, № 9).
Так что закупки европейцами нефти и газа будут со временем лишь сокращаться. Это сейчас человечество за день сжигает больше нефти, чем ее образовалось за тысячелетие. Так долго продолжаться не будет. Зависеть от нефти — от Ближнего Востока, России, ОПЕК? Устраивать и впредь войны за нефть? В ведущих странах мира настойчиво развивают альтернативную энергетику. Уже к 2050 году с помощью традиционных энергоносителей будут получать менее 50 процентов потребной энергии. Иначе, считают эксперты из WBGU, катастрофы не избежать. Увы, благодатный дар, данный нам на перестройку и модернизацию России, растрачен впустую. Следующий шанс получит кто-то другой. На карте мира полно претендентов.
Конечно, ветер — «гулена и ветреник». Сколько раз поникшие паруса кораблей помогали романистам обострить сюжет! Как часто в литературе — от греческой прозы до неоромантизма — воцарялся штиль! А если остановятся лопасти ветряков?
Хозяйство, использующее для выработки энергии ВЭУ, должно быть готово в любой момент, если прекратится ветер, использовать запасной источник энергии. Сейчас — переключиться на получение ее с соседней ТЭЦ. В будущем — на получение энергии с ВЭУ, работающей в другом регионе. Ведь ветер веет, где волит. Если у вас штиль, то в соседней местности он «гонит тучи, как круговорот листвы, не тонущей на водной глади» (П. Б. Шелли). С развитием ветроэнергетики возникнет «межконтинентальная сеть линий электропередачи», прогнозируют эксперты. По ЛЭП, следуя тенью за ветром, из одной страны в другую побежит ток.
Одним из главных резервуаров энергии для Европы, пособником европейских ветряков станет, как отмечалось, Северо-Западная Африка. На юге Марокко и в Мавритании почти непрестанно дует бриз с Атлантического океана. В этом краю даже зной не так сильно чувствуется из-за не стихающего ветра. Здесь одними взмахами лопастей, гоня их из пустого в порожнее, можно вырабатывать до 1000 тераватт-час электроэнергии («тера» означает «десять в двенадцатой степени»). Разумеется, почти все это богатство пойдет на продажу. Планируется построить высоковольтную линию протяженностью 1300 километров, по которой ток потечет в Испанию, а оттуда в другие страны Европы.
Позднее рядом с лесом ветряков раскинется целое море зеркал, собирающих солнечный свет. Тысячи их будут вырабатывать электроэнергию, также поставляя ее в Европу. Эта великая электростанция будет бесперебойно снабжать страны ЕС дешевой энергией. Ночью и днем, в бурю и штиль. По расчетам марокканских экономистов, ток из Сахары окажется для Дании, Швеции или Германии даже дешевле, чем ток, вырабатываемый тамошними ветряками.
Авторы этого проекта надеются, что недалек тот день, когда главным мировым источником энергии станет Ближний Запад Африки. Быть может, тогда и проблемы, которые мы привыкли называть ближневосточными, решатся сами собой, мирным путем. Это преображение мировой энергетики радикально изменит и политическую расстановку сил в мире. Влияние богатых нефтяных стран Ближнего Востока значительно ослабеет, зато страны пустынной Африки станут процветающими державами. Деньги будут сыпаться на них с неба с каждым лучом Солнца, с каждым порывом ветра. Где они, «нефтедоллары» завтрашних дней? «Увы, где прошлогодний снег!»
«Снег» начал таять недавно. Всего за одно десятилетие суммарная мировая мощность ВЭУ выросла в 16 раз (!) — с 2 тысяч мегаватт в 1990 году до 32 тысяч мегаватт в 2002 году. Вот уж впрямь «бурное развитие», иначе не скажешь!
Мировым лидером в области ветроэнергетики является Германия. По сообщению журнала «Бильд дер виссеншафт», всего на конец 2002 года в Германии работали 13759 ВЭУ общей мощностью более 12 тысяч мегаватт.
Откуда же дует этот ветер? Не только с моря Балтийского или Северного, но и из правительственных «верхов». В апреле 2000 года в стране вступил в силу «Закон о возобновляемых источниках энергии», предусматривающий льготные тарифы для потребителей. Принятие этого закона, отмечали экономисты, означает, что деньги, которые могли бы пойти на закупку иностранных нефти и газа, остаются в стране. В Германии начался бум строительства мини-электростанций — солярных, ветряных, даже геотермальных (не то что в нашей Долине гейзеров!)
Когда мельницы были ветряными Ветряная мельница, давно известная в Китае, Персии (VII век) и арабской Испании (XII вен), появляется на Западе лишь в конце ХII века. Однако ветряные мельницы У мусульман и христиан были устроены по-разному. На Востоке они оснащались огромными вертикальными колесами. Направляемый на них воздушный поток вращал эти колеса, приводя в движение весь механизм. В Средиземноморье, например, в Греции и Португалии, над мельницами развевались огромные треугольные полотнища. В северных странах Европы популярны были мельницы с четырьмя длинными крыльями.